蒙藥芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)特性研究

高優(yōu)恒 劉 旭

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059)

鐵線蓮屬植物屬毛茛科(Ranunculaceae)，廣泛分布于世界各地。我國(guó)種質(zhì)資源豐富，有147 種，內(nèi)蒙古有16 種，6 變種［1］。其中芹葉鐵線蓮(Clematis aethusifolia)入蒙藥，蒙名那林-那布其特-奧日牙木格，蒙藥名查干牙芒，味辛，微甘，性熱、輕、銳、燥、糙，具有破痞，調(diào)溫，燥“希日烏素”、祛腐、消腫、止瀉、排膿等功效。蒙醫(yī)臨床上主治寒痞、積食、“希日烏素”癥、瘡瘍、水腫、寒瀉、腸癰等疾?。?］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明鐵線蓮屬植物具有抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛等藥理作用［3-5］。

近年，野生藥用植物資源嚴(yán)重缺乏，而需求日益增加，研究植物種子萌發(fā)特性，對(duì)于其種質(zhì)資源保護(hù)以及可持續(xù)利用具有重要意義。本研究旨在探討芹葉鐵線蓮種子的萌發(fā)特性，以期為蒙藥鐵線蓮屬植物種質(zhì)資源保存，引種栽培，育種及進(jìn)一步深入研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料: 芹葉鐵線蓮(Clematis aethusifolia)于2012 年9月采自呼和浩特市小井溝，原植物經(jīng)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥用植物學(xué)教研室李驍副教授鑒定為毛茛科鐵線蓮屬芹葉鐵線蓮，種子采集干燥后保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 芹葉鐵線蓮種子形態(tài)學(xué)觀察和千粒重測(cè)定: 對(duì)芹葉鐵線蓮種子的千粒重、外部形態(tài)進(jìn)行描述。

1.2.2 芹葉鐵線蓮種子活力指標(biāo)的測(cè)定研究: 種子活力用TTC(四氮唑)染色法［6］測(cè)定。取自然狀態(tài)下保存的芹葉鐵線蓮種子300 粒，用蒸餾水浸泡24h，沿種子胚中心縱切，使胚暴露，將其一半置于培養(yǎng)皿，每培養(yǎng)皿100 粒，加入0.5%TTC 溶液，以覆蓋種子為度。然后恒溫25℃染色24h，胚全部被染色為有活力的種子，3 次重復(fù)，觀察并記錄。

1.2.3 芹葉鐵線蓮種子吸水增重動(dòng)態(tài)研究: 取自然狀態(tài)下保存的芹葉鐵線蓮種子300 粒，分為3 組，分別放入3 個(gè)燒杯中，加入蒸餾水，以淹沒種子為宜，25℃保溫，每隔2h 將種子取出，擦干稱重，3 次重復(fù)，繪制吸水曲線。

1.2.4 芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)條件的研究: 溫度對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 設(shè)置4 個(gè)處理: 15℃、20℃、25℃、30℃。實(shí)驗(yàn)前種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡5min 進(jìn)行消毒處理，之后將種子用蒸餾水洗凈放入鋪有兩層濾紙的高壓滅菌培養(yǎng)皿中，每皿50 粒，3 次重復(fù)，放入人工氣候箱進(jìn)行培養(yǎng)，定期給種子澆水，并觀察記錄種子萌發(fā)時(shí)間和發(fā)芽數(shù)。不同層積天數(shù)對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 低溫4℃處理種子，處理: 10d、20d、30d、40d、50d、60d。實(shí)驗(yàn)前種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡5min 進(jìn)行消毒處理，之后將種子用蒸餾水洗凈放入鋪有兩層濾紙的高壓滅菌培養(yǎng)皿中，每皿50 粒，3 次重復(fù)，放入人工氣候箱進(jìn)行培養(yǎng)，定期給種子澆水，并觀察記錄種子萌發(fā)時(shí)間和發(fā)芽數(shù)。強(qiáng)酸的不同處理時(shí)間對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 設(shè)置4 個(gè)處理: 5s、10s、15s、20s。實(shí)驗(yàn)前種子用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡5min進(jìn)行消毒處理，之后將種子用蒸餾水洗凈放入鋪有兩層濾紙的高壓滅菌培養(yǎng)皿中，每皿50 粒，3 次重復(fù)，放入人工氣候箱進(jìn)行培養(yǎng)，定期澆水，觀察記錄種子萌發(fā)時(shí)間和發(fā)芽數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法: 利用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件和Microsoft Excel 2010 分析處理數(shù)據(jù)。發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù))×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)學(xué)和相關(guān)生理指標(biāo): 芹葉鐵線蓮種子種皮棕紅色，被短柔毛，扁平，寬卵形或圓形，先端有宿存花柱，種子長(zhǎng)3 ～5mm，寬1.6 ～2.5mm，厚0.05 ～0.07mm。干燥種子千粒重約為1.4794g。吸水后呈紅色。芹葉鐵線蓮種子吸水動(dòng)態(tài)規(guī)律結(jié)果，見圖1。

通過以上結(jié)果可以看出，芹葉鐵線蓮種子顆粒較小，不夠飽滿，千粒重僅約1.48g，可能與它的生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)。由圖1 可知，芹葉鐵線蓮種子吸水過程較快，在2h 后凈吸水量達(dá)總吸水量的66.8%，說明芹葉鐵線蓮種子種皮透性較好。前8h 屬于快速吸水階段，8h 后吸水速度逐漸變緩，吸水在26h 后基本達(dá)到飽和，種子吸水量不再增加。

