植物生長調(diào)節(jié)劑對藥用植物三分三種子萌發(fā)的影響

摘要：以藥用植物三分三（Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen ex C. Chen et C. L. Chen）成熟種子為材料，采用L9（34）正交試驗(yàn)研究赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）及浸種時間對三分三種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，三分三種子萌發(fā)的最佳處理是A2B3C1D2，即赤霉素200 mg/L+ 6-芐基腺嘌呤20 mg/L+吲哚乙酸0 mg/L+浸種時間24 h，該處理的種子發(fā)芽率高達(dá)97.8%以上，并且種子開始發(fā)芽時間、發(fā)芽持續(xù)時間較短，種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)最高，是比較理想的種子萌發(fā)處理方法。對發(fā)芽率進(jìn)行極差分析以及驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果顯示，影響三分三種子發(fā)芽率的最佳處理是A3B2C3D1，即赤霉素800 mg/L+ 6-芐基腺嘌呤10 mg/L+吲哚乙酸10 mg/L+浸種時間12 h；4種因素中以浸種時間對三分三種子發(fā)芽率的影響最大，其次是6-芐基腺嘌呤、吲哚乙酸，影響最小的是赤霉素，說明浸種時間過長反而對發(fā)芽不利。

關(guān)鍵詞：三分三（Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen ex C. Chen et C. L. Chen）； 植物生長調(diào)節(jié)劑；正交試驗(yàn)；種子；發(fā)芽

中圖分類號：Q949.777.7；S482.8；S11+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3361-03

三分三（Anisodus acutangulus C. Y. Wu et C. Chen ex C. Chen et C. L. Chen）為茄科（Solanaceae）山莨菪屬（Anisodus Link et Otto）多年生草本植物，別名大搜山虎、山野煙、野煙、山茄子等，僅分布于云南省西北部，生長于2 700～3 600 m的高海拔地區(qū)山坡、草叢或灌木叢中[1]。三分三主要以根、莖、葉及種子入藥，有大毒，具有麻醉鎮(zhèn)痛、祛風(fēng)除濕的功效，可治療骨折、跌打損傷、關(guān)節(jié)疼痛、胃痛、腸絞痛等病癥。三分三的根莖中含有多種托品烷類生物堿，主要是莨菪堿、山莨菪堿、中莨菪堿、東莨菪堿以及微量托品堿[2]，這些生物堿中的莨菪堿、東莨菪堿是反副交感神經(jīng)作用類藥物，臨床上主要用作鎮(zhèn)靜劑使用[3]。三分三是云南省民間的珍稀藥用植物，由于野生資源分布范圍狹窄、生長環(huán)境惡劣，野生資源極其有限。以往民間用藥主要靠野外挖掘，但經(jīng)過長期無序采挖，野生種質(zhì)資源瀕臨滅絕。為此有研究者采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)試圖在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)三分三所含的藥用成分，如鄭光植等[4-7]對三分三的細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)莨菪堿和東莨菪堿進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究，潘夕春等[8]用植物組織培養(yǎng)技術(shù)誘導(dǎo)三分三的根生產(chǎn)托品烷類生物堿；但這些學(xué)者對三分三細(xì)胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)生產(chǎn)托品烷類生物堿的探索還處在實(shí)驗(yàn)室階段，離工業(yè)化生產(chǎn)還有很長的距離，因此通過人工種植三分三仍然是目前解決三分三藥材來源的有效途徑。種子萌發(fā)是開展藥材種植的基礎(chǔ)，現(xiàn)在國內(nèi)還未見對三分三種子發(fā)芽的研究報(bào)道，本課題組在前期已經(jīng)對三分三種子的萌發(fā)進(jìn)行過發(fā)芽比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)三分三種子的萌發(fā)率不到50%。為了提高三分三種子的萌發(fā)率，試驗(yàn)采用植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素（Gibberellic acid，GA3）、吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）、6-芐基腺嘌呤（6-benzyl aminopurine，6-BA）處理三分三種子，進(jìn)一步研究了三分三種子的萌發(fā)特性，以期為三分三種子育苗、人工種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試三分三種子于2011年秋季采集于云南省大理市喜洲鎮(zhèn)花甸藥材種植基地，采收后曬干、去除雜質(zhì)，用棉布包裹后置于室內(nèi)通風(fēng)處保存。植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素、吲哚乙酸、6-芐基腺嘌呤均為市售，試劑主要有升汞、乙醇，儀器主要是SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）。

1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)參照東林等[9]建立的方法，設(shè)計(jì)了L9（34）正交試驗(yàn)方案，4個因素、3個水平分別是因素A：赤霉素，3個濃度水平分別為40、200、800 mg/L；因素B：6-芐基腺嘌呤，3個濃度水平分別為5、10、20 mg/L；因素C：吲哚乙酸，3個濃度水平分別為0、5、10 mg/L；因素D：浸種時間，3個用時水平分別為12、24、48 h；具體的因素水平組合見表1。比較各組合對三分三種子萌發(fā)的影響，并根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證培養(yǎng)試驗(yàn)。

