蘇旸，張雨欣，鄭潤竹，熊竹婧，張家興，姜云天

（通化師范學院生命科學學院，吉林通化 134002）

車前（Plantago asiatica L.）為車前科（Plantaninaceae）車前屬（Plantago）多年生草本植物，又名車輪菜、驢耳朵菜、車轱轆菜，其全草和種子均可入藥，即車前草和車前子[2]，具有利尿通淋、涼血、解毒、祛痰的功效[1]。該植物對生長環(huán)境要求不高，山野、路旁、荒坡等各種土壤中均能生長，其對銅、鉛、汞等重金屬具有較強的富集力，在生活中亦可作蔬菜食用[3-4]。因此，該植物無論是藥用、食用還是對重金屬污染土壤的修復方面均具有極高的開發(fā)利用價值。

種子是植物進行有性繁殖的重要器官，種子的散布、休眠及萌發(fā)在種子植物的生活史中占據重要地位。近年來，人們已對車前種子萌發(fā)條件以及生物學特性等方面進行了研究，而有關水楊酸（Salicylic acid，SA）浸種對長白山區(qū)野生車前種子萌發(fā)方面的相關研究尚未見報道[5-7]。SA 是近年在植物體內發(fā)現的一種天然生長物質，以極低的濃度即可參與調控植物的生長發(fā)育[8]。因此，該研究通過采用不同濃度外源SA 和浸種時間對野生車前種子進行預處理，旨在探究野生車前種子快速萌發(fā)和提高發(fā)芽率的方法，這對促進長白山區(qū)道地藥材的引種馴化和開發(fā)利用具有重要現實意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

車前種子采集地位于長白山山脈西南部（125°58′54″E，41°44′31″ N）。2022 年9 月中旬至10 月初將采集的車前成熟種子帶回植物生理實驗室。

1.2 方法

1.2.1 種子浸種預處理及萌發(fā)試驗。選取籽粒飽滿、無損傷的車前種子用0.05%的KMnO4溶液浸泡消毒8 min，流水沖洗數遍晾干表面水分備用。SA 浸種處理液設置：0.01、0.1、1.0、1.5、2.0、3.0 mmol/L，以清水為對照（CK）。將消毒后的種子分別用不同濃度SA 處理液室溫浸種6、12、24、36、48 h，然后將浸種預處理后的種子均勻擺放到鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿內（直徑12 cm），每個培養(yǎng)皿內放入種子30 粒，以蒸餾水浸種為對照（CK），每個浸種濃度3 次重復。最后將培養(yǎng)皿置于光照培養(yǎng)箱內進行培養(yǎng)，溫度25℃，光照12 h/d。

1.2.2 指標測定。每隔24 h 記錄種子萌發(fā)情況，起始發(fā)芽標準為從胚根突破種皮長出白嫩尖記為發(fā)芽[9]。第3 天計算發(fā)芽勢，第8 天結束發(fā)芽試驗，測量胚芽長和胚根長，稱量苗鮮重。按如下公式計算相關萌發(fā)指標：

發(fā)芽率=（發(fā)芽種子總數/供試種子總數）×100%；

發(fā)芽勢=（日發(fā)芽種子數達到高峰期時的發(fā)芽種子總數/供試種子總數）×100%；

發(fā)芽指數=∑Nt/Dt，式中Nt 為不同時間（t，d）的日發(fā)芽數，Dt 為相應的發(fā)芽天數；

活力指數=GI×S，GI 為發(fā)芽指數，S 為胚根長（cm）。

1.3 數據處理

用Microsoft Excel 2019 對試驗數據進行錄入整理；用IBM SPSS Statistics 20.0 對數據進行單因素方差分析，LSD法進行多重比較。采用隸屬函數法[10]對相同浸種時間不同浸種濃度SA 處理的萌發(fā)指標和初始幼苗生長指標進行定量轉換，再將同一SA 浸種濃度處理下的各項指標的隸屬函數值分別累加求平均值，隸屬函數值的平均值越大，則表示該SA 浸種濃度和浸種時間對車前種子萌發(fā)的促進效果越佳。隸屬函數計算公式如下：U（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中Xi表示某一萌發(fā)指標和初始幼苗生長指標的測定值，Xmax和Xmin分別表示所測定指標的最大值和最小值。

2 結果與分析

2.1 SA 浸種6 h 對車前種子萌發(fā)的影響

利用隸屬函數法，對0.01～3.00 mmol/L SA 浸種6 h后的車前種子的萌發(fā)情況進行綜合評價，隸屬函數平均值越大，說明該浸種處理的種子萌發(fā)效果越好。從表1 可以看出，僅0.01 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值高于CK，達到0.877 9，而其他浸種濃度處理下的隸屬函數平均值均低于CK，且在SA 浸種濃度≥1.50 mmol/L 時，隸屬函數平均值分別較CK 下降74.78%、56.84%和37.61%。由此可見，0.01 mmol/L SA 浸種6 h 可有效促進車前種子萌發(fā)和幼苗生長，而浸種濃度過高則不利于車前種子萌發(fā)，甚至具有一定的抑制作用。

