(1.云南省麗江市林業(yè)科學(xué)研究所,云南 麗江 674100;2.玉龍縣宏光生物種植有限公司,云南 玉龍 674119)
滇重樓(Parispolyphyllavar.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.)是延齡草科(Trilliaceae)重樓屬(Paris)單子葉多年生草本植物[1]。是“云南白藥”、“宮血寧”等眾多中成藥的主要原料,為《中華人民共和國(guó)藥典》收錄[2]。近年來(lái),隨著重樓需求量的增加,加上野生資源的枯竭,價(jià)格一路飆升,供需矛盾日益突出,眾多企業(yè)及藥農(nóng)開始大范圍的栽培重樓。目前滇重樓的繁殖方法有種子繁殖、切塊繁殖等,由于組織培養(yǎng)尚在試驗(yàn)階段,繁殖方式大都采用種子繁殖。而滇重樓種子具有休眠特性,且包含胚形態(tài)休眠和生理休眠2個(gè)過程,在自然條件下,需要兩冬一夏才能萌發(fā),15個(gè)月的出苗率僅為46.2%[3],眾多的種子在休眠期逐漸喪失了活力。而影響滇重樓種子萌發(fā)的因素眾多,其中陳偉等研究認(rèn)為,果實(shí)成熟時(shí)胚發(fā)育不完整是滇重樓種子休眠的一個(gè)重要因素[4];王艷芳等研究認(rèn)為,低溫、種皮對(duì)萌發(fā)也有一定的抑制作用[5];已有研究證實(shí)了滇重樓種胚發(fā)育不完全,種子中的內(nèi)源激素存在萌發(fā)抑制物質(zhì)是種子休眠的主要原因[6];顧國(guó)棟等研究認(rèn)為,重樓新鮮外種皮中存在抑制種子萌根和萌芽的物質(zhì),且對(duì)單子葉植物種子萌發(fā)的抑制作用極明顯[7]。由于種子休眠時(shí)間長(zhǎng)、萌發(fā)緩慢且生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等眾多問題,導(dǎo)致滇重樓苗價(jià)格居高不下,制約了滇重樓的人工栽培。近年來(lái)對(duì)滇重樓的種子萌發(fā)研究較多,主要有層積處理或變溫處理對(duì)內(nèi)源激素的影響及促進(jìn)種子萌發(fā)[8-11];用GA3、NAA、IAA、PEG等外源試劑處理種子[12-13];進(jìn)行種子無(wú)菌萌發(fā)及組織培養(yǎng)[14-15]等。本試驗(yàn)立足于前人對(duì)滇重樓及其他重樓屬植物研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際育苗經(jīng)驗(yàn),探討如何開展低成本、可操作性強(qiáng)、易推廣的促進(jìn)種子萌發(fā)及育苗的方法,旨在通過簡(jiǎn)單方法提高重樓種子的萌發(fā)效率,為今后重樓種子萌發(fā)的研究提出一些建議。
試驗(yàn)地位于魯?shù)猷l(xiāng)魯?shù)榇逦瘯?huì)甸東,是著名的“云藥之鄉(xiāng)”,位于玉龍縣西北部,海拔2 732 m,年平均氣溫11 ℃,霜期180 d左右,年均降雨量900~1 100 mm。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以栽培滇重樓、木香、秦艽、桔梗、附子等中藥材為主。
試驗(yàn)所用滇重樓種子采自云南省玉龍縣魯?shù)猷l(xiāng),海拔2 760 m的玉龍縣宏光生物種植有限公司基地,成熟的滇重樓種子,經(jīng)本人鑒定為滇重樓種子。魯?shù)槭窃扑幹l(xiāng),為滇重樓的主產(chǎn)區(qū)。去除假種皮后種子平均千粒質(zhì)量為35.36 g,搓洗假種皮后為白色。
表1 不同處理的種子萌發(fā)率和成苗率
表2 不同處理對(duì)種子萌發(fā)及成苗的影響
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差;同一列中不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。
