曹福麟，楊冰月，羅 露，李 潔，雷瑞祥，魏艷妮，胡本祥，彭 亮

（陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 咸陽 712046）

遠(yuǎn)志為遠(yuǎn)志科遠(yuǎn)志屬多年生草本植物遠(yuǎn)志Polgala tenuifoliaWilld.或卵葉遠(yuǎn)志Polygala sibiricaL.的干燥根。始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為臨床常用藥，我國大宗藥材之一［1］。隨著臨床需求的日益增多，遠(yuǎn)志的野生資源逐漸減少。近年來，我國已陸續(xù)建成遠(yuǎn)志栽培生產(chǎn)基地，陜西渭南澄縣、合陽與山西聞喜、新絳等為主要產(chǎn)區(qū)，遠(yuǎn)志作為山西道地藥材之一，有“關(guān)遠(yuǎn)志”之稱［2］。但由于勞動(dòng)強(qiáng)度大、投入高、栽培技術(shù)不易掌握，其生產(chǎn)規(guī)模一直難以擴(kuò)大。目前，遠(yuǎn)志市場需求較大，導(dǎo)致種質(zhì)資源急劇減少，部分產(chǎn)區(qū)資源也瀕臨枯竭。因此，開展遠(yuǎn)志種植資源與可持續(xù)利用的研究勢(shì)在必行［3］。

近年來，超聲波在提高轉(zhuǎn)基因效率、誘導(dǎo)微生物變異、促進(jìn)植物種子萌發(fā)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展［4］。一系列研究證明，采用超聲處理可以促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長，提早成熟，增加產(chǎn)量。王順民等［5］研究證明，超聲波處理可促進(jìn)苦蕎麥的種子萌發(fā)以及促進(jìn)還原糖和總黃酮的積累。趙萌萌等［6］研究證明，超聲波可促進(jìn)黃豆種子的萌發(fā)。阿繼凱等［7-8］研究表明，唐古特大黃種子經(jīng)超聲波處理，種子萌發(fā)和幼苗平均根長、鮮重、葉片面積等明顯增長。植物生長調(diào)節(jié)劑是一種人工合成化合物，具有生理活性、類似植物激素的特點(diǎn)［9］.，對(duì)植物生長發(fā)育具有調(diào)控作用，對(duì)一些植物種子萌發(fā)表現(xiàn)出促進(jìn)或抑制作用［10］。

利用超聲波處理及外源激素浸泡后，可提高藥用植物種子的萌發(fā)。但關(guān)于超聲波和外源激素對(duì)遠(yuǎn)志種子萌發(fā)及幼苗生長的影響報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)以遠(yuǎn)志種子為材料，研究不同處理方式對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為其種苗培育、規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器 KQ-200DE 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；人工培養(yǎng)箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司）；FA2104 型電子分析天平（上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試劑與藥物 外源激素為2，4 二氯苯氧基乙酸、水楊酸、細(xì)胞激動(dòng)素，批號(hào)分別為170115、Z22J9Y64166、H26M9H57028。蒸餾水為自制。遠(yuǎn)志種子采自陜西省淳化縣遠(yuǎn)志規(guī)范化栽培基地，千粒質(zhì)量3.23 g，經(jīng)陜西中醫(yī)藥大學(xué)胡本祥教授鑒定為遠(yuǎn)志Polygala tenuifoliaWilld.的種子。

2 方法

2.1 凈度測定 種子凈度是衡量種子質(zhì)量的四大指標(biāo)之一，也是種子檢驗(yàn)的必檢項(xiàng)目。凈度分析所需種子數(shù)至少包含2 500 粒，而送檢樣品的質(zhì)量應(yīng)至少超過凈度分析的10 倍。隨機(jī)稱取8 g 種子，挑出大小或質(zhì)量上有明顯不同的混雜物，然后稱定凈種子質(zhì)量，重復(fù)3 次。

2.2 吸水率測定 稱取1 g 無雜質(zhì)、無破損的遠(yuǎn)志種子，放置于燒杯中加蒸餾水讓其在室溫下充分吸水膨脹，分別于2、4、8、12、24、36、48、60、72 h 時(shí)取出種子，并用濾紙吸干種子表面水分，重復(fù)3 次。采用質(zhì)量法測定種子吸水進(jìn)程，并根據(jù)種子吸水后的質(zhì)量變化計(jì)算吸水速率［3-4］，繪制吸水率曲線，計(jì)算公式為吸水率=（浸種后質(zhì)量-浸種前質(zhì)量）/ 浸種前質(zhì)量×100%。

