侯茜，胡鋒，張帆，龍鳳

(甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000)

環(huán)境因子對瀕危藥用植物秦艽種子萌發(fā)的影響△

侯茜*，胡鋒，張帆，龍鳳

(甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000)

目的：探討環(huán)境因子對瀕危藥用植物秦艽種子萌發(fā)的影響，為秦艽資源的保護(hù)從種子方面提供理論依據(jù)。方法：測定秦艽種子千粒重、電導(dǎo)率及光照、積水、不同深度土壤覆蓋種子的發(fā)芽率。結(jié)果：甘肅4個不同地區(qū)秦艽種子的千粒重、活力及發(fā)芽勢、發(fā)芽率均有差別。光照不足、積水過多，土壤覆蓋較深，都可降低秦艽種子的萌發(fā)率。結(jié)論：光照、積水、不同深度土壤覆蓋等環(huán)境因子是影響秦艽種子萌發(fā)的重要因素。

秦艽；環(huán)境因子；種子萌發(fā)

秦艽GentianamacrophyllaPall.為龍膽科龍膽屬Gentiana(ctourn.)L秦艽組多年生草本植物，是常用中藥秦艽的原植物之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為中品[1]，其干燥根有祛風(fēng)濕、清濕熱、止脾痛之功效，主治風(fēng)濕脾痛、筋脈拘攣、骨節(jié)煩痛、小兒疳積和發(fā)熱等[2]。

秦艽藥源一直以野生為主，主要分布于西北、西南、華北等地，甘肅、陜西兩省為道地產(chǎn)區(qū)[3]。近年來由于生境的破壞、過度采挖等，致使秦艽野生資源日漸枯竭，已被國家列為三級重點(diǎn)保護(hù)的野生藥材[4-5]。因此開展秦艽人工栽培和恢復(fù)野生秦艽種群是當(dāng)前急需解決的問題。秦艽以種子繁殖為主，但目前秦艽的研究多集中在本草考證、化學(xué)成分、生藥鑒別及藥理作用等領(lǐng)域，關(guān)于環(huán)境因子對秦艽種子萌發(fā)率的影響方面研究較少。本試驗(yàn)對甘肅4個不同地區(qū)采集的秦艽種子進(jìn)行千粒重、電導(dǎo)率和萌發(fā)率的測定，研究光照、積水、不同深度土壤覆蓋對秦艽種子萌發(fā)率的影響，為探索秦艽對環(huán)境因子的適應(yīng)機(jī)制，人工栽培秦艽從種子方面提供理論依據(jù)。

1 儀器與材料

BS224S型電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)；303-2型恒溫培養(yǎng)箱(北京科偉永鑫實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備廠)；DDSJ-308Ax型電導(dǎo)率儀(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

1.2 材料

4種不同地區(qū)的秦艽種子，于2009年分別采自甘肅慶陽、隴南、渭源、榆中，種子均經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定教研室張西玲教授鑒定為龍膽科植物秦艽GentianamacrophyllaPall.的成熟種子，見表1。種子自然干燥經(jīng)篩選，除去雜物及空癟種子，保存在4 ℃冰箱內(nèi)。

2 方法與結(jié)果

2.1 秦艽種子特性

2.1.1 秦艽種子形態(tài)大小及千粒重 秦艽種子為橢圓形，長約1.6～1.7 mm，寬約0.5～0.6 mm，表面褐色或棕色，光滑，種臍位于基部尖端，不明顯，解剖鏡下觀察秦艽種皮表面密布略突起的縱皺紋。從經(jīng)凈度分析后的凈種子中隨機(jī)數(shù)取1000粒，稱重，重復(fù)3次，取其平均值，即為種子千粒重。不同地區(qū)秦艽種子大小及千粒重可見表1。

表1 不同地區(qū)秦艽種子大小及千粒重

由表1可見，4個地區(qū)的秦艽種子其外觀形態(tài)差異不明顯，但千粒重有差別。千粒重由大到小依次是：榆中>渭源>隴南>慶陽，榆中和渭源的秦艽種子相對飽滿一些，慶陽秦艽種子相對瘦小一些。

2.1.2 秦艽種子電導(dǎo)率值變化 稱取不同地區(qū)秦艽種子各2 g，先用清水沖洗三次，再用蒸餾水沖洗兩次，然后放入50 mL的燒杯中，加入20 mL的無離子水，放于30 ℃條件下浸泡3 h，過濾，用電導(dǎo)率儀測定過濾出浸泡液的電導(dǎo)率，結(jié)果見表2。

表2 不同地區(qū)秦艽種子電導(dǎo)率(us·cm-1)

根據(jù)電導(dǎo)率可以判斷種子活力，電導(dǎo)率高的種子活力低，電導(dǎo)率低的種子活力高。由表2可見，4個不同地區(qū)中榆中和渭源秦艽種子的活力相對強(qiáng)一些，而慶陽和隴南的秦艽種子活力相對差一些。

