不同處理方法對黃芩種子萌發(fā)的影響

武治華 牛繼平

摘要 [目的] 研究不同處理方法對黃芩種子萌發(fā)的影響。[方法] 利用不同濃度赤霉素和不同浸種時間、不同濃度雙氧水和不同浸種時間對黃芩種子進行處理，研究其對黃芩種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響。[結果] 隨著雙氧水濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當雙氧水濃度為1.0%、浸種時間為24 h時種子的發(fā)芽率最高；隨著赤霉素濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當赤霉素濃度為600 mg/L、浸種時間為24 h時種子的發(fā)芽率最高。[結論] 赤霉素處理的黃芩種子發(fā)芽率明顯高于用雙氧水處理的發(fā)芽率。

關鍵詞 黃芩；赤霉素；雙氧水；浸種時間；種子萌發(fā)；影響

中圖分類號 S567.23+9 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）18-0107-04

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of different treatments methods on seed germination of Scutellaria baicalensis Georgi. [Method] The effects of different gibberellin concentrations and different soaking time， different hydrogen peroxide concentration and different soaking time on the germination potential， germination rate and germination index of Scutellaria baicalensis Georgi seeds were studied.[Result] With the increase of hydrogen peroxide concentration， the germination rate of Scutellaria baicalensis Georgi seeds increased gradually. When the concentration of hydrogen peroxide was 1.0% and the seed soaking time was 24 h， the germination rate of seeds the highest.With the increase of gibberellin concentration， the germination rate of Scutellaria baicalensis Georgi seeds increased gradually. When the gibberellin concentration was 600 mg/L and the seed soaking time was 24 h， the germination rate of seeds was the highest.[Conclusion] The seed germination rate of gibberellin treatment is significantly higher than that of hydrogen peroxide treatment.

Key words Scutellaria baicalensis Georgi；Gibberellin；Hydrogen peroxide；Seed soaking time；Seed germination；Effect

黃芩（Scutellaria baicalensis Georgi）為唇形科多年生草本植物，莖基部伏地上升，高30～120 cm，具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎的功能[1]。最近研究還發(fā)現(xiàn)，黃芩具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗癌、調節(jié)免疫力和抑制艾滋病毒HIV22RT的作用[2]。黃芩種子整體呈橢圓形，上徑約2.2 mm，橫徑約1.38 mm，表面棕黑色，粗糙，密被瘤狀凸起，腹面臥生一錐形隆起，上端具點狀種臍，千粒重為2.162～2.250 g。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎，它的質量直接影響到產(chǎn)量[3]。研究表明，種子播前處理，能夠促進種子提前萌發(fā)，預防病害發(fā)生，提高商品苗質量[4]。

赤霉素早就成為一種廣譜的種子處理藥劑，

其作用是促進植物的節(jié)間伸長，解除種子、塊莖、芽的休眠，

對種子萌發(fā)和出苗具有顯著的促進作用[4]。該試驗采用不同濃度的赤霉素和雙氧水，以不同時間浸種，通過不同處理對黃芩種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，研究黃芩種子發(fā)芽的最佳赤霉素、雙氧水濃度和最佳浸種時間，探討提高黃芩種子萌發(fā)率的方法，為指導實踐生產(chǎn)和抗旱品種選育提供理論依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材。供試黃芩種子購于西藏藥材市場。

1.1.2 試劑。

雙氧水（30%）；赤霉素（結晶粉GA3純含量≥75%，上海同瑞生物科技有限公司）；

乙醇（95%）。

1.1.3 儀器。

培養(yǎng)皿、濾紙、燒杯、量筒、玻璃棒、電子天平、智能人工氣候箱。

1.2 黃芩種子發(fā)芽預處理試驗設計

1.2.1 不同雙氧水濃度及不同浸種時間的預處理下黃芩種子發(fā)芽試驗。

該試驗為不同雙氧水濃度及不同浸種時間處理下的兩因素完全隨機設計，因素A為浸種時間，設2個水平，分別為A1 12 h、A2 24 h；因素B為雙氧水濃度，設5個水平，分別為B1清水、B2 0.5%、B3 1.0%、B4 1.5%、B5 2.0%。進行發(fā)芽試驗，3次重復。

