不同外源物質(zhì)對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

周 潔 李云飛 王昌付 王友海 朱 紅 李克彬 林建新 劉世玲

（宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，湖北宜昌443000）

不同外源物質(zhì)對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

周 潔 李云飛 王昌付 王友海 朱 紅 李克彬 林建新 劉世玲

（宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，湖北宜昌443000）

采用KMnO4、GA3、CaCl2、MgSO4和6-BA對(duì)31號(hào)柴胡種子進(jìn)行浸種處理。結(jié)果表明GA3對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯的促進(jìn)作用，當(dāng)其濃度為250mg/L時(shí)促進(jìn)作用最為明顯，可大大提高柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。當(dāng)6-BA濃度為0.5mg/L時(shí)，對(duì)柴胡種子也具有明顯的促進(jìn)作用。而低濃度的MgSO4、4mg/L的KMnO4、1mg/L的CaCl2、0.25mg/L的6-BA對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯的抑制作用。

柴胡；種子萌發(fā)；外源物質(zhì)

31號(hào)柴胡（Bupleurm falcatum L.）為傘形科柴胡屬藥用植物，又名日本三島柴胡、日本柴胡或川島柴胡，始記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品[1]。柴胡以根入藥，性微寒而味苦，因三島柴胡具有藥用成分高、療效好等特點(diǎn)，20世紀(jì)80年代我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)種植[2]，現(xiàn)四川、河北等多地已試驗(yàn)種植成功。目前我國(guó)野生柴胡資源日益減少，已不能滿足市場(chǎng)需求，多以人工種植為主。31號(hào)柴胡品質(zhì)良好，有效成分柴胡皂苷含量穩(wěn)定，國(guó)內(nèi)外需求日益增多。其用途廣泛，除可藥用外，還可泡茶飲用，具有抗癌、疏通血管、調(diào)經(jīng)等多重功效。但柴胡種子細(xì)小、種量較少，同時(shí)還存在種皮較厚、發(fā)芽率低，種子萌發(fā)時(shí)間不一致、出苗不整齊，部分種子存在休眠現(xiàn)象等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了柴胡的人工種植發(fā)展規(guī)模和生產(chǎn)效益。關(guān)于柴胡種子萌發(fā)試驗(yàn)已有部分研究[3-4]，但結(jié)果不盡相同。本試驗(yàn)以31號(hào)柴胡為試驗(yàn)材料，通過(guò)不同的外源物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行種子處理，以期篩選出最佳的31號(hào)柴胡種子處理方法以促其萌發(fā)，從而有利于該藥材人工種植的發(fā)展和效益的提高。

1 材料與方法

1.1 供試材料 31號(hào)柴胡種子采購(gòu)于成都農(nóng)富科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法 選取大小一致、飽滿且無(wú)病蟲(chóng)害的柴胡種子，用蒸餾水清洗2～3次，晾干備用。設(shè)置6個(gè)處理，其中以清水處理為對(duì)照。

（1）對(duì)照處理（CK）：取準(zhǔn)備好的柴胡種子300粒，分別放置于鋪有吸水紙的直徑為9cm培養(yǎng)皿中，重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)每皿100粒種子，置于25℃光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)，從培養(yǎng)第2天開(kāi)始每天統(tǒng)計(jì)各處理的種子萌發(fā)數(shù)。

（2）KMnO4處理：取準(zhǔn)備好的柴胡種子1200粒，用高錳酸鉀濃度為2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對(duì)照處理培養(yǎng)。

（3）GA3處理：取準(zhǔn)備好的柴胡種子1200粒，用赤霉素濃度為100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對(duì)照處理培養(yǎng)。

（4）CaCl2處理：取準(zhǔn)備好的柴胡種子1200粒，用氯化鈣濃度為0.1mg/L、1mg/L、10mg/L、100mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對(duì)照處理培養(yǎng)。

（5）MgSO4處理：取準(zhǔn)備好的柴胡種子1200粒，用硫酸鎂濃度為0.1mg/L、1mg/L、10mg/L、100mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對(duì)照處理培養(yǎng)。

（6）6-BA處理：取準(zhǔn)備好的柴胡種子1200粒，用細(xì)胞分裂素6-BA濃度為0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L、1mg/L浸種24h，隨后用蒸餾水沖洗2～3次，然后按對(duì)照處理培養(yǎng)。