將采集的新鮮種子,搓洗掉假種皮(對(duì)照的除外),共設(shè)6個(gè)處理,1個(gè)對(duì)照,3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1 000粒。分別為處理A:去除假種皮的新鮮種子直接沙藏;處理B:置于溫度0 ℃的冷庫(kù)中,30 d后取出沙藏;處理C:置于溫度0 ℃的冷庫(kù)中,30 d后取出,用100 mg·L-1GA3溶液浸泡24 h后撈出進(jìn)行沙藏;處理D:處理方法同C,但GA3溶液的濃度為300 mg·L-1;處理E:處理方法同C,但GA3溶液的濃度為500 mg·L-1;處理F:處理方法同C,但GA3溶液的濃度為700 mg·L-1;ck:不做任何處理,種子成熟后直接帶假種皮沙藏。種子沙藏用濕砂層積法,用金沙江沿岸的細(xì)沙作為沙藏基質(zhì),容器用透氣性好的燒制花盆,砂和種子按3∶1的比例進(jìn)行沙藏,水分保持在40%左右,即手?jǐn)Q能成團(tuán),松開即散。頂部用塑料膜覆蓋,以利于保溫及防止雨水滴入,每隔30 d翻動(dòng)查看1次,觀察種子萌發(fā)及發(fā)芽情況,如水分過干,則適量噴水,選擇在陰涼處常溫沙藏。
沙藏30 d后開始翻動(dòng),觀察種子萌發(fā)情況,從90 d開始,逐漸有部分種子萌發(fā),挑出萌發(fā)種子并統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率,未萌發(fā)種子繼續(xù)沙藏,而已萌發(fā)的種子分別在苗床上進(jìn)行播種,210 d后,無(wú)論種子萌發(fā)與否均統(tǒng)一分床播種,最后570 d后(即種子采收后第3年5月底)統(tǒng)計(jì)出苗率。統(tǒng)計(jì)出層積90,120,150,180,210 d不同處理的種子萌發(fā)率和570 d后的出苗率(見表1),并繪制“不同處理在不同時(shí)間段的萌發(fā)率”(見圖1)。并對(duì)不同處理210 d時(shí)的萌發(fā)率及570 d時(shí)的成苗率用SPSS 20軟件進(jìn)行方差分析(分析-比較均值-單因素ANOVA),并用Levene檢驗(yàn)方差齊性,并用LSD比較,結(jié)果見表2。
圖3 不同處理對(duì)種子萌發(fā)率及成苗率的影響
通過統(tǒng)計(jì)不同時(shí)間段重樓種子的萌發(fā)率可知:不同處理各個(gè)時(shí)間段的萌發(fā)率各不相同(圖1)。90 d時(shí),除處理E的萌發(fā)率(6.17%)稍高以外,其余均相差不大;到120 d時(shí),萌發(fā)率最高的是處理F(15.6%),其次是處理E(8.87%),其余相差不大;到150 d時(shí),萌發(fā)率最高為處理E(33.37%),其次為處理F(22.03%)、D(19.23%)、C(18.63%),其余均在較低水平;180 d時(shí),萌發(fā)率最高的為處理D(25.63%),其次為處理C(22.5%),B(12.1%)、ck(11%)、A(10.8%)處于中間水平,最低是處理E(7.77%)、F(2.43%);到210 d時(shí),依次為處理A(24.03%)、ck(23.87%)、B(23.37%)、C(16.33%)、D(14.47%)、E(4.37%)、F(3.57%)。
圖1 不同時(shí)間段不同處理的萌發(fā)率
由圖2可看出,不同處理在各時(shí)間段的萌發(fā)情況,處理A、B、ck主要在210 d時(shí)集中萌發(fā);處理C、D主要在150~210 d這個(gè)時(shí)間段萌發(fā);處理E在150 d時(shí)集中萌發(fā);處理F在120~150 d時(shí)間段萌發(fā)。