1.2.2 不同赤霉素濃度及不同浸種時間的預處理下黃芩種子發(fā)芽試驗。

該試驗為不同赤霉素濃度及不同浸種時間處理下的兩因素完全隨機設計，因素A為浸種時間，設2個水平，分別為A1 12 h、A2 24 h；因素B為赤霉素濃度，設6個水平，分別為B1清水、B2 400 mg/L、B3 600 mg/L、B4 800 mg/L、B5 1 000 mg/L、B6 1 200 mg/L。進行發(fā)芽試驗，3次重復。

1.3 試驗方法

1.3.1 種子吸水特性的研究試驗。

將干燥種子分為3組，每組50粒（要求每組種子重量基本一致），稱其干重后放入培養(yǎng)皿中，在室溫下用蒸餾水浸種，水的高度淹過種子，從浸種第30 min開始用重量法測定種子重量，以后每隔30 min測定1次，直至最后吸水種子重量不再發(fā)生變化為止。

1.3.2 黃芩種子的發(fā)芽試驗方法。

按照試驗方案分別將處理后的種子反復沖洗2～3次，以洗去種皮表面的殘留液，置于不同編號的培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)，每組處理用籽粒飽滿、大小均勻一致的雙氧水處理后的25粒種子和赤霉素處理后的25粒種子，3次重復。再將各培養(yǎng)皿置于25 ℃、相對濕度60%的人工氣候培養(yǎng)箱，并定時補水、觀察。第7天測定發(fā)芽勢，第14天測定發(fā)芽率。發(fā)芽標準按照國際種子協(xié)會（ISTA）規(guī)定，有明顯的胚根且胚根長為種子長度的一半認定為發(fā)芽。

1.4 測定指標

1.4.1 吸水種子的重量。用電子天平稱量不同時間的種子重量。

1.4.2 發(fā)芽指標。

①發(fā)芽率=（正常發(fā)芽種子總數(shù)/ 供試種子總數(shù)） ×100%。②發(fā)芽勢為種子發(fā)芽達到高峰時正常發(fā)芽種子數(shù)與供試種子數(shù)的百分比， 是衡量種子品質的重要指標。發(fā)芽率相同的種子， 發(fā)芽勢高的處理效果好。③發(fā)芽指數(shù)（GI）=（Gt/Dt），式中，Gt為在第t 天的發(fā)芽種子數(shù)；Dt為相對應的發(fā)芽天數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理 使用WPS表格等軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，使用DPS v6.55進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同雙氧水濃度、不同浸種時間對種子萌發(fā)的影響

2.1.1 對種子發(fā)芽勢的影響。將10個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽勢進行整理（表1），并對這些處理的種子的發(fā)芽勢進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為29.187 0，對應的P值為0.000 1，說明不同處理時間對黃芩種子發(fā)芽勢的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為14.951 0，對應的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，種子的發(fā)芽勢之間有極顯著差異。時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.726 2，說明不同濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽勢之間無顯著差異。分別對A因素、B因素各水平進行多重比較，結果表明，B3的發(fā)芽勢最高，與B2 、B4有顯著差異，與B5、B1有極顯著差異；B4與B2、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B2與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B5與B1有極顯著差異。在B3處理條件下，種子發(fā)芽勢比較強，即雙氧水濃度為1.0%時對黃芩種子發(fā)芽勢的提高效果最為顯著。

