明學(xué)成，李銀強，張璐，趙立波，孫閻※

(1．云南省鳳慶縣農(nóng)業(yè)局，云南 鳳慶 675900； 2．黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150080)

龍膽(GentianascabraBunge)為龍膽科龍膽屬(Gentiana)多年生草本植物，以根和根莖入藥，有祛風(fēng)除濕、退虛熱、止痹痛之功效，是國家重點保護的野生藥材之一[1]?！吨腥A人民共和國藥典》規(guī)定的龍膽正品有東北龍膽(G.manshuricaKitagawa)、龍膽(Gentianascabra)、三花龍膽(G.trifloraPall.)和滇龍膽(G.rigescensFranch.Ex Hemsl.)4個品種。東北龍膽、龍膽和三花龍膽因其主產(chǎn)于我國東北地區(qū)，故俗稱關(guān)龍膽、北龍膽[2]，是久負盛名的優(yōu)質(zhì)中藥材，曾廣銷全國并一直出口。在利益的驅(qū)動下，產(chǎn)區(qū)廣大民眾地毯式地濫采亂挖導(dǎo)致野生資源枯竭，主產(chǎn)區(qū)很難見到連片的龍膽草。為了緩解其瀕危程度，保護龍膽資源，20世紀90年代初期，人工馴化成功并在東北廣泛推廣，龍膽藥材的供應(yīng)得以緩解。但是自2006年以來，由于種植效益較低、種子貯藏時間短、種子繁殖系數(shù)低和種苗不易成活等原因?qū)е慢埬懖菰跂|北的人工種植面積急劇減少，藥材產(chǎn)量也隨之銳減。據(jù)資料顯示，龍膽草2005年～2010年市場缺口平均為1500t左右[3，4]，2011年為1900t左右，2012年為2000t左右[5]。因此，加強龍膽資源的保護、開展人工栽培研究迫在眉睫。前人關(guān)于龍膽的研究多集中在分類學(xué)、形態(tài)組織學(xué)、化學(xué)成份、藥理藥效、引種馴化和病害防治等方面[6～10]，而種子生物學(xué)的研究工作很少，尤其是關(guān)于種子貯藏和種子休眠的文獻未見報道。本試驗主要以貯藏的龍膽種子為材料，研究溫度、光照條件、赤霉素和貯藏方式對種子萌發(fā)的影響，為龍膽生產(chǎn)中提高種子發(fā)芽率及種子貯藏提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用的龍膽種子采自俄羅斯濱海邊疆區(qū)錫霍特山，采集的種子經(jīng)自然干燥后置于不同環(huán)境條件下貯藏。

1.2 方法

1.2.1種子貯藏條件分別在2006年、2007年和2012年的9月采集龍膽種子，經(jīng)自然干燥后部分種子用聚酯復(fù)合膜真空包裝，并置于-18℃±1℃或室溫條件下貯藏。

1.2.2不同溫度下種子萌發(fā)設(shè)5℃±1℃、20℃±1℃、25℃±1℃、35℃±1℃ 4個溫度處理，每個處理選取用150mg/L赤霉素浸泡過的種子(貯藏5年)100粒，置于帶2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿(密封較好，Ф=90mm，下同)內(nèi)進行試驗，每個處理3次重復(fù)。

1.2.3黑暗和光照下種子萌發(fā)黑暗、光照處理下的萌發(fā)試驗在25℃±1℃溫度條件下進行，隨機取種子(貯藏5年)100粒，置于帶2層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)進行試驗，每個處理3次重復(fù)。

1.2.4不同濃度赤霉素處理種子萌發(fā)分別配置50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L的赤霉素溶液。將試驗種子預(yù)先用蒸餾水浸種2h，再將其分別浸入不同濃度的赤霉素溶液中，24h后取出，用蒸餾水清洗5遍～8遍。分別選取已處理過的種子(貯藏0.5年、5年、6年)各100粒，置于帶2層潤濕濾紙的培養(yǎng)皿中進行試驗，并設(shè)對照(CK)處理試驗，每個處理3次重復(fù)。

種子胚根外露與種子大小等長即視為萌發(fā)，以試驗第10天內(nèi)的發(fā)芽率為種子發(fā)芽率。發(fā)芽率=(發(fā)芽總粒數(shù)/試驗種子總數(shù))×100%。試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行差異顯著性統(tǒng)計分析，用EXCEL軟件作圖。