方差分析結(jié)果表明,萌發(fā)率及成苗率值分別為0.137、0.396(p>0.05),說(shuō)明方差是齊性的,可以進(jìn)行方差分析,檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量萌發(fā)率和成苗率F值為23.617、53.255,顯著性0.000<0.001,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,認(rèn)為不同處理對(duì)重樓種子萌發(fā)率及成苗率的影響是顯著的,進(jìn)一步進(jìn)行LSD比較。結(jié)果為處理A與B、F、ck萌發(fā)率差異不顯著,與處理C、D、E差異極顯著;處理B與C、D、E差異極顯著,與F、ck差異不顯著;處理C與F、ck差異極顯著,與處理D、E差異顯著;處理D與E、F、ck差異顯著;處理E與F、ck差異極顯著;處理F與ck差異不顯著。其中萌發(fā)率最高的是處理D,相對(duì)萌發(fā)率是142%,其次是處理C(137%)、E(126%),ck(118%)、B(110%)、A(106%)、F(100%)。
圖2 不同處理在不同時(shí)間段的萌發(fā)率
通過分析可知,處理A成苗率與處理C、D、F差異極顯著,與處理B、E、ck差異不顯著;處理B與C、D、E、F差異極顯著,與ck差異不顯著;處理C與處理E、F、ck差異極顯著,與處理D差異顯著,與處理D差異不顯著;處理D與處理E、F、ck差異不顯著;處理E與ck差異顯著,與處理F差異不顯著;處理F與ck差異極顯著。成苗率最高的是處理D,相對(duì)成苗率為158%,其次依次為處理C(149%)、B(122%)、A(120%)、ck、E(109%)、F(100%)。
通過不同處理方法對(duì)重樓種子的萌發(fā)時(shí)間、萌發(fā)率及成苗率的對(duì)比試驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn),處理A和ck對(duì)萌發(fā)時(shí)間影響不大,說(shuō)明假種皮對(duì)種子的萌發(fā)時(shí)間影響不大,處理B萌發(fā)時(shí)間較A、ck稍提前,說(shuō)明低溫冷藏對(duì)促進(jìn)種子提早萌發(fā)有一定的作用,處理A、B、C、D隨著GA3溶液處理濃度的增加,萌發(fā)時(shí)間先提前,后抑制的作用,特別是處理E即在GA3溶液的濃度為500 mg·L-1時(shí)萌發(fā)時(shí)間最佳,說(shuō)明一定濃度的GA3能夠促進(jìn)滇重樓種子的提前萌發(fā),但濃度過高則會(huì)抑制種子的提早萌發(fā);處理A與B、ck的萌發(fā)率、成苗率差異不顯著,說(shuō)明假種皮及低溫對(duì)滇重樓種子的整體萌發(fā)率影響不大,處理B到處理F滇重樓種子的萌發(fā)率及成苗率呈先升后降的拋物線分布,說(shuō)明一定濃度的GA3能提高滇重樓種子的萌發(fā)率及成苗率,當(dāng)GA3濃度達(dá)到300 mg·L-1時(shí)萌發(fā)率(相對(duì)萌發(fā)率為142%)及成苗率(相對(duì)成苗率為158%)達(dá)到峰值,但當(dāng)GA3濃度達(dá)到700 mg·L-1時(shí),萌發(fā)率及成苗率達(dá)到谷底,說(shuō)明過高濃度GA3會(huì)降低滇重樓種子的萌發(fā)率,影響成苗率。
本試驗(yàn)中,滇重樓種子的假種皮與其萌發(fā)時(shí)間、萌發(fā)率、成苗率無(wú)明顯影響;低溫冷藏能促進(jìn)種子的提前萌發(fā);不同濃度的GA3處理對(duì)種子的萌發(fā)時(shí)間有先提前后抑制的作用,當(dāng)GA3濃度為500 mg·L-1時(shí)萌發(fā)時(shí)間提前最為明顯;不同濃度的GA3處理同樣對(duì)種子的萌發(fā)率及成苗率有先升后降的作用,當(dāng)GA3濃度為300 mg·L-1時(shí)萌發(fā)率及成苗率最高,相對(duì)萌發(fā)率及相對(duì)成苗率達(dá)142%及158%,當(dāng)GA3濃度達(dá)700 mg·L-1時(shí),萌發(fā)率及成苗率最低,甚至低于處理A、B、ck,說(shuō)明過高濃度的GA3溶液對(duì)種子起了毒害作用。