2.1.2 對種子發(fā)芽率的影響。

將10個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽率進行整理（表2），并對這些處理的種子的發(fā)芽率進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為6.803 0，對應的P值為0.016 8，說明不同處理時間對黃芩種子發(fā)芽率的影響差異顯著；B因素間不同水平的F值為13.219 0，對應的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，其發(fā)芽率之間有極顯著差異。時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.475 6，說明不同濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽率之間無顯著差異。分別對A因素、B因素各水平進行多重比較，結果表明，B3的發(fā)芽率最高，與B2、B4無顯著差異，與B5 、B1有極顯著差異；B2與B4、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B4與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B5 與B1有極顯著差異。故B2、B3作為首選濃度，即雙氧水濃度在0.5%～1.0%時對黃芩種子發(fā)芽率的提高效果最為顯著。

2.1.3 對種子發(fā)芽指數(shù)的影響。

將10個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)進行整理（表3），并對這些處理的種子的發(fā)芽指數(shù)進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為20.732 0，對應的P值為0.000 2，說明雙氧水不同處理時間對黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為14.844 0，對應的P值為0.000 1，說明不同雙氧水濃度處理黃芩種子后，種子的發(fā)芽指數(shù)之間有極顯著差異。時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.745 0，說明不同濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽指數(shù)之間無顯著差異。分別對A因素、B因素各水平進行多重比較，結果表明，B3的發(fā)芽指數(shù)最高，與B2、B4、B1、B5均有極顯著差異；B2與B4、B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B4與B1無顯著差異，與B5有極顯著差異；B1與B5有顯著差異。故B3作為首選濃度，即雙氧水濃度為1.0%時對黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的提高效果最為顯著。

2.2 不同赤霉素濃度、不同浸種時間對種子萌發(fā)的影響

2.2.1 對種子發(fā)芽勢的影響。

將12個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽勢進行整理（表4），并對這些處理的種子的發(fā)芽勢進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為40.030，對應的P值為0.000 1，說明不同處理時間對黃芩種子發(fā)芽勢的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為11.055，對應的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子在發(fā)芽勢之間有極顯著差異。時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.000 4，說明不同濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽勢之間有極顯著差異。分別對A因素、B因素、A×B因素進行多重比較，結果表明，B3的發(fā)芽勢最高，與B6、B4無顯著差異，與B5有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B4、B5、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異。故B3作為首選濃度，即赤霉素濃度為600 mg/L時，對黃芩種子發(fā)芽勢的提高效果最為顯著。在A1處理下，B4與B5、B3無顯著差異，與B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異； B5與B3、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；B3與B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異。在A2處理下，B3與B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B5、B4 、B1有極顯著差異；B6與B2無顯著差異，與B5有顯著差異，與B4 、B1有極顯著差異；B2與B5、B4無顯著差異，與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子發(fā)芽率最高。

2.2.2 對種子發(fā)芽率的影響。將12個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽率進行整理得出（表5），并對這些處理的種子發(fā)芽勢進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為132.439，對應的P值為0.000 1，說明赤霉素不同處理時間對黃芩種子發(fā)芽率的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為32.237，對應的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子發(fā)芽率之間有極顯著差異；時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.000 6，說明不同濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽率之間有極顯著差異。分別對A因素、B因素、A×B因素進行多重比較，結果表明，B4的發(fā)芽率最高，與B3 、B5無顯著差異，與B6有顯著差異，與B2 、B1有極顯著差異；B3與B5 、B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5與B6無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B2、B1有極顯著差異；B2與B1有極顯著差異。故B3、B4為首選濃度，即赤霉素濃度為600～800 mg/L時，對黃芩種子發(fā)芽率的提高效果最為顯著。在A1處理下， B4與B5無顯著差異，與B2 、B3 、B6 、B1有極顯著差異；B5與B2 、B3 、B6有顯著差異，與B1有極顯著差異；B2與B3 、B6無顯著差異，與B1有顯著差異；B3與B6無顯著差異，與B1有顯著差異；B6與B1有顯著差異。在A2處理下，B3與 B4 、B6有顯著差異，與B5 、B2、B1有極顯著差異；B4與B6 、B5無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B6與B3無顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5 與B2、B1有極顯著差異；B2與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子的發(fā)芽率最高。

