武治華 牛繼平

摘要 [目的] 研究不同處理方法對(duì)黃芩種子萌發(fā)的影響。[方法] 利用不同濃度赤霉素和不同浸種時(shí)間、不同濃度雙氧水和不同浸種時(shí)間對(duì)黃芩種子進(jìn)行處理，研究其對(duì)黃芩種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響。[結(jié)果] 隨著雙氧水濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當(dāng)雙氧水濃度為1.0%、浸種時(shí)間為24 h時(shí)種子的發(fā)芽率最高；隨著赤霉素濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當(dāng)赤霉素濃度為600 mg/L、浸種時(shí)間為24 h時(shí)種子的發(fā)芽率最高。[結(jié)論] 赤霉素處理的黃芩種子發(fā)芽率明顯高于用雙氧水處理的發(fā)芽率。

關(guān)鍵詞 黃芩；赤霉素；雙氧水；浸種時(shí)間；種子萌發(fā)；影響

中圖分類號(hào) S567.23+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）18-0107-04

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of different treatments methods on seed germination of Scutellaria baicalensis Georgi. [Method] The effects of different gibberellin concentrations and different soaking time， different hydrogen peroxide concentration and different soaking time on the germination potential， germination rate and germination index of Scutellaria baicalensis Georgi seeds were studied.[Result] With the increase of hydrogen peroxide concentration， the germination rate of Scutellaria baicalensis Georgi seeds increased gradually. When the concentration of hydrogen peroxide was 1.0% and the seed soaking time was 24 h， the germination rate of seeds the highest.With the increase of gibberellin concentration， the germination rate of Scutellaria baicalensis Georgi seeds increased gradually. When the gibberellin concentration was 600 mg/L and the seed soaking time was 24 h， the germination rate of seeds was the highest.[Conclusion] The seed germination rate of gibberellin treatment is significantly higher than that of hydrogen peroxide treatment.

Key words Scutellaria baicalensis Georgi；Gibberellin；Hydrogen peroxide；Seed soaking time；Seed germination；Effect

黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）為唇形科多年生草本植物，莖基部伏地上升，高30～120 cm，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎的功能[1]。最近研究還發(fā)現(xiàn)，黃芩具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗癌、調(diào)節(jié)免疫力和抑制艾滋病毒HIV22RT的作用[2]。黃芩種子整體呈橢圓形，上徑約2.2 mm，橫徑約1.38 mm，表面棕黑色，粗糙，密被瘤狀凸起，腹面臥生一錐形隆起，上端具點(diǎn)狀種臍，千粒重為2.162～2.250 g。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，它的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)量[3]。研究表明，種子播前處理，能夠促進(jìn)種子提前萌發(fā)，預(yù)防病害發(fā)生，提高商品苗質(zhì)量[4]。

赤霉素早就成為一種廣譜的種子處理藥劑，

其作用是促進(jìn)植物的節(jié)間伸長(zhǎng)，解除種子、塊莖、芽的休眠，

對(duì)種子萌發(fā)和出苗具有顯著的促進(jìn)作用[4]。該試驗(yàn)采用不同濃度的赤霉素和雙氧水，以不同時(shí)間浸種，通過不同處理對(duì)黃芩種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，研究黃芩種子發(fā)芽的最佳赤霉素、雙氧水濃度和最佳浸種時(shí)間，探討提高黃芩種子萌發(fā)率的方法，為指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)和抗旱品種選育提供理論依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材。供試黃芩種子購于西藏藥材市場(chǎng)。

1.1.2 試劑。

雙氧水（30%）；赤霉素（結(jié)晶粉GA3純含量≥75%，上海同瑞生物科技有限公司）；

乙醇（95%）。

1.1.3 儀器。

培養(yǎng)皿、濾紙、燒杯、量筒、玻璃棒、電子天平、智能人工氣候箱。

1.2 黃芩種子發(fā)芽預(yù)處理試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 不同雙氧水濃度及不同浸種時(shí)間的預(yù)處理下黃芩種子發(fā)芽試驗(yàn)。

該試驗(yàn)為不同雙氧水濃度及不同浸種時(shí)間處理下的兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，因素A為浸種時(shí)間，設(shè)2個(gè)水平，分別為A1 12 h、A2 24 h；因素B為雙氧水濃度，設(shè)5個(gè)水平，分別為B1清水、B2 0.5%、B3 1.0%、B4 1.5%、B5 2.0%。進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，3次重復(fù)。

1.2.2 不同赤霉素濃度及不同浸種時(shí)間的預(yù)處理下黃芩種子發(fā)芽試驗(yàn)。

該試驗(yàn)為不同赤霉素濃度及不同浸種時(shí)間處理下的兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，因素A為浸種時(shí)間，設(shè)2個(gè)水平，分別為A1 12 h、A2 24 h；因素B為赤霉素濃度，設(shè)6個(gè)水平，分別為B1清水、B2 400 mg/L、B3 600 mg/L、B4 800 mg/L、B5 1 000 mg/L、B6 1 200 mg/L。進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 種子吸水特性的研究試驗(yàn)。

