陳發(fā)軍，沈晨薇，李石清，熊耀康，張春椿*

（1.麗水市科技局生產(chǎn)力促進(jìn)中心，浙江麗水 323000；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江杭州 310000）

不同處理方法對(duì)破除南方紅豆杉種子休眠的影響

陳發(fā)軍1，沈晨薇2，李石清2，熊耀康2，張春椿2*

（1.麗水市科技局生產(chǎn)力促進(jìn)中心，浙江麗水 323000；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江杭州 310000）

試驗(yàn)結(jié)果表明，酸蝕、混合營養(yǎng)液浸泡、變溫層積處理可在一定程度上破除南方紅豆杉種子的休眠。南方紅豆杉種子用60%H2SO4腐蝕，GA3、6-BA、硼酸、檸檬酸、維生素E、維生素D、多效唑、谷氨酸鈉、甘氨酸、吲哚丁酸、硝酸銨、KNO3、PEG等混合液（組分比依次為1∶2∶1∶1∶1∶1∶2∶4∶4∶1∶1∶1∶5）浸泡，變溫層積（依次為4℃，-23℃和-4℃）處理120 d后，種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)較高，分別為81.3%和71.3%。經(jīng)60%H2SO4腐蝕，200 mg·L-1GA3，5 mg·L-16-BA及6 000倍愛多收液聯(lián)合浸泡，變溫層積處理120 d后，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)也可達(dá)78.7%和70.0%。

南方紅豆杉；種子；低溫層積；混合營養(yǎng)液；休眠

南方紅豆杉［Taxusmairei（Lemee et Levl.）S. Y.Hu ex Liu］系紅豆杉科、紅豆杉屬植物。廣泛分布在歐洲、北美洲及東亞等北半球地區(qū)，我國主要分布在長江流域及其以南各?。?］。據(jù)記載，紅豆杉屬植物枝葉具有解毒散積、活絡(luò)止痛、利水消腫、化濕驅(qū)蟲作用［2］?，F(xiàn)代研究表明，其主要含有紫杉醇、10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ等紫杉烷類成分，以及少量的黃酮和多糖類等成分［3］。其中，抗癌活性成分紫杉醇因其獨(dú)特的抗癌機(jī)制和顯著的療效而被用于治療肺癌、乳腺癌、卵巢癌和食管癌等惡性腫瘤［4］。但是，南方紅豆杉種子本身具有深休眠，種皮的透性、胚的發(fā)育情況、種子的發(fā)芽抑制物、溫度等［5］影響其萌發(fā)，自然條件下需要兩冬一夏才能萌發(fā)，未經(jīng)特殊處理的形態(tài)成熟種子，一般需1年以上層積催芽方能解除休眠，發(fā)芽率低且不整齊，往往造成有限種子資源的極大浪費(fèi)［6］。因此，對(duì)于破除南方紅豆杉種子休眠機(jī)理進(jìn)行研究，對(duì)提高南方紅豆杉的繁殖系數(shù)，保護(hù)南方紅豆杉資源，挽救瀕臨滅絕的紅豆杉屬植物物種及遺傳多樣性保護(hù)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供試儀器。AR224CN電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司出品。BIC-250人工氣候培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠出品。GZX-9070MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠出品。

供試南方紅豆杉種子。采自于浙江省桐廬金竹嶺南方紅豆杉自然保護(hù)區(qū)。

供試試劑。均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 低溫層積時(shí)間及萌發(fā)溫度

低溫層積處理。將種子用清水浸泡2 d（約48h），先用70%酒精滅菌30 s，再用3%NaClO滅菌5～6 min，然后沙藏（V沙∶V種子為3∶1），2～5℃低溫層積（種沙含水量保持在70%左右）。分別于層積后0，7，15，30，45，60，75，90，105，120和135 d取材備用。

種子活力測(cè)定。供試南方紅豆杉種子活力測(cè)定采用TTC染色方法。取50粒種子，沿背軸均勻縱切，切面向下置于培養(yǎng)皿內(nèi)，培養(yǎng)皿內(nèi)覆一層用0.5%TTC溶液（m：V，pH值6.8）潤濕的濾紙，于35℃溫箱中培育10 h，考查并記錄有生活力的種子數(shù)量。重復(fù)3次。

種子活力/%=有活力的種子數(shù)/每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)供試種子數(shù)×100。

