曹昊 劉瑰琦 施漢鈺 葛江麗 劉芳
摘要: 以栽培基地采集的東北鐵線蓮種子為材料,研究不同種子處理方法對種子活性的影響,不同濃度赤霉素(GA3)溶液處理對東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響。結(jié)果表明:室外沙藏越冬是較為適合東北鐵線蓮種子的處理方法。濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發(fā)芽率的效果最好。
關(guān)鍵詞: 東北鐵線蓮; 發(fā)芽率; 種子活性
中圖分類號: S 567. 23 + 9, S504. 1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
文章編號: 1001 - 9499 (2018) 02 - 0005 - 02
東北鐵線蓮(Clematis manshurica)為毛茛科(Ranunculaceae)鐵線蓮屬(Clematis)多年生草質(zhì)藤本植物,別名辣寥鐵線蓮、野辣椒秧、山辣椒秧等,主要分布于東北、華北及蒙古,俄羅斯、朝鮮也有少量分布[ 1 ]。傳統(tǒng)中藥材威靈仙主要來源于東北鐵線蓮的根莖,主要用于治療風(fēng)濕痹痛、肢體麻木、屈伸不利、筋脈攣急等癥狀[ 2 ]。由于其藥用價(jià)值顯著,市場前景較好,現(xiàn)在黑龍江、吉林、遼寧等省份多有栽培,但東北鐵線蓮果實(shí)為瘦果,種子果皮較厚,發(fā)芽率低[ 3 ]。本文研究了三種不同處理方法對東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響,以期為東北鐵線蓮有性繁殖的農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 試驗(yàn)材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用東北鐵線蓮種子均來自黑龍江省柴河林業(yè)局新興林場東北鐵線蓮栽培試驗(yàn)基地,經(jīng)黑龍江省牡丹江林業(yè)科學(xué)研究所劉瑰琦教授鑒定為毛茛科東北鐵線蓮種子。
9月中旬,種子成熟后適時(shí)采摘,瘦果近卵形,長約4.5 mm,寬約3.5 mm,帶灰白色羽狀花柱,千粒重9.17 g。試驗(yàn)用種子均為人工剝除羽狀花柱及外種皮的純凈種子,此項(xiàng)處理極費(fèi)人工,而大規(guī)模育苗所用種子均帶有羽狀花柱。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定
試驗(yàn)所用種子分為3類:(1)剛采收并于自然狀態(tài)下晾干的新鮮種子;(2)去年采收經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子;(3)去年采收于冰箱密封冷藏保存的種子。試驗(yàn)?zāi)康模悍治霾煌N子處理方法對種子活力的影響。采用TTC[ 4 ]染色法,取3種處理后的東北鐵線蓮種子,加入1.0%TTC溶液沒過種子,放入25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后取出,被染色的種子為有生命活力的種子,觀察并記錄數(shù)據(jù)。
1. 2. 2 不同濃度的GA3溶液處理東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的測定
東北鐵線蓮具有種子后熟的特性,新鮮種子播種至發(fā)芽需6個(gè)月以上的時(shí)間,相關(guān)研究表明:適量赤霉素處理可打破種子的休眠。試驗(yàn)借鑒相關(guān)研究結(jié)論,探索赤霉素處理的最佳濃度,以提高種子發(fā)芽率、縮短種子處理時(shí)間。試驗(yàn)赤霉素濃度范圍5~100 mg/L,分為5個(gè)濃度梯度,以清水為對照,處理時(shí)間30 min,每種處理100粒種子,3次重復(fù),處理后的種子均勻播種于礫石和珍珠巖按4∶1的培養(yǎng)基質(zhì),培養(yǎng)30天后按公式
發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%
計(jì)算其發(fā)芽率,種子發(fā)芽判斷標(biāo)準(zhǔn)為長出明顯的胚根。
2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定