將干燥種子分為3組，每組50粒（要求每組種子重量基本一致），稱其干重后放入培養(yǎng)皿中，在室溫下用蒸餾水浸種，水的高度淹過種子，從浸種第30 min開始用重量法測(cè)定種子重量，以后每隔30 min測(cè)定1次，直至最后吸水種子重量不再發(fā)生變化為止。

1.3.2 黃芩種子的發(fā)芽試驗(yàn)方法。

按照試驗(yàn)方案分別將處理后的種子反復(fù)沖洗2～3次，以洗去種皮表面的殘留液，置于不同編號(hào)的培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)，每組處理用籽粒飽滿、大小均勻一致的雙氧水處理后的25粒種子和赤霉素處理后的25粒種子，3次重復(fù)。再將各培養(yǎng)皿置于25 ℃、相對(duì)濕度60%的人工氣候培養(yǎng)箱，并定時(shí)補(bǔ)水、觀察。第7天測(cè)定發(fā)芽勢(shì)，第14天測(cè)定發(fā)芽率。發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)按照國(guó)際種子協(xié)會(huì)（ISTA）規(guī)定，有明顯的胚根且胚根長(zhǎng)為種子長(zhǎng)度的一半認(rèn)定為發(fā)芽。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 吸水種子的重量。用電子天平稱量不同時(shí)間的種子重量。

1.4.2 發(fā)芽指標(biāo)。

①發(fā)芽率=（正常發(fā)芽種子總數(shù)/ 供試種子總數(shù)） ×100%。②發(fā)芽勢(shì)為種子發(fā)芽達(dá)到高峰時(shí)正常發(fā)芽種子數(shù)與供試種子數(shù)的百分比， 是衡量種子品質(zhì)的重要指標(biāo)。發(fā)芽率相同的種子， 發(fā)芽勢(shì)高的處理效果好。③發(fā)芽指數(shù)（GI）=（Gt/Dt），式中，Gt為在第t 天的發(fā)芽種子數(shù)；Dt為相對(duì)應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理 使用WPS表格等軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使用DPS v6.55進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同雙氧水濃度、不同浸種時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響

2.1.1 對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響。將10個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行整理（表1），并對(duì)這些處理的種子的發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為29.187 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子發(fā)芽勢(shì)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為14.951 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，種子的發(fā)芽勢(shì)之間有極顯著差異。時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.726 2，說明不同濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽勢(shì)之間無顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素各水平進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B3的發(fā)芽勢(shì)最高，與B2 、B4有顯著差異，與B5、B1有極顯著差異；B4與B2、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B2與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B5與B1有極顯著差異。在B3處理?xiàng)l件下，種子發(fā)芽勢(shì)比較強(qiáng)，即雙氧水濃度為1.0%時(shí)對(duì)黃芩種子發(fā)芽勢(shì)的提高效果最為顯著。

2.1.2 對(duì)種子發(fā)芽率的影響。

將10個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽率進(jìn)行整理（表2），并對(duì)這些處理的種子的發(fā)芽率進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為6.803 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.016 8，說明不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的影響差異顯著；B因素間不同水平的F值為13.219 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，其發(fā)芽率之間有極顯著差異。時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.475 6，說明不同濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽率之間無顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素各水平進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B3的發(fā)芽率最高，與B2、B4無顯著差異，與B5 、B1有極顯著差異；B2與B4、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B4與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B5 與B1有極顯著差異。故B2、B3作為首選濃度，即雙氧水濃度在0.5%～1.0%時(shí)對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的提高效果最為顯著。

2.1.3 對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響。

將10個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行整理（表3），并對(duì)這些處理的種子的發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為20.732 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 2，說明雙氧水不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為14.844 0，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，種子的發(fā)芽指數(shù)之間有極顯著差異。時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.745 0，說明不同濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽指數(shù)之間無顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素各水平進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B3的發(fā)芽指數(shù)最高，與B2、B4、B1、B5均有極顯著差異；B2與B4、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B4與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B1與B5有顯著差異。故B3作為首選濃度，即雙氧水濃度為1.0%時(shí)對(duì)黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的提高效果最為顯著。

2.2 不同赤霉素濃度、不同浸種時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)的影響

2.2.1 對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響。

將12個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行整理（表4），并對(duì)這些處理的種子的發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為40.030，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子發(fā)芽勢(shì)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為11.055，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子在發(fā)芽勢(shì)之間有極顯著差異。時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.000 4，說明不同濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽勢(shì)之間有極顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素、A×B因素進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B3的發(fā)芽勢(shì)最高，與B6、B4無顯著差異，與B5有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B4、B5、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異。故B3作為首選濃度，即赤霉素濃度為600 mg/L時(shí)，對(duì)黃芩種子發(fā)芽勢(shì)的提高效果最為顯著。在A1處理下，B4與B5、B3無顯著差異，與B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異； B5與B3、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；B3與B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異。在A2處理下，B3與B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B5、B4 、B1有極顯著差異；B6與B2無顯著差異，與B5有顯著差異，與B4 、B1有極顯著差異；B2與B5、B4無顯著差異，與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子發(fā)芽率最高。

