長白山區(qū)野生狼爪瓦松人工繁殖研究

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(1.延邊州農(nóng)業(yè)科學院， 吉林 龍井 133400； 2.延邊大學園藝園林系， 吉林 延吉 133002)

吉林省長白山區(qū)的狼爪瓦松(OrostachyscartilagineaA.Ber.)為景天科瓦松屬多年生肉質(zhì)草本植物，株高10～35 cm，先端中央有白色軟骨質(zhì)的刺，花莖不分枝[1]。生長于山坡巖石及石質(zhì)干山坡或屋頂上，汁液微酸，極耐旱，是一種生命力極其頑強的植物。長白山區(qū)瓦松屬植物在自然條件下能耐受-30～40 ℃的極端溫度，耐貧瘠干旱，而且形狀獨特，是北方干旱地區(qū)具有開發(fā)前景的藥用和綠化植物[2]。《中國藥典》2005年版首次收載瓦松藥源，據(jù)記載其味酸性平，歸肝、肺、脾經(jīng)[2]?，F(xiàn)代藥理研究表明，該植物具有抗癌、抗炎、抗菌、強心、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用[3]。瓦松屬植物含有黃酮類、多酚類、甾醇類、有機酸、強心苷、多糖等化學成分，現(xiàn)代藥理研究表明，該植物具有抗癌、抗炎、抗菌、強心、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用[4-5]。狼爪瓦松有很高的藥用價值，狼爪瓦松地上部分可入藥，有止血通經(jīng)，止痢斂瘡等功效，臨床應(yīng)用也很廣泛，主治瀉痢、便血、痔瘡出血、功能性子宮出血、諸瘡癰腫等癥[6-7]。有關(guān)瓦松屬植物人工繁殖的研究甚少，東北林業(yè)大學的科研團隊最近發(fā)表的“鈍葉瓦松帶芽葉片的組織培養(yǎng)和快速繁殖”中提到，利用不同濃度的6-BA、2,4-D、NAA與MS培養(yǎng)基一起，使其生根率為96.67%，移栽成活率為76.67%[8]。周洲等在瓦松種子繁殖試驗中得出，瓦松種子量大，無休眠特性，播種5 d后大部分開始萌發(fā)，播種3個月后方可移栽[9]。Kang等[10]對韓國的野生瓦松屬品種進行了形態(tài)特性與種子發(fā)芽特性研究。

長白山區(qū)野生狼爪瓦松資源受自然環(huán)境條件影響較大，而人工大量采收開花植株，又使其趨于瀕危，資源走向枯竭[11]。長白山區(qū)野生狼爪瓦松資源生長周期長，已不能滿足人們對瓦松屬植物的需求。為保護長白山區(qū)的野生狼爪瓦松資源和為商業(yè)化應(yīng)用提供更多植物資源，對種子繁殖中不同栽培因子的調(diào)控和移栽苗的不同栽培方式進行了研究，以期探明狼爪瓦松種子的發(fā)芽特性與優(yōu)化的移栽苗栽培方式，為開發(fā)本地區(qū)野生狼爪瓦松資源提供參考。

1 研究方法

1.1 野生種子繁殖方法

在2013—2015年秋季，每年在長白山區(qū)采集的野生狼爪瓦松的種子，分析種子的形狀、顏色、長度、寬度等形態(tài)特征。通過光暗調(diào)節(jié)處理(16 h光/8 h暗處理視為光處理；24 h暗處理視為暗處理)，低溫處理(-18 ℃)，儲藏時間處理(2013—2015年，4 ℃保存)和不同基質(zhì)處理方法，探明長白山區(qū)狼爪瓦松種子的休眠特性及發(fā)芽特性。