2.3 種子預(yù)處理

2.3.1 超聲處理 將遠(yuǎn)志種子消毒后用3 層紗布包裹束口，進(jìn)行超聲處理，溫度變化控制在3 ℃以內(nèi)。然后以2 層濾紙為苗床，排列于9 cm 培養(yǎng)皿中，每組30 粒，適時(shí)加入蒸餾水使苗床保持濕潤。以超聲波功率0 W 處理為對(duì)照組，種子放置在培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)，萌發(fā)溫度25 ℃，每組重復(fù)3 次。每天定時(shí)觀察，記錄種子萌發(fā)數(shù)。

2.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 為了獲取最佳的超聲處理?xiàng)l件，采用不同超聲時(shí)間（A），不同超聲溫度（B），不同超聲功率（C）組合設(shè)計(jì)成L9（34）正交試驗(yàn)，見表1。

表1 因素水平Tab.1 Factors and levels

2.3.3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理 選取大小均一，飽滿，無病蟲害的遠(yuǎn)志種子，先用蒸餾水浸泡12 h，再用2% 的次氯酸鈉消毒15 min，最后用蒸餾水沖洗種子至無次氯酸鈉味。2，4-二氯苯氧基乙酸質(zhì)量濃度分別為10、20、30、40、50 mg/L，水楊酸質(zhì) 量濃度 分別為100、150、200、250、300 mg/L，細(xì)胞激動(dòng)素質(zhì)量濃度分別為20、30、40、50、60 mg/L，均設(shè)5 個(gè)質(zhì)量濃度梯度。分別取各質(zhì)量濃度激素20 mL 浸泡遠(yuǎn)志種子12、12、1 h。以蒸餾水處理的種子作為對(duì)照組。

將浸泡后的種子排列在放有2 層濾紙的90 cm培養(yǎng)皿中，每皿30 粒種子，重復(fù)3 次。在恒溫恒濕培養(yǎng)箱中25 ℃培養(yǎng)。每天定時(shí)補(bǔ)充蒸餾水并記錄種子萌發(fā)數(shù)，以第3 日計(jì)算發(fā)芽勢(shì)、第9 日計(jì)算發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)。發(fā)芽結(jié)束后，從每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)選取5 株幼苗，用游標(biāo)卡尺測量根長、株高，結(jié)果取平均值。測定鮮重后干燥至恒定質(zhì)量，測干重。計(jì)算公式為發(fā)芽率=發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；發(fā)芽勢(shì)=規(guī)定時(shí)間發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)=∑（Gt/Dt），式中Gt在不同時(shí)間的發(fā)芽數(shù)，Dt發(fā)芽日數(shù)，∑為總和；活力指數(shù)（VI）=S×∑Gt/Dt（S 為幼苗根長）。

2.4 數(shù)據(jù)處理 采用單因素方差分析進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。Origin2016 作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 遠(yuǎn)志種子凈度與吸水率的測定結(jié)果 種子凈度約為80.42%。圖1 表明，種子吸水率前24 h 急速上升，24～36 h 漸趨平緩，36 h 后進(jìn)入穩(wěn)定期，吸水率最高達(dá)57.62%，是自然風(fēng)干種子質(zhì)量的1.77 倍。

圖1 種子吸水率曲線Fig.1 Water absorption curve of seeds

3.2 超聲波處理對(duì)遠(yuǎn)志種子活力的影響 表2～3顯示，以株高、根長、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)R 值，可直觀看出各因素影響程度依次是B＞C＞A，即溫度的影響作用最大，其次是功率和時(shí)間。由K 值分析得出最佳提取方案為A2B3C3；方差分析結(jié)果表明溫度（B）有影響（P＜0.05），因此，綜合3 種因素對(duì)種子各項(xiàng)指標(biāo)的影響，確定A2B3C3（超聲20 min，溫度70 ℃，功率200 W）為最佳處理?xiàng)l件。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Design and results of tests

表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance

3.3 超聲波處理對(duì)遠(yuǎn)志幼苗生長的影響 表2 顯示，遠(yuǎn)志幼苗在T4 處理下根及株高顯著長于對(duì)照組，在T2、T5 處理下對(duì)幼苗根長也有一定的促進(jìn)作用。除T9 處理顯著抑制幼苗根長外，其他處理組對(duì)幼苗根長的影響均不顯著。