種子發(fā)芽試驗(yàn)。取處理的種子，70%酒精滅菌30 s，3%NaClO滅菌5～6 m in，清水洗去殘液。將滅菌后的種子分為3組，每組50粒，重復(fù)3次。各組恒定溫度分別為5，15和25℃，在黑暗條件下進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每2 d觀察記錄1次種子發(fā)芽率，共計(jì)120 d。種子萌發(fā)以胚根伸出種皮（露白）為標(biāo)志。

發(fā)芽率/%=發(fā)芽種子粒數(shù)/試驗(yàn)用種子總粒數(shù)×100，

發(fā)芽勢(shì)/%=規(guī)定天數(shù)內(nèi)種子發(fā)芽粒數(shù)/試驗(yàn)用種子總粒數(shù)×100。

1.2.2 生長調(diào)節(jié)劑

種子選取和處理。采用四分法取飽滿的種子進(jìn)行試驗(yàn)。用60%H2SO4浸泡3 h，流水沖洗24 h，分別配制0，50，200和400 mg·L-1的GA3溶液，0，5，10和20 mg·L-1的6-BA溶液，將愛多收溶液分別稀釋0，2 000，4 000和6 000倍。

采用L16（43）正交設(shè)計(jì)，因素為GA3（A），6-BA（B）和愛多收（C）。1-4水平，A因素分別為0，50，200和400 mg·L-1；B因素分別為0，5，10和20 mg·L-1；C因素分別為0，2 000，4 000和6 000倍。16個(gè)處理組合，重復(fù)3次。種子浸泡24 h后，用蒸餾水沖洗，然后再將其浸泡于清水中4 d。

變溫層積處理。取種子沙藏（V沙∶V種子為3∶1），放置4℃冰箱處理40 d，每隔5 d翻動(dòng)檢查1次，保持種子濕潤。然后取出，篩掉沙子，薄層陰干，用生長調(diào)節(jié)劑浸泡24 h，移至23℃恒溫室沙藏50 d，最后，4℃低溫沙藏30 d。

種子發(fā)芽試驗(yàn)。發(fā)芽條件為溫度25℃，光照16 h/黑暗8 h，光強(qiáng)80μmol·cm-2·s-1。

觀察與記錄。5 d為一個(gè)記錄周期，試驗(yàn)共持續(xù)120 d。如發(fā)現(xiàn)種子發(fā)芽立即將其取出放入新的培養(yǎng)皿中，作隔離培養(yǎng)。統(tǒng)計(jì)不同處理下種子發(fā)芽初始時(shí)間、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

1.2.3 混合營養(yǎng)液

混合營養(yǎng)液的配置。設(shè)置如下混合營養(yǎng)液：GA3、6-BA、硼酸、檸檬酸、維生素E、維生素D、多效唑、谷氨酸鈉、甘氨酸、吲哚丁酸、硝酸銨、KNO3、PEG等按1∶2∶1∶1∶1∶1∶2∶4∶4∶1∶1∶1∶5比例（組分比）混合。

種子的選取。采用四分法分取飽滿的種子進(jìn)行試驗(yàn)。

種子的處理。種子經(jīng)60%H2SO4浸泡3 h，流水沖洗24 h，然后用混合營養(yǎng)液浸泡種子4 h，在清水中浸泡4 d。以清水中浸泡5 d的種子為對(duì)照。

1.3 （2.1.4）數(shù)據(jù)處理

利用SPSS17.0處理數(shù)據(jù)，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及方差分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 低溫層積時(shí)間及萌發(fā)溫度

2.1.1 種子活力

低溫層積處理后，各層積時(shí)間處理南方紅豆杉種子活力的變化趨勢(shì)見圖1。

圖1 層積時(shí)間對(duì)南方紅豆杉種子活力的影響

由圖1可知，南方紅豆杉種子活力隨時(shí)間的推移呈先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，45 d時(shí)其活力最大。

2.1.2 種子發(fā)芽

南方紅豆杉種子以層積時(shí)間30，45，60 d時(shí)取樣，15℃條件下發(fā)芽處理的發(fā)芽率較高，其他時(shí)間段種子發(fā)芽率較低，甚至只有個(gè)別種子發(fā)芽。隨著低溫層積時(shí)間延長，60 d時(shí)種子裂口率達(dá)最高值，此后時(shí)間越長，種子裂口沒有明顯增加。25℃種子發(fā)芽條件下其裂口率最高。由此可以發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，隨著低溫時(shí)間的延長，種子的裂口率和發(fā)芽率逐漸提高，但超過這個(gè)范圍，對(duì)其萌發(fā)率和裂口率均無明顯促進(jìn)作用。

