中藥重樓種子繁殖技術(shù)研究進(jìn)展

劉賀賀 梁玖華 阮成江 田雪麗

文章編號(hào)： 1005-2690（2019）09-0036-02? ? ? ?中圖分類號(hào)： S567.239? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

摘? ?要：中藥重樓為我國重要的中藥資源，目前急需重樓的快速繁殖，一直以來使用的根莖繁殖的特點(diǎn)限制了重樓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。綜述了重樓種子繁殖技術(shù)的研究進(jìn)展，以期為重樓種子的快速繁殖和重樓產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：中藥;重樓;種子;繁殖技術(shù);研究進(jìn)展

重樓為百合科（Liliaceae） 重樓屬（Paris L.） 七葉一枝花（Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch.） Hara）或云南重樓（Paris polyphylla Smith var. yunnanensis（Franch.） Hand. -Mazz.）的干燥根莖[1]。

重樓具有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚之功效，用于癰瘡、咽喉腫痛、毒蛇咬傷、跌打傷痛、涼風(fēng)抽搐等癥，是奪命丹、云南白藥及其他中成藥的重要原料。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，名蚤休，列為下品;《滇南本草》始以重樓作為其正式藥名，記載重樓為：“消諸瘡，無名腫痛，利小便”。

重樓生長周期較長，近年來對(duì)重樓資源的需求量逐漸增加，采挖過程中忽視了對(duì)重樓資源的保護(hù)和繁育，導(dǎo)致野生重樓資源嚴(yán)重透支，需要大量的人工繁殖栽培才能滿足市場需求。重樓繁殖，以根莖切塊繁殖與種子繁殖兩種方式為主。①根莖切塊繁殖是最為常用、成熟的種苗繁殖方式，但該方法存在耗種量大、種苗成本高、繁殖系數(shù)低、與藥材市場爭奪根莖原料、種苗退化等問題，根莖的切塊繁殖限制了重樓產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。②重樓種子產(chǎn)量高、繁殖系數(shù)大，是大量獲得重樓種苗的有效方法之一。

本文就重樓種子繁殖技術(shù)的研究情況進(jìn)行了綜述，期望為重樓種子種苗的快速繁殖及重樓的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供建議。

1? ?重樓種子

重樓果實(shí)為蒴果或漿果狀蒴果，果實(shí)近球形，果皮綠色，成熟時(shí)果皮自然開裂，光滑或具棱，果實(shí)含種子，種子數(shù)量不一，少則數(shù)粒，多則上百粒。種子由種皮、胚、胚乳3個(gè)主要部分組成，成熟種子的胚發(fā)育不完全，處于球形胚階段。重樓果期8—11月，當(dāng)果實(shí)開裂，種子外種皮由橙色逐漸變?yōu)樯罴t色時(shí)種子成熟。

2? ?種子萌發(fā)過程

重樓種子萌發(fā)周期較長，綜合種子萌發(fā)時(shí)外觀形態(tài)變化、內(nèi)部結(jié)構(gòu)電鏡觀察、田間出苗時(shí)間等因素，一般將種子萌發(fā)分為3個(gè)階段：第一階段為未萌發(fā)、未解除休眠階段;第二階段為萌發(fā)后未形成根系，當(dāng)年不出苗，處于上胚軸休眠階段;第三階段為根系形成，子葉發(fā)育完全，當(dāng)年出苗階段[3]。

自然條件下，重樓種子存在休眠現(xiàn)象，需要兩冬一夏才能順利萌發(fā)，且隨著時(shí)間的推移種子萌發(fā)率下降，l5個(gè)月的出苗率僅為46.2%[4]。大量種子在漫長的休眠期間喪失了生命力。重樓種子休眠程度高、萌發(fā)速率慢、萌發(fā)率低等客觀條件，限制了重樓的人工栽培規(guī)模。

3? ?重樓種子萌發(fā)過程中激素的變化

重樓種子在萌發(fā)過程中，隨著時(shí)間推移，種子內(nèi)部激素發(fā)生變化，赤霉素（GA3）含量升高、脫落酸（ABA）含量持續(xù)降低，重樓種子在即將出苗階段的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性迅速升高，生長素（IAA）、GA3含量均在即將出苗階段顯著高于其他階段，種子休眠解除后ABA含量迅速下降，SOD、POD、GA3是種子出苗階段的關(guān)鍵物質(zhì)[5]。

