植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對滇丹參種子萌發(fā)影響的研究

摘要：以滇丹參成熟種子為材料，采用L9（34）正交試驗方法研究了植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、吲哚乙酸（IAA）的不同濃度及浸種時間對滇丹參種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，滇丹參種子發(fā)芽的最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h，該處理的滇丹參種子發(fā)芽率達90.3%，而且種子發(fā)芽較快、發(fā)芽持續(xù)時間較短，是滇丹參種子發(fā)芽的理想處理方法。方差分析顯示，GA3濃度對滇丹參種子發(fā)芽率的影響達顯著差異水平（P<0.05），6-BA濃度、IAA濃度和浸種時間對滇丹參種子發(fā)芽的作用不顯著，4個因素對滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時間、6-BA濃度、IAA濃度。

關鍵詞：滇丹參；種子；萌發(fā)；植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)；正交試驗

中圖分類號：S567.5+3；S504.1；S482.8 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）10-2357-04

滇丹參為唇形科（Lamiaceae）植物云南鼠尾草（Salvia yunnanensis C.H.Wright）的根及根莖經(jīng)炮制而得到的中藥材，又名小丹參、紫丹參、小紅參、云南丹參，主要分布在云南、貴州、四川等省[1]。滇丹參根中含有丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、亞甲基丹參醌、隱丹參酮等化學成分，其藥理活性與丹參相似，具有活血祛瘀、涼血止血、養(yǎng)心安神、解毒消腫等功效，是治療心腦血管疾病的常用藥物[2-4]。

滇丹參是云南省地方習用藥材，藥材的主要來源靠野生采挖，經(jīng)過長期的野外挖掘，滇丹參的野外生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，野生種質(zhì)資源瀕臨滅絕。通過人工種植是解決藥材資源緊缺的有效途徑，而種子萌發(fā)是開展人工種植滇丹參的基礎，國內(nèi)對正品丹參（S. miltiorrhiza Bunge）種子萌發(fā)的研究較多[5-17]，對滇丹參種子萌發(fā)的研究較少，正品丹參種子在自然情況下萌發(fā)率在30%～40%，而且出苗不整齊。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，滇丹參種子在自然條件下萌發(fā)率不到20%，從播種到出苗需要10～18 d的時間，而植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)處理能否促進滇丹參種子萌發(fā)的研究還未見報道。因此，試驗以滇丹參種子為試驗材料，采用正交試驗設計方法研究了赤霉素（Gibberellic acid，GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-Benzyl aminopurine，6-BA）、吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）各植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)處理濃度及浸種時間對滇丹參種子萌發(fā)的影響，為滇丹參種子育苗、GAP（Good agricultural practice）規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

滇丹參種子于2010年秋季采自大理學院藥物研究所藥材種植基地，種子采收后曬干、除去雜質(zhì)，室內(nèi)通風保存。試劑主要有HgCl2、乙醇等，都為化學純；儀器主要是SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠）、培養(yǎng)皿等；植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)GA3、6-BA、IAA均為市售。

1.2 方法

1.2.1 種子發(fā)芽處理 試驗于2011年6～12月在大理學院藥物研究所完成。滇丹參種子發(fā)芽容器為直徑16 cm培養(yǎng)皿，培養(yǎng)皿先后用自來水沖洗、體積分數(shù)75%的乙醇消毒、去離子水洗滌5次，在洗滌后的培養(yǎng)皿里鋪3層濾紙作為種子發(fā)芽床。種子經(jīng)1 g/L HgCl2溶液消毒、去離子水洗滌后，采用L9（34）正交試驗設計方法[18]，分別用GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時間4個因素（各3個水平）處理滇丹參種子，各因素、水平組合見表1。每個處理重復3次，每個重復在培養(yǎng)皿中播種100粒種子，然后放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，種子萌發(fā)條件為25 ℃光照培養(yǎng)，萌發(fā)過程中始終保持濾紙濕潤。

1.2.2 種子發(fā)芽指標 以胚根長度≥2 mm作為種子發(fā)芽認定標準，每天記錄種子萌動數(shù)。種子發(fā)芽率參照農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程[19]的規(guī)定，在發(fā)芽試驗結(jié)束后統(tǒng)計種子發(fā)芽率，發(fā)芽率為能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)占供試種子數(shù)的百分率，發(fā)芽勢以發(fā)芽持續(xù)天數(shù)一半時能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)占供試種子數(shù)的百分率；計算公式如下：