2 結(jié)果

2.1 溫度對龍膽種子萌發(fā)的影響

不同溫度條件對龍膽種子萌發(fā)的影響不同。在5℃±1℃、35℃±1℃溫度條件下龍膽種子始終未發(fā)芽，在20℃±1℃和25℃±1℃的溫度條件下，種子均從第5天開始萌發(fā)，最終發(fā)芽率分別為(93.33±0.58)%和(90.67±0.58)%。結(jié)果表明，20℃±1℃溫度條件是龍膽種子萌發(fā)的最適溫度(圖1)。

Fig.1ThegerminationrateoftheseedingofGentianascabraatthedifferenttemperature

2.2 光照對龍膽種子萌發(fā)的影響

黑暗條件下處理的龍膽種子在試驗過程中始終未發(fā)芽，光照處理的第6天開始萌發(fā)，最終發(fā)芽率為(52.67±2.08)%。結(jié)果表明，龍膽種子的發(fā)芽需要光照，光照對龍膽種子的萌芽有顯著的促進作用(圖2)。

Fig.2ThegerminationrateoftheseedingofGentianascabraatthedifferentlightness

2.3 赤霉素對種子萌發(fā)的影響

與對照比較，赤霉素對龍膽種子萌發(fā)有促進作用。在100mg/L～200mg/L赤霉素處理下龍膽種子發(fā)芽率較高，最終可達90%左右，過高或過低濃度的赤霉素都會抑制龍膽種子的萌發(fā)(表1)。這與有的學(xué)者認為高于300mg/L赤霉素處理對龍膽種子發(fā)芽效果較好的報道不符[11]，這可能與赤霉毒的純度或種子的采收時間及儲藏方式有關(guān)。

表1不同濃度赤霉素對龍膽種子萌發(fā)率的影響

Table1InflunenceofdifferentgibberellintreatmentsonthegerminationofGentianascabra(%)

赤霉素濃度(mg/L)Theconcentrationofgibberellin貯藏半年Halfayearstorage貯藏5年Fiveyearsstorage貯藏6年Sixyearsstorage室 溫Roomtemperature-18℃±1℃真空包裝Vacuumpackage-18℃±1℃真空包裝Vacuumpackage-18℃±1℃真空包裝Vacuumpackage-18℃±1℃未真空包裝Novacuumpackage0(CK)5267±251d4833±057e5033±171e4533±252e2000±302e508833±057b8533±312bc8833±152ab8633±118a3567±201c1009533±251a8933±251b9267±321a9100±212a4967±121b1509600±100a9533±231a9067±302ab8933±057a6533±057a2009133±208b9467±152a8933±100ab8800±257a4833±350b300??8567±152bc8167±151b3167±057c4008333±152c8133±310c8300±170bc7733±201c3367±252c5008533±312bc7400±362d7033±115d7233±212d2633±258d

注：同列中具有不同字母表示其萌發(fā)率差異顯著(P<0.05)；*．未設(shè)置該試驗處理。

Note：The same column with different letters indicate significant differences in the germination rate(P<0.05)；*．indicates that the treatment is not set.

由表1可以看出，不同貯藏年限的種子在同一赤霉素處理及真空包裝條件下，其萌發(fā)率相差不大；貯藏6年的種子在不同包裝處理下萌發(fā)率差異極為顯著；和CK相比，經(jīng)赤霉素處理后種子萌發(fā)率明顯提高；室溫貯藏半年的種子在100mg/L～150mg/L赤霉素處理下其發(fā)芽率最高。綜合考慮，用濃度為100mg/L～200mg/L的赤霉素處理種子對其萌發(fā)率均有明顯促進作用。

以不同濃度赤霉素(100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L)處理種子(貯藏5年)的萌發(fā)率為例，比較各處理下的每日新增萌發(fā)率(圖3)。結(jié)果表明，種子在第5天開始萌發(fā)，第6天～第7天發(fā)芽率達最高，之后逐漸降低，第11天時已基本停止萌發(fā)。

2.4 貯藏條件對種子萌發(fā)的影響

低溫真空貯藏5年和6年的龍膽種子，其自然萌發(fā)率可達50%左右，說明零下低溫貯藏可以延長種子壽命；未用真空包裝低溫貯藏6年的種子其自然萌發(fā)率僅為20%左右，種子活力大為降低；室溫貯藏半年的種子其自然萌發(fā)率50%以上，說明龍膽種子活力相對較高，零下低溫貯藏半年和室溫條件貯藏半年的龍膽種子，其發(fā)芽率相差不大(表1)，種子短時間貯藏建議置于室溫條件即可。

Fig.3ThenewdailygerminationrateoftheseedingofGentianascabraatthedifferentconcentrationofgibberellintreatment