4? ?重樓種子的休眠

目前研究普遍認(rèn)為，種皮（果皮）吸水障礙、胚休眠與種子中存有萌發(fā)抑制類物質(zhì)是種子休眠的三大主要原因。

Baskin等人將植物種子休眠分為5種類型，即生理休眠、形態(tài)休眠、生理形態(tài)休眠、物理休眠、綜合休眠[6]。綜合研究認(rèn)為，重樓種子成熟時(shí)種胚發(fā)育不完全、種子中存在萌發(fā)抑制類物質(zhì)是其休眠的主要原因，種子不存在吸水障礙，與休眠無關(guān)，重樓種子休眠類型為綜合性休眠。在自然環(huán)境條件下，重樓生境中較長的低溫時(shí)期可能是導(dǎo)致重樓種子具有較長時(shí)間休眠的外界原因。

5? ?重樓種子破除休眠的方法

為打破種子休眠，常用的方法有3種類型[7]。

第一種為物理方法，主要采用機(jī)械、溫度（高溫、低溫、變溫）、干藏干熱、射線、超聲波、電場和磁場處理等物理手段打破種子休眠。

第二種為化學(xué)方法，即使用激素、無機(jī)化學(xué)試劑、有機(jī)化學(xué)藥劑處理，打破種子休眠的方法。

第三種為綜合處理方法，即結(jié)合物理和化學(xué)方法，使用不同的組合方法打破種子休眠。

5.1? ?物理方法

5.1.1? ?層積

層積處理是在適宜的環(huán)境條件下，種胚完成后熟的過程和結(jié)束休眠促進(jìn)萌發(fā)的一項(xiàng)措施。休眠的重樓種子在經(jīng)過層積處理后，可促進(jìn)其順利完成形態(tài)后熟和生理后熟，并最終獲得萌發(fā)能力。

李昭玲[8]等人采用（18±1）℃溫度對(duì)重樓種子進(jìn)行層積，在層積后80 d種子形態(tài)后熟基本完成，然后以（4±1）℃的低溫層積，進(jìn)一步促進(jìn)種子的生理后熟。并發(fā)現(xiàn)，重樓種子萌發(fā)的過程中，呼吸代謝途徑由三羧酸途徑為主轉(zhuǎn)為磷酸戊糖途徑為主，從而促進(jìn)種子解除休眠。

5.1.2? ?去皮

重樓的外種皮含有萌發(fā)抑制物，資料顯示，重樓種子外種皮提取物對(duì)水稻種子萌發(fā)及幼苗生長具有明顯的抑制作用，表明重樓種子的外種皮可能對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生不利影響。姜美杰等人比較不同去皮方式對(duì)重樓種子萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用冷凍去皮法恰當(dāng)去皮后，可顯著促進(jìn)種子及早發(fā)芽，縮短萌發(fā)時(shí)間[9]。

5.1.3? ?超聲波

超聲波是一種頻率超過20 kHz的彈性機(jī)械波，可刺激植物種子提高發(fā)芽率、加速幼苗生長、增加產(chǎn)量等，采用超聲波處理之后的種子，可以達(dá)到比野生或常規(guī)種植培育的藥用植物生長速度快的效果。

周濃等人研究超聲波對(duì)重樓種子萌發(fā)能力的影響，在使用超聲波處理（40 min、50 ℃、200 W）后的種子萌發(fā)的時(shí)間縮短，提高了發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)[10]。使用超聲波處理重樓種子需要有專業(yè)儀器，在大規(guī)模生產(chǎn)中使用度不高。

在用物理方法破除重樓種子休眠的過程中，可以使用疊加的方式促進(jìn)種子后熟、加速萌發(fā)，既可以采用冷凍去皮法去皮，再使用層積處理，少量樣品還可以使用超聲波處理加速種子后熟和種子萌發(fā)。