表1 SA 浸種6 h 各指標的隸屬函數值及綜合排序

2.2 SA 浸種12 h 對車前種子萌發(fā)的影響

從表2 可以看出，經0.01～3.00 mmol/L SA 浸種12 h后的車前種子，除3.00 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值低于CK 外，其他5 個浸種濃度處理下的隸屬函數平均值均高于CK，其中，0.10 mmol/L SA 處理的隸屬函數平均值最大（0.800 2），其次為2.00 mmol/L SA 浸種處理。由此可見，0.01～2.00 mmol/L SA 浸種12 h 均可有效促進車前種子萌發(fā)和幼苗生長，且0.10 mmol/L SA 浸種效果最佳，而浸種濃度過高（3.00 mmol/L）則抑制車前種子萌發(fā)。

表2 SA 浸種12 h 各指標的隸屬函數值及綜合排序

2.3 SA 浸種24 h 對車前種子萌發(fā)的影響

由浸種24 h 后的車前種子的萌發(fā)指標綜合評價可見（表3），0.01、1.00、1.50、2.00 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值均高于CK，且0.01 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值最大，達到0.906 0，而0.10 和3.00 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值均低于CK，且3.00 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值最小（0.025 0）。以上結果表明，車前種子經0.01、1.00、1.50、2.00 mmol/L SA 浸種24 h均能促進其萌發(fā)，且0.01 mmol/L SA 浸種效果最佳，而高濃度SA 浸種則嚴重抑制車前種子萌發(fā)。

表3 SA 浸種24 h 各指標的隸屬函數值及綜合排序

2.4 SA 浸種36 h 對車前種子萌發(fā)的影響

由浸種36 h 后的車前種子的萌發(fā)指標綜合評價可見（表4），CK 的隸屬函數平均值最高（0.947 4），而0.01～3.00mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值均低于CK，但0.01 和0.10 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值分別達到0.883 4 和0.858 0，僅較CK 下降6.76%和9.44%；當SA浸種濃度為2.00 和3.00 mmol/L時，隸屬函數平均值均降為0。以上結果表明，低濃度SA 浸種36 h對車前種子的萌發(fā)影響不大，而高濃度SA 浸種36 h則完全抑制了車前種子的萌發(fā)。

表4 SA 浸種36 h 各指標的隸屬函數值及綜合排序

2.5 SA 浸種48 h 對車前種子萌發(fā)的影響

由浸種48 h 后的車前種子的萌發(fā)指標綜合評價可見（表5），0.01 和1.00 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值均高于CK，分別達到0.864 5 和0.996 0，而0.10 mmol/L SA 浸種處理的隸屬函數平均值僅較CK 下降0.06%；當SA 浸種濃度≥1.50 mmol/L 時，隸屬函數平均值均低于CK，且在SA 浸種濃度達到3.00 mmol/L時降至0。低濃度SA 浸種48 h可有效促進車前種子萌發(fā)，且1.00 mmol/L 為SA 最佳浸種濃度，而高濃度SA 浸種時間過長則不利于車前種子萌發(fā)。

表5 SA 浸種48 h 各指標的隸屬函數值及綜合排序

3 討論

自然界中大多數開花植物是通過種子來繁衍后代，種子活力的保持，即其壽命長短決定植物進入自然和農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時間，而其能否成功萌發(fā)成苗直接決定著植物種群的繁衍和分布，也直接影響作物的產量[11-12]。因此，種子正常萌發(fā)在農業(yè)生產中具有重要的生物學意義和經濟意義。車前作為長白山區(qū)道地藥材，自然生長于山野、路旁、河邊、田埂等陰濕處，因其種子細小，且種皮透水性差，存在休眠現象，導致其種子自然發(fā)芽能力低，影響了該藥用植物資源的引種馴化和開發(fā)利用。激素引發(fā)是生產中常用的種子預處理方法，不僅可以打破種子休眠，還能加速發(fā)芽[13]。有研究表明，側柏種子采用1.5 mmol/L SA 浸種24 h，種子發(fā)芽率、出苗整齊度和抗氧化酶活性大大提高[14]，而八月瓜種子經1.00 mmol/L SA 浸種后其發(fā)芽勢和發(fā)芽指數大幅度降低[15]。說明適宜濃度SA 浸種可以促進種子萌發(fā)，但其浸種濃度因植物種類、浸種時間的不同而存在較大差異。因此，在生產中，可采用SA 不同浸種濃度和浸種時間對車前種子進行預處理以提高其種子萌發(fā)率和出苗整齊度。