1.3 發(fā)芽方法

發(fā)芽試驗(yàn)于2011年11月至2012年6月在大理學(xué)院藥物研究所完成。三分三種子發(fā)芽方法參考文獻(xiàn)[10]和[11]的規(guī)程。在實(shí)驗(yàn)室將三分三種子用0.1%的升汞溶液消毒殺菌8～10 min，再用去離子水沖洗，晾干。種子萌發(fā)在直徑為16 cm培養(yǎng)皿里完成，培養(yǎng)皿經(jīng)自來水沖洗、75%乙醇消毒、去離子水洗滌、晾干后，在皿內(nèi)鋪3層干凈濾紙作為種子的發(fā)芽床，每個培養(yǎng)皿放入經(jīng)過消毒的三分三種子30粒，每處理（因素水平組合）3次重復(fù)。各處理種子都放入振蕩培養(yǎng)箱中，在25 ℃恒溫、光照環(huán)境下培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中注意保持濾紙的濕潤狀態(tài)。

1.4 發(fā)芽指標(biāo)

試驗(yàn)以三分三種子的胚根長度≥2 mm作為種子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，在試驗(yàn)期間每天記錄種子萌動數(shù)，種子發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽開始時間、發(fā)芽持續(xù)時間、平均發(fā)芽數(shù)，計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。

三分三種子發(fā)芽率=（發(fā)芽期間內(nèi)能夠形成胚根或胚芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；

三分三種子發(fā)芽勢=（到達(dá)發(fā)芽持續(xù)天數(shù)一半時的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；

三分三種子發(fā)芽指數(shù)GI=∑Gt/Dt。

式中，Dt為發(fā)芽時間，Gt為相應(yīng)時間t的正常發(fā)芽數(shù)。所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用正交設(shè)計(jì)助手Ⅱ軟件[10]進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

三分三種子室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果顯示，在播種2～4 d后三分三種子胚根突破種皮萌發(fā)，6～10 d胚突破種皮形成子葉。4因素、3水平L9（34）正交試驗(yàn)對三分三種子萌發(fā)的影響結(jié)果見表2。分析表2可知，各因素水平組合以A2B3C1D2對三分三種子萌發(fā)的影響最大，即赤霉素200 mg/L+ 6-芐基腺嘌呤20 mg/L+吲哚乙酸0 mg/L+浸種時間24 h的處理發(fā)芽率為97.8%，是所有處理里最高的；并且種子開始發(fā)芽的時間為4 d，發(fā)芽的持續(xù)時間為5 d，發(fā)芽勢為90.0%，發(fā)芽指數(shù)達(dá)到了6.8，發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)是所有處理里最高的，因此是試驗(yàn)范圍內(nèi)較理想的三分三種子萌發(fā)處理方法。另外，因素水平組合A2B2C3D1（赤霉素200 mg/L+ 6-芐基腺嘌呤10 mg/L+吲哚乙酸10 mg/L+浸種時間12 h）的發(fā)芽率也是97.8%，發(fā)芽勢也為90.0%，種子開始發(fā)芽的時間為3 d，表現(xiàn)也是不錯的，只不過發(fā)芽指數(shù)較低。

為了進(jìn)一步考察處理之間的差異，對表2中的發(fā)芽率進(jìn)行了極差分析，結(jié)果見表3。由極差分析可知，從發(fā)芽率的角度考慮，影響三分三種子發(fā)芽的最佳處理是A3B2C3D1，即赤霉素800 mg/L+6-芐基腺嘌呤10 mg/L+吲哚乙酸10 mg/L+浸種時間12 h；并且各因素中以浸種時間對三分三種子發(fā)芽率的影響最大，其次是6-芐基腺嘌呤、吲哚乙酸，影響最小的是赤霉素，說明浸種時間過長反而對種子發(fā)芽不利。用最佳因素水平組合A3B2C3D1處理三分三種子進(jìn)行萌發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果該處理的發(fā)芽率高達(dá)99.2%，證明A3B2C3D1確實(shí)是效果最好的處理，也說明試驗(yàn)結(jié)果是可靠的。

3 小結(jié)

植物種子萌發(fā)技術(shù)是開展育苗與種植的基礎(chǔ)，東林等[9]用植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素、吲哚乙酸、6-芐基腺嘌呤處理堅(jiān)龍膽（Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.）種子，結(jié)果可以顯著提高種子的發(fā)芽率，本試驗(yàn)結(jié)果與之相似。通過L9（34）正交試驗(yàn)，表明赤霉素、吲哚乙酸、6-芐基腺嘌呤、浸種時間4個因素對三分三種子發(fā)芽率的影響非常明顯，其中浸種時間對三分三種子發(fā)芽率的影響最大，其次是6-芐基腺嘌呤、吲哚乙酸，影響最小的是赤霉素；最佳處理是赤霉素800 mg/L+6-芐基腺嘌呤10 mg/L+吲哚乙酸10 mg/L+浸種時間12 h。下一步將對三分三種子發(fā)芽后在土壤中的生長情況及成苗率等育苗全程做系統(tǒng)研究。

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