2.2.2 對(duì)種子發(fā)芽率的影響。將12個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽率進(jìn)行整理得出（表5），并對(duì)這些處理的種子發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為132.439，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為32.237，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子發(fā)芽率之間有極顯著差異；時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.000 6，說明不同濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽率之間有極顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素、A×B因素進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B4的發(fā)芽率最高，與B3 、B5無顯著差異，與B6有顯著差異，與B2 、B1有極顯著差異；B3與B5 、B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5與B6無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B2、B1有極顯著差異；B2與B1有極顯著差異。故B3、B4為首選濃度，即赤霉素濃度為600～800 mg/L時(shí)，對(duì)黃芩種子發(fā)芽率的提高效果最為顯著。在A1處理下， B4與B5無顯著差異，與B2 、B3 、B6 、B1有極顯著差異；B5與B2 、B3 、B6有顯著差異，與B1有極顯著差異；B2與B3 、B6無顯著差異，與B1有顯著差異；B3與B6無顯著差異，與B1有顯著差異；B6與B1有顯著差異。在A2處理下，B3與 B4 、B6有顯著差異，與B5 、B2、B1有極顯著差異；B4與B6 、B5無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B3無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5 與B2、B1有極顯著差異；B2與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子的發(fā)芽率最高。

2.2.3 對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響。

將12個(gè)不同處理的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行整理（表6），并對(duì)這些處理的種子的發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為19.799，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 2，說明不同處理時(shí)間對(duì)黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為9.981，對(duì)應(yīng)的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子發(fā)芽指數(shù)之間有極顯著差異；時(shí)間與濃度之間的互作A×B的P值為0.046 8，說明不同赤霉素濃度在不同時(shí)間內(nèi)處理種子的發(fā)芽指數(shù)之間有顯著差異。分別對(duì)A因素、B因素、A×B因素進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明，B3的發(fā)芽指數(shù)最高，與B4、B5、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；B4與B5、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；與B1有極顯著差異；B5與B6、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異；B6與B2無顯著差異，與B1有極顯著差異； B2與B1有極顯著差異。故B3作為首選濃度，即赤霉素濃度為600 mg/L時(shí)，對(duì)黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的提高效果最為顯著。在A1處理下， B4與B5無顯著差異，與B3、B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5與B3、B6、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異； B3與B1有顯著差異；B2與B1無顯著差異。在A2處理下， B3 與B5無顯著差異，與B6、B2、B4有顯著差異，與B1有極顯著差異；B5與B6、B2、B4無顯著差異，與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)最高。

3 結(jié)論與討論

種子萌發(fā)是植物生存和繁衍的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[6]。由于黃芩種子發(fā)芽率低，直接影響了育種效果，因此該試驗(yàn)采取赤霉素和雙氧水浸種的方法，研究黃芩種子發(fā)芽與赤霉素和雙氧水濃度的關(guān)系，以便選取最適黃芩種子發(fā)芽的藥劑濃度和浸泡時(shí)間。種子的吸水進(jìn)程是種子與自然生境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果，了解種子吸水進(jìn)程可以更深刻和全面地了解種子萌發(fā)特性[7]，經(jīng)過選用不同濃度的雙氧水浸種發(fā)現(xiàn)，雙氧水處理黃芩種子后，黃芩種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)出：隨著雙氧水濃度的提高，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均逐漸提高，到雙氧水濃度為1.0%時(shí)，三者均達(dá)到最高，繼續(xù)增加雙氧水濃度，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)又開始下降，并與清水對(duì)照和2.0%雙氧水濃度有顯著差異。

適宜雙氧水濃度處理能提高種子發(fā)芽率、促進(jìn)種子萌發(fā)的生理原因可能是：雙氧水處理使種子表面和內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡（O2），呼吸作用加強(qiáng)，與能量代謝有關(guān)的脫氫酶、Ca-ATP酶、Mg-ATP酶活性提高，有利于種子干燥過程中和吸脹過程中膜損傷的修復(fù)，促進(jìn)胚生長(zhǎng)[8]。隨著雙氧水濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當(dāng)處理時(shí)間為24 h、濃度為1.0%時(shí)，對(duì)黃芩種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最為顯著。隨著赤霉素濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當(dāng)處理時(shí)間為24 h、濃度為600 mg/L時(shí)，對(duì)黃芩種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最為顯著；用赤霉素處理的種子發(fā)芽率明顯高于用雙氧水處理的發(fā)芽率。

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