發(fā)芽率=（試驗期限內(nèi)滇丹參種子正常形成胚根或胚芽的種子總數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；

發(fā)芽勢=（發(fā)芽持續(xù)天數(shù)一半時滇丹參種子能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)/供試種子數(shù)）×100%。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 對所得試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003軟件進行處理，應用SAS 8.1統(tǒng)計軟件進行方差分析[18]。

1.2.4 種子發(fā)芽驗證試驗 將L9（34）正交試驗得到的最佳組合處理對滇丹參種子進行種子萌發(fā)驗證試驗，同樣是在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，重復3次，每個重復在培養(yǎng)皿中播種100粒種子，管理技術同前，比較理論值與實際結(jié)果的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗對滇丹參種子發(fā)芽的影響

試驗觀察到滇丹參種子播種2～4 d后胚根可突破種皮萌發(fā)，8～16 d后胚形成子葉。GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時間4因素、3水平正交試驗L9（34）對滇丹參種子發(fā)芽情況的影響結(jié)果見表2，由表2所示，各因素對滇丹參種子發(fā)芽的影響較大，在滇丹參種子發(fā)芽過程中以A1B2C2D2組合的發(fā)芽情況最好，也就是GA3 40 mg/L +6-BA 10 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h的組合處理可使滇丹參種子的發(fā)芽率達到87.8%，而且種子開始發(fā)芽的時間較快（需要3 d），種子發(fā)芽的持續(xù)時間較短（5.7 d），是比較理想的種子發(fā)芽處理組合。

為了進一步考察各因素之間的差異，對試驗數(shù)據(jù)進行了極差分析，結(jié)果見表3。由極差分析可知，滇丹參種子發(fā)芽的最佳組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h的組合處理，這個結(jié)果與理論結(jié)果比較相近。各因素中以GA3濃度對滇丹參種子發(fā)芽率的影響最大，其極差值為55.87，反映出GA3濃度過高反而對種子發(fā)芽不利。其他因素的作用由高到低的排序為浸種時間、6-BA濃度、IAA濃度。

2.2 方差分析

對表2的數(shù)據(jù)進行方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知，因素A（GA3）對滇丹參種子發(fā)芽率的影響達顯著差異水平（P<0.05〉，因素B（6-BA）、因素C（IAA）、因素D（浸種時間）對滇丹參種子發(fā)芽率的影響均不顯著，4個因素對滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時間、6-BA濃度、IAA濃度。

2.3 滇丹參種子發(fā)芽驗證試驗結(jié)果

根據(jù)GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時間4因素、3水平正交試驗L9（34）對滇丹參種子發(fā)芽情況的影響結(jié)果分析，滇丹參種子發(fā)芽的最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h。用此組合處理滇丹參種子進行種子萌發(fā)驗證試驗，結(jié)果種子萌發(fā)率達到了90.3%，與理論結(jié)果相近，而且種子開始發(fā)芽的時間較快，種子發(fā)芽的持續(xù)時間較短，是比較理想的種子發(fā)芽處理組合。證明了試驗所得結(jié)果具有正確性、可重復性，可以作為滇丹參種子田間育苗的處理參考，以完善植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對滇丹參種子育苗的系統(tǒng)研究。

3 討論

種子萌發(fā)技術是開展滇丹參種子人工育苗、GAP規(guī)范化種植的關鍵技術。目前國內(nèi)對丹參種子萌發(fā)的研究比較深入[6-17，20-22]，對滇丹參種子萌發(fā)的研究還末見報道。孫群等[20，21]研究發(fā)現(xiàn)，丹參種子容易吸水，25 ℃是丹參種子發(fā)芽的最適宜溫度，種子萌發(fā)率可高達75%；用冷凍處理、聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）引發(fā)和GA3浸種等處理都可以明顯提高丹參種子的萌發(fā)率；楊薇等[22]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的NO和CaCl2能促進丹參種子萌發(fā)、提高種子活力；這些研究為丹參種子育苗、GAP規(guī)范化種植提供了理論依據(jù)和技術支撐。東林等[23]用一定濃度的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)處理堅龍膽（Gentiana rigescens Franch.）種子，結(jié)果可以提高種子的發(fā)芽率；本試驗也得到了類似的結(jié)果。試驗采用GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時間4因素、3水平正交試驗L9（34）設計方法，對滇丹參種子發(fā)芽情況進行了比較，結(jié)果用適宜濃度的GA3、6-BA、IAA配比組合經(jīng)過一定時間的浸種處理，能顯著促進滇丹參種子的發(fā)芽，縮短種子開始發(fā)芽的時間與發(fā)芽持續(xù)時間，提高了種子的發(fā)芽率；最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h；用此組合處理滇丹參種子進行種子萌發(fā)驗證試驗，結(jié)果種子發(fā)芽率達到了90.3%。方差分析結(jié)果顯示，GA3濃度對滇丹參種子發(fā)芽率的影響達顯著水平（P<0.05），6-BA濃度、IAA濃度和浸種時間對滇丹參種子發(fā)芽作用不顯著，4個因素對滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時間、6-BA濃度、IAA濃度，反映出GA3濃度是提高滇丹參種子發(fā)芽率的主導因素。下一步將在露地育苗過程中探討植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)對滇丹參種子的成苗率及種苗生長特性的影響。