首先用75%酒精消毒野生狼爪瓦松種子15 s，然后用無菌水沖洗4～5次備用，將消過毒的種子分別置于放有不同基質(zhì)(即蛭石、培養(yǎng)土和混合土(珍珠巖∶培養(yǎng)土=1∶1))的恒溫光照培養(yǎng)皿內(nèi)進行恒溫發(fā)芽試驗。以上試驗每種基質(zhì)播種50粒種子，3次重復(fù)，共150粒野生狼爪瓦松種子。具體方法為將消毒后的種子放置在放有不同基質(zhì)的直徑為12 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，光照時間為16 h光/8 h暗，光照強度為2 500 lx，溫度為25 ℃。播種后每天進行觀察，記錄每種基質(zhì)內(nèi)狼爪瓦松種子開始萌發(fā)的時間。以芽萌長度為種子一半的白嫩頂尖部分為發(fā)芽標準，在種子發(fā)芽到達高峰期時統(tǒng)計其發(fā)芽勢，在種子連續(xù)5 d的平均萌發(fā)率小于1%時終止試驗。

1.2 野生移栽苗栽培方法

2014年4月，采集野生狼爪瓦松移栽到露地和大棚內(nèi)，比較分析其生長情況。大棚栽培采用避雨、遮陽處理。露地栽培和大棚栽培的土壤條件同為排水良好的沙質(zhì)土，其他水肥管理條件為一致。

1.3 數(shù)據(jù)測試與分析

種子繁殖實驗中，待種子發(fā)芽后，每天觀察并記錄種子在不同基質(zhì)中的發(fā)芽情況，并統(tǒng)計其最終的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及平均發(fā)芽時間。移栽苗處理組試驗中，栽培6個月后，比較分析移栽成活率、生長率及開花率。試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件和Excel 2007軟件進行分析處理，用Duncun’s多重鑒定(p≤0.05)進行比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 長白山區(qū)野生狼爪瓦松種子的形態(tài)特征

通過野生狼爪瓦松的種子采集、篩選優(yōu)質(zhì)種子后，調(diào)查種子的形態(tài)特征，其結(jié)果顯示種子形狀為橢圓形，種子表皮顏色為棕黃色，種子長度(0.77±0.07)mm，種子寬度(0.28±0.01)mm，非常細小。

2.2 光暗調(diào)節(jié)處理對狼爪瓦松種子發(fā)芽的影響

對野生狼爪瓦松種子光暗調(diào)節(jié)處理結(jié)果表明，狼爪瓦松種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、平均發(fā)芽時間在2個不同的處理組差異不明顯。在16 h光/8 h暗的光處理組的平均發(fā)芽率為74.0%，24 h的暗處理組的平均發(fā)芽率為73.3%，在平均發(fā)芽勢和平均發(fā)芽時間上也幾乎沒有差異。因此，長白山區(qū)野生狼爪瓦松種子在發(fā)芽過程中，對光照要求不敏感，只要溫度和濕度適宜，即可發(fā)芽，且野生種子的平均發(fā)芽率較好。

2.3 4 ℃保存對狼爪瓦松種子發(fā)芽的影響

野生采集的種子按年份分別存放于4 ℃的冰箱內(nèi)，由表1可看出，2013—2015年采集的種子平均發(fā)芽率分別為78.0%、76.7%、78.7%，其發(fā)芽勢和平均發(fā)芽期間顯示無差異。說明長白山區(qū)野生狼爪瓦松種子無明顯休眠，近3年內(nèi)的種子與當年采集的種子一樣有活力。

表1 不同年份狼爪瓦松種子保存處理對種子發(fā)芽的影響

種子采集時間(年)平均發(fā)芽率(%)平均發(fā)芽勢(%)平均發(fā)芽時間(d)2013 78.0a78.0a9.3a2014 76.7a76.7a9.3a2015 78.7a74.7a9.7a