3.4 不同外源激素對(duì)遠(yuǎn)志種子萌發(fā)的影響 表4顯示，遠(yuǎn)志種子經(jīng)不同質(zhì)量濃度2，4-二氯苯氧基乙酸處理后，種子的發(fā)芽率隨處理質(zhì)量濃度的增大呈先增高后降低的趨勢(shì)。經(jīng)20～40 mg/L 2，4-二氯苯氧基乙酸處理后的遠(yuǎn)志種子發(fā)芽率逐漸下降，但均高于對(duì)照組，其中20 mg/L 時(shí)發(fā)芽率高于對(duì)照組（P＜0.05），50 mg/L 時(shí)發(fā)芽率低于對(duì)照組，但無顯著性差異。表明當(dāng)2，4-二氯苯氧基乙酸質(zhì)量濃度大于20 mg/L 時(shí)會(huì)抑制遠(yuǎn)志種子萌發(fā)。不同質(zhì)量濃度2，4-二氯苯氧基乙酸處理后遠(yuǎn)志種子活力指數(shù)與對(duì)照組相比差異顯著呈下降趨勢(shì)，其中，在50 mg/L 時(shí)達(dá)到最低，僅為對(duì)照組的14.2%。當(dāng)水楊酸濃度為150～300 mg/L 時(shí)，發(fā)芽率與活力指數(shù)均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中150 mg/L 時(shí)發(fā)芽率最高，活力指數(shù)最高。當(dāng)細(xì)胞激動(dòng)素質(zhì)量濃度為20～60 mg/L 時(shí)，發(fā)芽率均高于對(duì)照組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）?；盍χ笖?shù)呈先升高后下降的趨勢(shì)，其中30～60 mg/L 時(shí)均高于對(duì)照組，40 mg/L 時(shí)達(dá)到最高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），質(zhì)量濃度在20 mg/L 時(shí)，活力指數(shù)低于對(duì)照組（P＜0.05）。當(dāng)質(zhì)量濃度為40 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)最好。

表4 不同外源激素對(duì)種子萌發(fā)的影響（，n＝3）Tab.4 Effects of different exogenous hormones on germination of seeds（，n＝3）

表4 不同外源激素對(duì)種子萌發(fā)的影響（，n＝3）Tab.4 Effects of different exogenous hormones on germination of seeds（，n＝3）

注：與對(duì)照組比較，不同小寫字母表示P＜0.05。

3.5 不同外源激素對(duì)遠(yuǎn)志種子幼苗生長的影響 表5 顯示，不同質(zhì)量濃度2，4-二氯苯氧基乙酸與對(duì)照組比較對(duì)幼苗株高沒有影響（P＞0.05）。10～50 mg/L 時(shí)幼苗 根長均 低于對(duì)照組，在50 mg/L時(shí)達(dá)到最低，表面隨著質(zhì)量濃度的增大對(duì)根長有著顯著的抑制作用。不同質(zhì)量濃度2，4-二氯苯氧基乙酸對(duì)鮮重及干重均表現(xiàn)出顯著的抑制作用。

表6 顯示，在不同質(zhì)量濃度水楊酸處理下，幼苗株高呈先降低后增高的趨勢(shì)，且均大于對(duì)照組，并在250 mg/L 時(shí)達(dá)到最大值，與對(duì)照相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。除100 mg/L 時(shí)根長低于對(duì)照組（P＞0.05），其余質(zhì)量濃度根長均大于對(duì)照組，在150 mg/L 時(shí)根長大于對(duì)照組和其他質(zhì)量濃度，達(dá)到5.58 cm，為對(duì)照組的1.94 倍，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明在此質(zhì)量濃度下可顯著促進(jìn)遠(yuǎn)志幼苗的根長。當(dāng)水楊酸＜150 mg/L 時(shí)，幼苗鮮重顯著高于對(duì)照，可能幼苗早期生長良好。不同質(zhì)量濃度水楊酸對(duì)幼苗干重沒有顯著影響。

表5 2，4-二氯苯氧基乙酸對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.5 Effects of 2，4-dichlorophenoxyacetic acid on seedling growth of seeds（，n＝3）

表5 2，4-二氯苯氧基乙酸對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.5 Effects of 2，4-dichlorophenoxyacetic acid on seedling growth of seeds（，n＝3）

注：與對(duì)照組比較，不同小寫字母表示P＜0.05。

表6 水楊酸對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.6 Effects of salicylic acid on seedling growth of seeds（，n＝3）

表6 水楊酸對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.6 Effects of salicylic acid on seedling growth of seeds（，n＝3）

注：與對(duì)照組比較，不同小寫字母表示P＜0.05。

表7 顯示，幼苗株高呈先降低后升高的趨勢(shì)，當(dāng)20～30 mg/L 細(xì)胞激動(dòng)素株高大于對(duì)照，但無顯著性差異，當(dāng)細(xì)胞激動(dòng)素≥40 mg/L 時(shí)株高值逐漸增加，并在60 mg/L 時(shí)達(dá)到最大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。在40 mg/L 時(shí)根長達(dá)到最大，為5.64 cm，為對(duì)照組的1.96 倍，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明在此質(zhì)量濃度下對(duì)幼苗根長的生長有顯著促進(jìn)作用。隨著細(xì)胞激動(dòng)素質(zhì)量濃度的增大，幼苗鮮重呈逐漸增大的趨勢(shì)，細(xì)胞激動(dòng)素＜30 mg/L鮮重顯著小于對(duì)照，細(xì)胞激動(dòng)素≥30 mg/L鮮重顯著高于對(duì)照，表明在此質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，對(duì)幼苗的生長具有良好的促進(jìn)作用。不同質(zhì)量濃度對(duì)幼苗干重沒有顯著影響。