2.2 生長調(diào)節(jié)劑

由表1結(jié)果可知，聯(lián)合使用植物生長調(diào)節(jié)劑處理南方紅豆杉種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)，遠(yuǎn)高于未經(jīng)植物生長調(diào)節(jié)劑處理的種子。其中A3B2C4處理組合南方紅豆杉種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)較高，分別為78.7%和70.0%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于A1B1C1處理組合的發(fā)芽率（33.3%）及發(fā)芽勢(shì)（25.3%）。

由此看出，以200 mg·L-1GA3，5 mg·L-16-BA及6 000倍愛多收聯(lián)合使用，對(duì)破除南方紅豆杉種子休眠的效果較好。

2.3 混合營養(yǎng)液

南方紅豆杉種子經(jīng)混合營養(yǎng)液激素處理后，種子發(fā)芽率達(dá)81.3%，發(fā)芽勢(shì)為71.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

表1 各處理組合南方紅豆杉種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

3 小結(jié)與討論

低溫對(duì)解除種子的休眠有質(zhì)的作用，只有經(jīng)歷了足夠的低溫，才能解除其休眠，奠定促成種子發(fā)芽栽培的基礎(chǔ)。但僅是低溫層積處理，種子發(fā)芽率低，且發(fā)芽不整齊。采用低、高、低溫度交替變溫處理的種子發(fā)芽率高，催芽時(shí)間短，催芽后幼苗出土早且整齊。通過低溫層積試驗(yàn)，結(jié)果表明，南方紅豆杉種子低溫層積45 d時(shí)其活力較大，低溫層積時(shí)間在60 d時(shí)，種子裂口率較高。

種子萌發(fā)需要適宜的溫度，溫度過高或過低均會(huì)影響種子活力，造成發(fā)芽和出苗不整齊。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在25℃萌發(fā)條件下，南方紅豆杉種子的發(fā)芽率較好，15℃次之，5℃較差。

通過促南方紅豆杉種子萌發(fā)的外源生長調(diào)節(jié)劑配比優(yōu)化試驗(yàn)證實(shí)，GA3，6-BA及愛多收均可提高種子的裂口率和發(fā)芽率，經(jīng)不同濃度生長調(diào)節(jié)劑處理的種子，在層積結(jié)束后，其發(fā)芽率均在40.0%以上，其中以200 mg·L-1GA3，5mg·L-16-BA及6 000倍愛多收聯(lián)合使用處理效果較好，與不加生長調(diào)節(jié)劑處理的種子相比，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均有明顯提高。

可見，在酸蝕處理和變溫層積的基礎(chǔ)上，聯(lián)合使用GA3，6-BA及愛多收處理對(duì)打破種子的休眠具有一定的促進(jìn)作用?；旌蠣I養(yǎng)液中GA3和6-BA等可調(diào)節(jié)代謝，誘導(dǎo)種子萌發(fā)酶的生成，促進(jìn)萌發(fā)；維生素E、維生素D、谷氨酸鈉、甘氨酸等可以在種子萌發(fā)過程中提供其所需要的營養(yǎng)成分；KNO3和PEG等具有滲透調(diào)節(jié)作用，可以去除種皮和胚中不透氣的蠟質(zhì)；硼酸、檸檬酸、多效唑、吲哚丁酸、硝酸銨等可促進(jìn)種子萌發(fā)。因此，本試驗(yàn)中，南方紅豆杉種子經(jīng)混合營養(yǎng)液處理后，種子發(fā)芽率達(dá)81.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組的33.3%。

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（責(zé)任編輯：吳益?zhèn)ィ?/p>

S 791.49

A

0528-9017（2014）11-1722-03

文獻(xiàn)著錄格式：陳發(fā)軍，沈晨薇，李石清，等.不同處理方法對(duì)破除南方紅豆杉種子休眠的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：1722-1724.

2014-09-16

浙江省科技廳項(xiàng)目（2012C23109）；浙江省基金項(xiàng)目（LQ12H28003）

陳發(fā)軍（1962-），男，浙江麗水人，農(nóng)藝師，本科，從事紅豆杉技術(shù)研究與推廣工作。E-mail：cfj0915@163.com。

張春椿。E-mail：zhangchun200123@163.com。