5.2? ?化學(xué)方法

5.2.1? ?激素

重樓種子在萌發(fā)的過程中，種子內(nèi)源激素發(fā)生變化，因而可以使用激素處理以促進(jìn)重樓種子的萌發(fā)。張家玲等人研究發(fā)現(xiàn)，500 mg/L GA3對(duì)重樓種子進(jìn)行浸種處理，有利于打破重樓種子的二次休眠，可以大大提高其萌發(fā)率與出苗的整齊度[11]。500 mg/L的GA3處理，促進(jìn)了重樓種子淀粉和脂肪的降解、可溶性蛋白和可溶性糖的產(chǎn)生及α淀粉酶、β淀粉酶的合成，表明GA3處理可能是通過影響α淀粉酶和β淀粉酶對(duì)淀粉的降解，使可溶性糖積累，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。

IAA具有促進(jìn)細(xì)胞分裂、胚根及芽生長的作用，研究發(fā)現(xiàn)，1 mg/L的IAA對(duì)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽天數(shù)均有提高作用[12]。

6-BA作用于細(xì)胞分裂和根的伸長，研究結(jié)果顯示，1 mg/L的6-BA對(duì)重樓種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽天數(shù)均具顯著的提升作用[13]。

因此，使用合適濃度的外源激素處理重樓種子可以促進(jìn)重樓種子解除休眠，加速種子的萌發(fā)。綜合文獻(xiàn)資料中的信息，GA3是最常用、效果最好的一種激素，研究報(bào)道也相對(duì)較多，實(shí)際生產(chǎn)中可采用500 mg/L GA3對(duì)重樓種子進(jìn)行浸種處理。

5.2.2? ?無機(jī)試劑

低濃度（10%）的稀H2SO4浸種處理重樓種子可以提高種子的萌發(fā)率，高濃度反而抑制其萌發(fā)。姜美杰試驗(yàn)中施加的H2O2可促進(jìn)種子萌發(fā)過程中胚乳弱化及胚根伸長，外源的H2O2處理對(duì)重樓種子存在一定的發(fā)芽促進(jìn)作用。KNO3通過內(nèi)滲調(diào)節(jié)作用可顯著促進(jìn)種子萌發(fā)，用KNO3浸種處理的重樓種子在150 d內(nèi)促進(jìn)種子的萌發(fā)率，但是對(duì)發(fā)芽勢、發(fā)芽天數(shù)會(huì)造成不利影響[14]。

使用化學(xué)試劑處理重樓種子，促進(jìn)作用不顯著或者抑制萌發(fā)，因而在試劑應(yīng)用中，不建議使用化學(xué)試劑處理的方法。

6? ?展望

種子休眠是植物具有正常活力的種子萌發(fā)前的一種適應(yīng)機(jī)制，此時(shí)的種子即使處于適宜的萌發(fā)條件下也不能正常萌發(fā)。但是種子休眠期過長，同樣會(huì)影響植物本身的生產(chǎn)種植，最終降低經(jīng)濟(jì)效益。因此運(yùn)用植物外源激素浸種，可以破壞妨礙種子萌發(fā)的活性物質(zhì)，打破種子休眠，從而促進(jìn)種子的吸水萌發(fā)。重樓種子的休眠在一定程度上抑制了重樓產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，應(yīng)采用綜合的技術(shù)方法打破種子的休眠，加快種子的萌發(fā)速度，保障種子萌發(fā)率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。綜合前人研究結(jié)果、在實(shí)際生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益等因素，建議采用不去皮，使用變溫層積處理重樓種子，層積結(jié)束后使用GA3浸泡種子，在20 ℃下恒溫萌發(fā)，待萌發(fā)長出葉子后移栽大田。

目前關(guān)于重樓種子研究的主要方向?yàn)槿绾纹平庵貥欠N子的休眠及加快重樓種子的萌發(fā)，對(duì)重樓種子休眠的生理生化及破解休眠的作用機(jī)制相對(duì)較少，分子生物學(xué)角度分析重樓種子休眠原因的報(bào)道還未發(fā)現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)及科技的發(fā)展，相信很快能從基因的角度揭示重樓種子休眠的原因。

今后，應(yīng)更加深入地研究重樓種子的繁殖技術(shù)，培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重樓品種品系，促進(jìn)重樓的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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（收稿日期：2019-02-26）