低溫貯藏條件下，用聚酯復(fù)合膜真空包裝貯藏6年的種子萌發(fā)率為45%～91%，而未用真空包裝的種子發(fā)芽率僅為20%～65%(表1)，說明聚酯復(fù)合膜真空包裝對龍膽種子的貯藏有利。

3 討論與結(jié)論

3.1 文獻資料表明，龍膽種子為短命型種子，自然條件下貯存1年后萌發(fā)率顯著下降，在生產(chǎn)實踐中基本不能使用[12]。低溫保存可明顯延長種子壽命，在-18℃±1℃真空包裝條件下可保存6年有余，而未真空包裝的種子貯藏6年后其萌發(fā)率顯著降低。所以建議生產(chǎn)上龍膽種子要零下低溫密封貯藏，其它貯藏條件對種子壽命的影響還需進一步研究。

3.2 溫度是影響植物種子萌發(fā)的主要因素，溫度過高或過低均會抑制種子萌發(fā)。本試驗各溫度處理中，龍膽種子在20℃±1℃溫度條件下發(fā)芽率最高達93%，說明20℃±1℃為龍膽種子萌發(fā)的最適溫度。有的學(xué)者認為25℃±1℃是龍膽種子萌發(fā)的最適合溫度[13]，這可能與我們試驗所用的龍膽種子長時間處于低溫條件下有關(guān)。

3.3 光照對龍膽種子萌發(fā)影響極顯著，說明龍膽種子為需光萌發(fā)。同時龍膽種子較小，千粒重只有39.2mg，所以建議生產(chǎn)上播種時宜采用液體或干土(沙)混合播種，同時不要覆蓋土壤[14，15]。

3.4 龍膽種子貯藏半年其自然萌發(fā)率為50%左右，經(jīng)赤霉素處理后萌發(fā)率顯著提高，說明成熟種子中有抑制物質(zhì)存在[16，17]；而貯藏5年～6年的種子經(jīng)赤霉素處理后萌發(fā)率均顯著高于對照，說明經(jīng)過貯藏的種子中這種抑制物質(zhì)依然存在，其存在的機理和對種子壽命的影響還需進一步研究。結(jié)合試驗，建議生產(chǎn)上對貯藏的龍膽種子用100mg/L～200mg/L赤霉素處理，可以明顯提高種子發(fā)芽率。

[1]國家藥典委員會.中國藥典[K].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:89.

[2]劉鳴遠.東北特產(chǎn)藥用植物——東北龍膽的研究[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報,1988,4(3):80.

[3]剛宏林,唐先明.龍膽草人工栽培技術(shù)[J].中國林副特產(chǎn),2011,(4):43-44.

[4]丁立威.東北龍膽草價升探因——東北三省龍膽草產(chǎn)銷現(xiàn)狀及后市淺析[J].中國現(xiàn)代中藥,2007,9(6):38-39.

[5]丁立威.北龍膽產(chǎn)銷分析[J].特種經(jīng)濟動植物,2013,(4):23-24.

[6]黃雪姣,徐海燕,馮元忠,等.中國喀喇昆侖山龍膽科植物研究[J].干旱區(qū)研究,2011,(4):638-642.

[7]劉薇,李敏,李小芳,等.龍膽的形態(tài)組織學(xué)研究[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2009,(3):81-84.

[8]王艷艷,王英平,王曉杰,等.龍膽化學(xué)成分及藥理作用研究進展[J].特產(chǎn)研究,2006,(3):68-71.

[9]朱慧芬,張長芹,龔洵.植物引種馴化研究概述[J].廣西植物,2003,(1):52-60.

[10]鄢洪海,夏淑春,于莉,等.龍膽草斑枯病的發(fā)生與病原菌鑒定[J].植物保護學(xué)報,1999,(4):315-318.

[11]陳瑛,孫昌高.三種龍膽種子生物學(xué)特性觀察[J].中草藥,1982,13(3):38-39.

[12]關(guān)家聲.赤霉素處理龍膽種子發(fā)芽率高[J].自然資源研究,1987,(1):28.

[13]程云清,周革,賈飛飛.光溫水處理對龍膽草種子萌發(fā)的影響[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報,2005,(3):78-79.

[14]車繼承,徐小娜.北龍膽草大壟雙行直播高效種植技術(shù)[J].山西林業(yè)科技,2013,42(1):51-52.

[15]許訖.龍膽草種植技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2011,(24):9.

[16]趙敏.龍膽種子萌發(fā)與水溶性內(nèi)源抑制物質(zhì)[J].植物生理學(xué)通訊,2004,40(6):678-679.

[17]楊美權(quán),楊維澤,張智慧,等.滇龍膽種子萌發(fā)特性研究[J].中國中藥雜志,2011,36(5):558.