1.3 指標(biāo)測(cè)定 啟動(dòng)日：第1顆種子發(fā)芽所需天數(shù)；高峰日：發(fā)芽種子數(shù)增長(zhǎng)最多的一天；發(fā)芽勢(shì)：前10d發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù)×100%;發(fā)芽率：前15d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%;發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)：以根莖處胚芽伸出為標(biāo)準(zhǔn)；所有數(shù)據(jù)分析通過(guò)SPSS軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度KMnO4對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

不同濃度的KMnO4對(duì)柴胡種子萌發(fā)的影響不同。由表1可以看出，總體上KMnO4對(duì)柴胡種子發(fā)芽率和種子萌發(fā)啟動(dòng)日、高峰日影響不大，與未經(jīng)處理的柴胡種子之間不存在明顯差異，其中當(dāng)KMnO4濃度為4mg/L時(shí)，柴胡種子萌發(fā)率為47.50%，極顯著低于對(duì)照（P＜0.01）。KMnO4濃度在2～8mg/L的范圍內(nèi)對(duì)柴胡種子發(fā)芽勢(shì)均有一定的提高；當(dāng)KMnO4濃度為2mg/L和8mg/L時(shí)，處理過(guò)的柴胡種子發(fā)芽勢(shì)極顯著高于對(duì)照組。用KMnO4處理柴胡種子時(shí)，濃度為8mg/L時(shí)效果相對(duì)較好，啟動(dòng)日略有提前，發(fā)芽勢(shì)指數(shù)明顯升高，有利于提高柴胡出苗整齊度，便于后期管理。

表1 不同濃度KMnO4對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

2.2 不同濃度GA3對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

從表2可見(jiàn)，GA3處理對(duì)種子萌發(fā)具有很好的促進(jìn)作用。當(dāng)GA3濃度為100～250mg/L時(shí)，均能提高柴胡種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)，種子萌發(fā)啟動(dòng)日也有所提前。4種濃度處理下柴胡種子發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照有著極顯著的提高（P＜0.01），除150mg/L濃度處理外，其他處理的柴胡種子萌發(fā)率明顯提高，與對(duì)照存在極顯著差異。當(dāng)GA3濃度為250mg/L時(shí)，柴胡種子萌發(fā)啟動(dòng)日和高峰日略有提前，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高，與對(duì)照差異極顯著，對(duì)柴胡種子萌發(fā)存在明顯的促進(jìn)效果。

表2 不同濃度GA3對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

2.3 不同濃度CaCl2對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

從表3可見(jiàn)，不同濃度的CaCl2對(duì)柴胡種子的萌發(fā)影響不大。當(dāng)CaCl2濃度為0.1～100mg/L時(shí)，除濃度1mg/L時(shí)的種子萌發(fā)率極顯著低于對(duì)照（P＜0.01），對(duì)柴胡種子的萌發(fā)有明顯抑制作用外，其他濃度處理過(guò)的柴胡種子與對(duì)照的發(fā)芽率差異不大；CaCl2處理過(guò)的柴胡種子發(fā)芽勢(shì)均略有提高，但與對(duì)照之間差異并不顯著；種子萌發(fā)啟動(dòng)日和高峰日基本沒(méi)有明顯差異，CaCl2濃度為10mg/L時(shí)，啟動(dòng)日略有提前。

表3 不同濃度CaCl2對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

2.4 不同濃度MgSO4對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

由表4可見(jiàn)，當(dāng)MgSO4濃度為100mg/L時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別為62.08%、52.50%，達(dá)到最大，啟動(dòng)日略有提前，但與對(duì)照相比，僅發(fā)芽勢(shì)存在明顯差異（P＜0.0l），有利于種子萌發(fā)整齊度的提升。當(dāng)MgSO4濃度為0.1mg/L和1mg/L時(shí)，對(duì)柴胡種子萌發(fā)均有一定的抑制作用，處理后的柴胡種子萌發(fā)率低于50%，極顯著低于未經(jīng)處理的柴胡種子。