參考文獻：

[1] 中國醫(yī)學科學院藥物研究所.中藥志：第一冊[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1979.344-345.

[2] 閆彩珍，李惠蘭，張榮平，等.滇丹參、甘西鼠尾、褐毛甘西鼠尾對離體豚鼠心臟的影響[J].昆明醫(yī)學院學報，2002，22（1）：14-17.

[3] 李建美，羅慶祎，李 易，等.滇丹參對血管狹窄和金屬基質(zhì)蛋白酶的影響[J].云南醫(yī)藥， 2007，28（2）：95-98.

[4] 何洪靜，李惠蘭，張榮平，等.滇丹參、甘西鼠尾、褐毛甘西鼠尾水提取液對鼠血栓形成及微循環(huán)的影響[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2003，15（2）：144-151.

[5] 孔令武， 孫海峰. 現(xiàn)代實用中藥栽培養(yǎng)殖技術[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2000.147.

[6] 舒志明，梁宗鎖，孫 群，等.不同丹參種質(zhì)生物學性狀比較與評價[J].西安文理學院學報（自然科學版），2007，10（2）：24-29.

[7] 胡曉黎，田 玲，劉 娜，等.丹參優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術探討[J].陜西農(nóng)業(yè)科學，2010（2）：213-214.

[8] 韓守萍，倪大鵬，朱京斌，等.種植方式和密度對丹參生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學，2009（11）：54-56.

[9] 宋振巧，王建華，王洪剛，等.丹參開花與繁育特性研究[J].園藝學報，2009，36（6）：905-910.

[10] 衛(wèi)新榮，蔣傳中.丹參GAP實施中的質(zhì)量監(jiān)控[J].世界科學技術——中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2004，6（4）：72-78.

[11] 蔣傳中，王 影，王占國，等.丹參GAP基地的持續(xù)改進[J].中國藥事，2012，26（3）：264-267.

[12] 韓建萍，梁宗鎖，孫 群，等.氮、磷對丹參根系生長及總丹參酮累積的影響[J].西北植物學報，2003，23（4）：603-607.

[13] 劉文婷，梁宗鎖，蔣傳中，等.丹參生殖生物學特性研究[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐，2004，18（5）：17-20.

[14] 田 偉，謝曉亮，彭衛(wèi)欣，等.不同丹參種質(zhì)田間比較試驗[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐， 2004，18（1）：22-24.

[15] 郭寶林，林 生，馮毓秀，等.丹參主要居群的遺傳關系及藥材道地性的初步研究[J].中草藥，2002，33（12）：1113-1116.

[16] 舒志明，梁宗鎖，孫 群，等.丹參不育系Sh-B的植物學特征[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2007，35（7）：175-179.

[17] 蔣傳中，衛(wèi)新榮，梁宗鎖，等.丹參標準化生產(chǎn)技術（SOP）討論稿[J].中藥研究與信息，2004，6（5）：16-24.

[18] 明道緒，王欽德，耿社已，等.生物統(tǒng)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.303-317.

[19] GB/T3543.1～3543.7-1995，農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程[S].

[20] 孫 群，劉文婷，梁宗鎖，等.丹參種子的吸水特性及發(fā)芽條件研究[J].西北植物學報，2003，23（9）：1518-1521.

[21] 孫 群，梁宗鎖，李紹軍，等.丹參種子形態(tài)結(jié)構(gòu)與吸水萌發(fā)特性[J].中國中藥雜志，2004，23（10）：934-937.

[22] 楊 薇，陳怡平，賀軍民.外源NO和CaCl2對丹參種子活力的影響[J].種子，2009，28（2）：80-83.

[23] 東 林，李海峰.植物激素對堅龍膽種子萌發(fā)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40（12）：7100，7206.