表7 細(xì)胞激動(dòng)素對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.7 Effects of cytokinin on seedling growth of seeds（，n＝3）

表7 細(xì)胞激動(dòng)素對(duì)種子幼苗生長的影響（，n＝3）Tab.7 Effects of cytokinin on seedling growth of seeds（，n＝3）

注：與對(duì)照組比較，不同小寫字母表示P＜0.05。

4 討論

遠(yuǎn)志種子小，部分種子有休眠，隔年種子發(fā)芽率很低。而種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)等又是衡量種子質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)高則種子發(fā)芽速度快、發(fā)芽能力強(qiáng)、出苗整齊。近年來栽培育種工作者研究了很多打破休眠、促進(jìn)發(fā)芽的方法，其中超聲波處理和激素處理使用比較多［11-12］。

4.1 超聲波處理 超聲波技術(shù)在藥材栽培中已有一定的應(yīng)用，具有廣泛的應(yīng)用前景［13］，可促進(jìn)藥用植物種子提高發(fā)芽率、加快幼苗生長，具有比野生或栽培的藥用植物生長速度快的優(yōu)點(diǎn)［14］。正交試驗(yàn)與方差分析結(jié)果表明，不同超聲處理組對(duì)遠(yuǎn)志種子活力及幼苗生長的影響不同。當(dāng)遠(yuǎn)志種子在超聲時(shí)間20 min，溫度70 ℃，輸出功率200 W 條件下，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到最佳。這可能與適度的超聲波作用于種子的細(xì)胞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生胞內(nèi)微流、胞內(nèi)質(zhì)的旋轉(zhuǎn)及渦流運(yùn)動(dòng)，提高細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的穿透性，從而促進(jìn)種子的新陳代謝［15］。

4.2 激素處理 外源激素法已成為闡明種子萌發(fā)的激素調(diào)控機(jī)制、調(diào)節(jié)幼苗生長等方面研究的重要手段，在多個(gè)物種得到廣泛應(yīng)用［16］。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，不同外源激素在不同濃度對(duì)遠(yuǎn)志種子生長的影響不同。從發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及活力指數(shù)來看，不同質(zhì)量濃度細(xì)胞激動(dòng)素處理后的遠(yuǎn)志種子3 項(xiàng)指標(biāo)均高于對(duì)照組，也高于其他激素組。2，4 二氯苯氧基乙酸和水楊酸均表現(xiàn)出典型的低質(zhì)量濃度促進(jìn)，高質(zhì)量濃度抑制的趨勢(shì)。其中，10～30 mg/L 2，4二氯苯氧基乙酸處理時(shí)均對(duì)遠(yuǎn)志種子的發(fā)芽率有不同程度的促進(jìn)作用，以20 mg/L 的效果最好，發(fā)芽率達(dá)90%，比對(duì)照組高1.13 倍。以150 mg/L 水楊酸效果最好。當(dāng)2，4 二氯苯氧基乙酸≥30 mg/L，水楊酸≥200 mg/L 時(shí)，對(duì)遠(yuǎn)志種子萌發(fā)的各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的抑制作用，3 個(gè)激素組結(jié)合發(fā)芽勢(shì)及活力指數(shù)相比，為細(xì)胞激動(dòng)素＞水楊酸＞2，4二氯苯氧基乙酸。

不同外源激素對(duì)遠(yuǎn)志幼苗生長的影響不同。不同質(zhì)量濃度2，4 二氯苯氧基乙酸處理下對(duì)幼苗生長各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)出明顯的抑制作用。水楊酸對(duì)幼苗根長的影響表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)，并在150 mg/L 時(shí)達(dá)到最大，與對(duì)照組相比明顯伸長。隨著細(xì)胞激動(dòng)素質(zhì)量濃度升高，幼苗鮮重及干重呈逐漸升高的趨勢(shì)，表明，在種子萌發(fā)到幼苗生長的不同階段，所需的激素濃度也是不一樣的。

綜上所述，適宜的超聲處理和植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理能夠有效促進(jìn)遠(yuǎn)志種子的萌發(fā)及幼苗的生長。綜合本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，認(rèn)為最適宜的超聲參數(shù)為超聲時(shí)間20 min，溫度70 ℃，輸出功率200 W。外源激素整體效果為細(xì)胞激動(dòng)素優(yōu)于水楊酸優(yōu)于2，4 二氯苯氧基乙酸。