2.2.3 對種子發(fā)芽指數(shù)的影響。

將12個不同處理的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)進行整理（表6），并對這些處理的種子的發(fā)芽指數(shù)進行方差分析，結果發(fā)現(xiàn)，A因素間不同水平的F值為19.799，對應的P值為0.000 2，說明不同處理時間對黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的影響差異極顯著；B因素間不同水平的F值為9.981，對應的P值為0.000 1，說明不同赤霉素濃度處理黃芩種子后，種子發(fā)芽指數(shù)之間有極顯著差異；時間與濃度之間的互作A×B的P值為0.046 8，說明不同赤霉素濃度在不同時間內(nèi)處理種子的發(fā)芽指數(shù)之間有顯著差異。分別對A因素、B因素、A×B因素進行多重比較，結果表明，B3的發(fā)芽指數(shù)最高，與B4、B5、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；B4與B5、B6無顯著差異，與B2有顯著差異，與B1有極顯著差異；與B1有極顯著差異；B5與B6、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異；B6與B2無顯著差異，與B1有極顯著差異； B2與B1有極顯著差異。故B3作為首選濃度，即赤霉素濃度為600 mg/L時，對黃芩種子發(fā)芽指數(shù)的提高效果最為顯著。在A1處理下， B4與B5無顯著差異，與B3、B6有顯著差異，與B2、B1有極顯著差異；B5與B3、B6、B2無顯著差異，與B1有極顯著差異； B3與B1有顯著差異；B2與B1無顯著差異。在A2處理下， B3 與B5無顯著差異，與B6、B2、B4有顯著差異，與B1有極顯著差異；B5與B6、B2、B4無顯著差異，與B1有極顯著差異。故赤霉素處理24 h、濃度為600 mg/L的黃芩種子的發(fā)芽指數(shù)最高。

3 結論與討論

種子萌發(fā)是植物生存和繁衍的關鍵環(huán)節(jié)[6]。由于黃芩種子發(fā)芽率低，直接影響了育種效果，因此該試驗采取赤霉素和雙氧水浸種的方法，研究黃芩種子發(fā)芽與赤霉素和雙氧水濃度的關系，以便選取最適黃芩種子發(fā)芽的藥劑濃度和浸泡時間。種子的吸水進程是種子與自然生境長期適應的結果，了解種子吸水進程可以更深刻和全面地了解種子萌發(fā)特性[7]，經(jīng)過選用不同濃度的雙氧水浸種發(fā)現(xiàn)，雙氧水處理黃芩種子后，黃芩種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)出：隨著雙氧水濃度的提高，發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均逐漸提高，到雙氧水濃度為1.0%時，三者均達到最高，繼續(xù)增加雙氧水濃度，發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)又開始下降，并與清水對照和2.0%雙氧水濃度有顯著差異。

適宜雙氧水濃度處理能提高種子發(fā)芽率、促進種子萌發(fā)的生理原因可能是：雙氧水處理使種子表面和內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡（O2），呼吸作用加強，與能量代謝有關的脫氫酶、Ca-ATP酶、Mg-ATP酶活性提高，有利于種子干燥過程中和吸脹過程中膜損傷的修復，促進胚生長[8]。隨著雙氧水濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當處理時間為24 h、濃度為1.0%時，對黃芩種子萌發(fā)的促進作用最為顯著。隨著赤霉素濃度的提高，黃芩種子發(fā)芽率逐漸提高，當處理時間為24 h、濃度為600 mg/L時，對黃芩種子萌發(fā)的促進作用最為顯著；用赤霉素處理的種子發(fā)芽率明顯高于用雙氧水處理的發(fā)芽率。

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