2.4 -18 ℃低溫保存對狼爪瓦松種子發(fā)芽的影響

野生采集的種子存放于-18 ℃的冰箱內(nèi)，由圖1可知，7 d處理組與對照組間的平均發(fā)芽率和發(fā)芽勢沒有明顯差異，但平均發(fā)芽時間可以縮短4.7 d。14 d和21 d處理組的平均發(fā)芽率為52.0%和43.0%，顯著差于對照組的74.0%，但平均發(fā)芽期間為6.0 d，顯著優(yōu)于對照組(12.0 d)和7 d處理組(7.3 d)。雖然-18 ℃低溫保存處理縮短發(fā)芽時間，但種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢明顯下降，因此野生狼爪瓦松種子發(fā)芽時，無需低溫催芽處理，野生種子平時保存于4 ℃冰箱即可。

2.5 不同基質(zhì)對狼爪瓦松種子發(fā)芽的影響

對采集野生的種子進行不同基質(zhì)處理，結(jié)果表明，其平均發(fā)芽率在培養(yǎng)土處理為30.0%、蛭石處理為47.0%、沙土處理為74.0%、蛭石∶培養(yǎng)土(1∶1)處理為39.0%，平均發(fā)芽勢也在培養(yǎng)土處理最低(27.0%)、沙土中最高(74.0%)，4種基質(zhì)處理的平均發(fā)芽時間無明顯差異(圖2)。因此，長白山區(qū)野生狼爪瓦松種子用沙土栽培的效果最好，用培養(yǎng)土栽培的效果最差。這種結(jié)果與狼爪瓦松野生分布地生態(tài)環(huán)境有關(guān)[12-13]，其野生土壤環(huán)境為極貧瘠的沙質(zhì)土與少許腐殖土。

圖1 -18 ℃低溫處理對狼爪瓦松種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

圖2 不同基質(zhì)處理對狼爪瓦松種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

2.6 狼爪瓦松移栽苗露地與大棚栽培的對比

2015年采集的野生狼爪瓦松移栽苗生長情況結(jié)果表明，經(jīng)過6個月的栽培，露地栽培的移栽苗成活率為90.7%，大棚栽培的移栽苗成活率為79.3%，普遍都很高。露地栽培處理組的株高從移栽初期的3.31 cm到成熟期的18.93 cm，株高增長率為82.0%，株寬從移栽初期的3.51 cm到成熟期的5.47 cm，株寬增長率為35.0%，開花率為92.7%；大棚栽培處理組的株高從移栽初期的4.05 cm到成熟期的14.40 cm，株高增長率為71.0%，株寬從移栽初期的4.53 cm到成熟期的4.30 cm，株寬增長率為5.3%，開花率為21.3%(表2)。因此，狼爪瓦松移栽苗露地栽培比大棚栽培處理的效果好。

表2 野生狼爪瓦松移栽苗生長分析

栽培環(huán)境 株高(cm) 株寬(cm) 移栽初期成熟期 移栽初期成熟期成活率(%) 露地 3.31±0.57 18.93±3.77 3.51±0.41 5.47±1.29 90.7±2.02大棚 4.05±0.63 14.40±3.85 4.53±0.62 4.30±0.90 79.3±3.13

3 結(jié) 論

對狼爪瓦松野生種子的光暗調(diào)節(jié)、不同年份保存、-18 ℃低溫保存、不同基質(zhì)等方法，探明對種子發(fā)芽的影響。研究結(jié)果表明，野生狼爪瓦松種子為棕黃色的橢圓形細小種子，其長度和寬度分別為0.77 mm和0.28 mm，且發(fā)芽時沒有明顯的光暗處理要求，屬無休眠種子。野生成熟種子的發(fā)芽率為70%以上，但隨著儲藏方式、時間及繁殖基質(zhì)不同有明顯差異。在種子繁殖中最優(yōu)的處理為4 ℃冰箱保存并沙土培養(yǎng)的處理組，平均發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽時間最好，分別為74.0%，74.0%，8.0 d。野生狼爪瓦松移栽苗不同栽培方式結(jié)果顯示，露地栽培的株高與株寬增長率優(yōu)于大棚栽培，而且露地栽培的開花率高達92.7%，大棚栽培的開花率僅21.3%，因此野生狼爪瓦松移栽苗以露地栽培為宜。

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