圖1 芹葉鐵線蓮種子吸水動(dòng)態(tài)規(guī)律

2.2 種子活力測(cè)定: 測(cè)定種子活力能夠準(zhǔn)確的體現(xiàn)種子質(zhì)量的優(yōu)劣，并且比發(fā)芽率更為敏感［7］。本實(shí)驗(yàn)采用TTC 染色法測(cè)定種子活力，方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，并且不受種子休眠的影響。經(jīng)測(cè)定，芹葉鐵線蓮種子活力為54%，說明其種子的生活力不高。低活力的種子在較為合適的環(huán)境中即使能夠發(fā)芽，也有發(fā)芽慢及發(fā)芽率低的問題。

2.3 芹葉鐵線蓮種子的萌發(fā)條件

2.3.1 溫度對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 由圖2 可知，不同溫度下培養(yǎng)的芹葉鐵線蓮種子，其發(fā)芽率有明顯差別。在20℃條件下發(fā)芽率最高，達(dá)到7.14 ±0.768%。方差分析表明，20℃條件下的芹葉鐵線蓮種子發(fā)芽率相較其他組差異顯著(P＜0.05)。15℃、25℃、30℃條件下發(fā)芽率均較低，說明種子在常溫條件具有休眠現(xiàn)象。溫度較高時(shí)芹葉鐵線蓮種子一直未發(fā)芽，說明種子對(duì)溫度變化敏感，并且較高溫度下相關(guān)酶類可能已失活。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，芹葉鐵線蓮種子的最適發(fā)芽溫度為20℃左右。

圖2 溫度對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響

2.3.2 不同層積天數(shù)對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 低溫層積可以顯著地提高芹葉鐵線蓮種子的萌發(fā)率，不同層積天數(shù)對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響結(jié)果如圖3 所示，隨著層積天數(shù)的增加，種子發(fā)芽率也提高。方差分析表明，層積30d 以上種子發(fā)芽率可顯著提高，層積60 天，種子發(fā)芽率可達(dá)到13.33 ±0.387%。

圖3 不同層積天數(shù)對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響

2.3.3 不同時(shí)間的強(qiáng)酸處理對(duì)鐵線蓮種子萌發(fā)的影響: 95%濃硫酸浸泡鐵線蓮種子時(shí)間對(duì)種子萌發(fā)結(jié)果如圖4 所示。鐵線蓮種子種皮較薄，濃硫酸浸泡種子10s 種子發(fā)芽率最高，達(dá)到15.38 ±2.40%，與其他三組比較具有顯著差異(P＜0.05)。說明用95%濃硫酸浸泡鐵線蓮種子10s有助于提高短尾鐵線蓮種子發(fā)芽率。

圖4 不同時(shí)間的強(qiáng)酸處理對(duì)芹葉鐵線蓮種子萌發(fā)的影響

3 討 論

隨著人們對(duì)植物藥材的需求逐年增加，單憑通過采集野生資源已難以滿足人們的需求，因此發(fā)展人工栽培已成為必然。但很多藥用植物種子存在休眠現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)芽率低、發(fā)芽不整齊等現(xiàn)象。不同藥用植物有不同的休眠原因，例如豆科植物山野豌豆種子存在硬實(shí)現(xiàn)象［8］，導(dǎo)致種子不透水，未經(jīng)處理的種子發(fā)芽率僅為8%。通過濃硫酸處理后則可顯著提高。唐古特白刺種子通過40%濃硫酸浸泡2h 處理可以顯著提高其發(fā)芽率。

鐵線蓮屬植物種子有休眠現(xiàn)象，低溫層積可以打破種子休眠［9，10］，提高發(fā)芽率。本實(shí)驗(yàn)中未經(jīng)處理的芹葉鐵線蓮種子在不同溫度下發(fā)芽率均很低，20℃下發(fā)芽率最高，達(dá)7.14 ±0.768%。低溫層積50d ～60d 的種子發(fā)芽率達(dá)到13.33 ±0.387%。鐵線蓮種皮較薄，用強(qiáng)酸浸泡可以破壞其種皮，但浸泡時(shí)間短不能完全破壞其種皮，浸泡時(shí)間過長(zhǎng)容易破壞到種子胚，使種子死亡。本實(shí)驗(yàn)中95%的濃硫酸浸泡芹葉鐵線蓮種子10s 可以顯著提高種子發(fā)芽率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出結(jié)論: 低溫層積50 ～60d，濃硫酸處理10s 并在20℃萌發(fā)可以顯著提高短尾鐵線蓮種子發(fā)芽率。本實(shí)驗(yàn)中低溫層積處理、強(qiáng)酸處理雖可以部分解除種子休眠以及種皮限制，但種子發(fā)芽率依然很低，說明未能完全解除影響種子發(fā)芽的因素。有報(bào)道稱吸水較快的植物種子雖有助于早春迅速吸水而萌發(fā)，但是可能因環(huán)境水分不足而引起種子無法正常萌發(fā)［11］。

［1］內(nèi)蒙古植物志編輯委員會(huì). 內(nèi)蒙古植物志［M］. 第2卷.呼和浩特: 內(nèi)蒙古人民出版社，1990，528.

［2］內(nèi)蒙古植物藥志編輯委員會(huì).內(nèi)蒙古植物藥志［M］.第1 卷.呼和浩特: 內(nèi)蒙古人民出版社，2000: 389 -393.

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