表4 不同濃度MgSO4對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

2.5 不同濃度6-BA對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

不同濃度的6-BA對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響各不相同。從表5可以看出，隨著6-BA濃度的增大，柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)存在著一定的波動(dòng)。當(dāng)6-BA濃度為0.25mg/L時(shí)，發(fā)芽率為43.33%，極顯著低于對(duì)照組，該濃度6-BA對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯的抑制作用，但對(duì)發(fā)芽勢(shì)、啟動(dòng)日和高峰日影響不大。當(dāng)6-BA濃度為0.5mg/L時(shí)，柴胡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別為68.75%、50.00%，顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明該濃度的6-BA不僅對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯的促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)種子萌發(fā)速度和整齊度也有很大的提升。

表5 不同濃度6-BA對(duì)31號(hào)柴胡種子萌發(fā)的影響

3 結(jié)論

從以上試驗(yàn)可以得出，KMnO4對(duì)種子萌發(fā)影響不是特別大，可略微提高種子發(fā)芽勢(shì)，提高種子萌發(fā)的整齊度，但效果不是特別顯著。但當(dāng)濃度為4mg/L時(shí)，對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯抑制作用。鉀離子是60多種酶的活化劑，同時(shí)在調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓方面發(fā)揮重要作用。但由于KMnO4為強(qiáng)氧化劑，在殺菌的同時(shí)浸種時(shí)間24h對(duì)柴胡種子具有一定的強(qiáng)氧化作用，從而導(dǎo)致對(duì)柴胡種子萌發(fā)促進(jìn)作用不明顯。赤霉素能夠打破種子休眠，因此其對(duì)種子發(fā)芽促進(jìn)作用也最為顯著，當(dāng)GA3濃度達(dá)到250mg/L時(shí)，萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)分別達(dá)到70.00%和62.92%，種子發(fā)芽率高且速度快，整齊度高，便于后期苗期管理。該結(jié)果與前人研究[5]略有不同。鈣是植物細(xì)胞中耦聯(lián)胞外信號(hào)和胞內(nèi)生理生化反應(yīng)的第二信使，在種子萌發(fā)中不僅可作營(yíng)養(yǎng)物，還可穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)和維持膜的完整性，提高種子活力，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有重要調(diào)控作用[6]。在本試驗(yàn)中，當(dāng)CaCl2濃度為10mg/L時(shí)效果最佳，啟動(dòng)日提前2d，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到45.83%，種子活力增加明顯，這與韓蕓等[7]的研宄結(jié)果一致。當(dāng)CaCl2濃度為1mg/L時(shí)，柴胡種子發(fā)芽率明顯低于對(duì)照組，可能與種子內(nèi)部滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)與Ca2+之間的相互作用有關(guān)[8]。其他濃度的CaCl2處理對(duì)柴胡種子萌發(fā)影響不大，可能與種子內(nèi)部Ca2+含量等因素有關(guān)，具體機(jī)理有待進(jìn)一步研宄。

低濃度的MgSO4對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有明顯抑制作用，高濃度的MgSO4對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，可促進(jìn)種子發(fā)芽和顯著提高種子發(fā)芽整齊度。鎂為多種酶的活化劑，與碳水化合物的代謝密切相關(guān)，為種子萌發(fā)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)鎂還能維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，減少細(xì)胞內(nèi)的外滲物，這樣將能進(jìn)一步促進(jìn)柴胡的生長(zhǎng)和發(fā)育。但低濃度的MgSO4對(duì)種子萌發(fā)抑制作用的機(jī)理還有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。6-BA對(duì)柴胡種子萌發(fā)具有一定促進(jìn)作用，當(dāng)6-BA濃度為0.5mg/L時(shí)促進(jìn)作用最為明顯，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別達(dá)到68.75%和50.00%，可顯著提高種子萌發(fā)率和發(fā)芽整齊度。該結(jié)果與沈路瑩[9]的研究結(jié)果一致。據(jù)前人研究表明，6-BA可能促進(jìn)種子貯藏物的降解和物質(zhì)的運(yùn)輸，從而對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生影響。從本試驗(yàn)也可得出一定濃度的6-BA對(duì)柴胡種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用。

綜上所述，GA3對(duì)柴胡種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最為顯著，可顯著提高種子萌發(fā)率和萌發(fā)速度、整齊度，當(dāng)GA3濃度為250mg/L時(shí)，效果最為顯著。此外，0.5mg/L的6-BA對(duì)柴胡種子萌發(fā)的作用也較為顯著，在實(shí)際生產(chǎn)上采用以上方法對(duì)柴胡種子進(jìn)行處理可以有效提高種子萌發(fā)率和出苗的整齊度，便于苗期的管理。

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2016-09-02）