試驗(yàn)結(jié)果顯示,3組被染色的種子活力分別為77.6%、64.2%、35.9%,說明剛采收并于自然狀態(tài)下晾干的新鮮種子活力最高,但由于種子細(xì)小,挑選困難,收集的種子中包含一定量的發(fā)育不完全的癟種子,因此種子活力為77.6%屬正常情況。新鮮種子活力最高,但種子具有生理后熟特性,因此種子需沙藏越冬或經(jīng)藥物處理打破休眠,生產(chǎn)上常采用室外沙藏越冬的方式進(jìn)行種子處理,但隨著存儲時(shí)間的延長,種子含水量下降,種子活力也相應(yīng)下降。經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子活力為64.2%,高于冰箱密封冷藏保存的35.9%,說明處理溫度、混沙處理能夠影響種子的含水量,冰箱儲存的溫度在零上、且未混沙保濕,因此種子含水量下降較快,種子活力也相應(yīng)較低。
2. 2 不同濃度的GA3處理東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的測定
赤霉素(GA3)因提取自赤霉菌而得名,是一種植物激素,通過調(diào)節(jié)植物組織內(nèi)的核酸和蛋白質(zhì),激活種子中的多種水解酶,促進(jìn)新酶合成,從而具有打破種子休眠的作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多,但同時(shí)研究也表明,過量的GA3溶液對種子萌發(fā)具有一定的抑制作用。從表1可以看出,低濃度的GA3溶液可以提高東北鐵線蓮種子的發(fā)芽率,濃度范圍10~100 mg/L發(fā)芽率隨著濃度的增加而下降,說明高濃度的赤霉素對種子發(fā)芽有一定的抑制作用。
求得百分?jǐn)?shù)平方根的反正旋值用于數(shù)據(jù)的方程分析[ 5 ],從表2可以看出,GA3溶液處理對東北鐵線蓮種子發(fā)芽率的影響達(dá)到極顯著水平,說明各處理間發(fā)芽率的差異達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)的要求。多重比較結(jié)果顯示,GA3溶液濃度為100 mg/L時(shí),發(fā)芽率最低;GA3溶液濃度為50 mg/L時(shí)與對照無明顯區(qū)別;GA3溶液濃度為10 mg/L時(shí),發(fā)芽率最高,隨著濃度的增加發(fā)芽率逐步下降,表現(xiàn)出一定的毒害現(xiàn)象。
3 結(jié)論與討論
3. 1 經(jīng)過測定,確定東北鐵線蓮新鮮種子活力最高,經(jīng)長期儲存種子活力有下降趨勢,經(jīng)室外沙藏越冬處理的種子活性高于冰箱密封冷藏保存的種子,說明室外沙藏越冬能夠在一定程度下減緩種子含水量的下降速度,是東北鐵線蓮較為適合的種子處理方法。
3. 2 東北鐵線蓮種子具有休眠特性,新鮮種子發(fā)芽率較低,赤霉素處理能夠打破種子的休眠、縮短發(fā)芽所需時(shí)間。其中濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發(fā)芽率的效果最好。濃度大于50 mg/L的GA3溶液處理后種子發(fā)芽率降低,表現(xiàn)出一定的毒害現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國藥典一部[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2010.
[2] 江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典[M]. 上海: 上海人民出版社, 1997.
[3] 吉艷慧, 許世泉, 艾軍, 等. 東北鐵線蓮種胚發(fā)育規(guī)律研究[J]. 特種野生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物和植物, 2008,30(2): 44 - 46.
[4] 林春新, 楊利民, 宋波, 等. 東北鐵線蓮種子萌發(fā)特性的研究[J]. 北方園藝, 2012(13): 67 - 69.
[5] 陳勝可, 劉榮. 統(tǒng)計(jì)分析從入門到精通[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社數(shù)字出版網(wǎng)站, 第三版,2015.
第1作者簡介: 曹昊(1989-), 男, 工程師, 研究方向: 北藥栽培、 林下菌類培育。
(責(zé)任編輯: 張亞楠)