他是我國老一輩的科學(xué)家和工程師，是新中國食品科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)酵與釀造技術(shù)的拓荒者和學(xué)術(shù)帶頭人，更是我國酒界、釀造界的一代宗師；他學(xué)識淵博，造詣甚深，理論聯(lián)系實(shí)際，積極培養(yǎng)青年一代，桃李眾多，為推動我國釀酒工業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。

2.2 秦艽種子萌發(fā)特性

2.2.1 常規(guī)發(fā)芽試驗(yàn) 取不同地區(qū)秦艽種子各100粒，分別播于放有濾紙的培養(yǎng)皿中，置于20±1 ℃的恒溫箱中培養(yǎng)，重復(fù)3次，每天觀察種子萌發(fā)的情況，并加適量的水。當(dāng)胚根突出種皮為種子的1/2時(shí)即認(rèn)為發(fā)芽，8 d后計(jì)算發(fā)芽勢，14天后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，結(jié)果見表3。

發(fā)芽勢(%)=(規(guī)定天數(shù)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/實(shí)驗(yàn)種子總數(shù))×100%

發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽總粒數(shù)/實(shí)驗(yàn)總粒數(shù))×100%

表3 不同地區(qū)秦艽種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率 (%)

結(jié)果表明，4個不同地區(qū)秦艽種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率均有差別，其中榆中秦艽種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，而慶陽秦艽種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率最低。

2.2.2 光照對秦艽種子萌發(fā)的影響 取不同地區(qū)秦艽種子各100粒，分為兩組：光照組和黑暗組，光照組用日光燈持續(xù)光照，黑暗組則持續(xù)不照光，其他萌發(fā)條件相同，結(jié)果見表4。

表4 光照對秦艽種子的發(fā)芽勢及發(fā)芽率的影響 (%)

結(jié)果表明，光照組秦艽種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率都明顯高于黑暗組，說明光照有利于秦艽種子的萌發(fā)。

2.2.3 積水對秦艽種子萌發(fā)的影響 取不同地區(qū)秦艽種子各100粒，放入有濾紙的培養(yǎng)皿中，每日加水淹沒種子1/2，置于溫度為20±1 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，觀察并記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果見表5。

表5 積水對秦艽種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響 (%)

結(jié)果表明，積水降低了秦艽種子的發(fā)芽率，提高了種子的發(fā)霉率，但對種子發(fā)芽勢影響不大。

2.2.4 不同深度土壤對秦艽種子萌發(fā)的影響 將榆中秦艽種子分別播在0.5、1.0、2.0、3.0和4.0 cm不同深度的土壤中，土壤取自相應(yīng)的地區(qū)。播種盆盆口直徑32.5 cm，盆底直徑24.2 cm，盆高15.0 cm，每盆250粒，重復(fù)3次。發(fā)芽過程中每24 h觀察一次，并保持土壤濕潤，以子葉剛露土視為發(fā)芽。統(tǒng)計(jì)出苗率，以百分率表示。出苗率=(出苗種子粒數(shù)∕試驗(yàn)種子總粒數(shù))×100%。結(jié)果表明：在溫度適宜(20～25 ℃)的條件下，播種30 d天后，覆土深度為0.5、1.0、2.0、3.0和4.0 cm秦艽種子的萌發(fā)率分別為84%、80%、70%、69%、63%。說明隨著覆土深度的增加，秦艽種子的發(fā)芽率隨之減小。

3 討論

3.1 千粒重對秦艽種子發(fā)芽率有顯著影響

千粒重可反映種子飽滿程度和種子成熟度等，是種子活力的重要指標(biāo)，其對發(fā)芽率有顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，甘肅4個不同地區(qū)秦艽種子在形態(tài)上無明顯差異，但千粒重、電導(dǎo)率、發(fā)芽率均有差異。榆中和渭源秦艽種子較飽滿，活力較高，發(fā)芽率也相對高一些。這可能與其生長所處的氣候條件，土壤因素等環(huán)境因子有關(guān)。4個不同地區(qū)秦艽種子平均千粒重為0.162 g，屬小粒種子，其散布又主要依靠螞蟻等小昆蟲傳播，散布方式、散布距離在很大程度上限制了秦艽種子的傳播范圍及種群的擴(kuò)展，種子落地后又受地形和植被等環(huán)境因子的影響，使秦艽個體在整個群落中數(shù)量逐漸下降，種群自然更新能力較弱。目前秦艽大規(guī)模栽培中，可選擇榆中、渭源等地優(yōu)質(zhì)的秦艽種子，提高種子的發(fā)芽率及繁殖效率。

3.2 環(huán)境因子是秦艽種子萌發(fā)的重要因素

種子繁殖是秦艽自然種群中唯一的繁殖方式，種子萌發(fā)是實(shí)現(xiàn)種群延續(xù)和擴(kuò)展的關(guān)鍵因素。本試驗(yàn)結(jié)果顯示光照不足、積水過多，土壤覆蓋較深等環(huán)境因子，都可影響秦艽種子的萌發(fā)。由于人類活動引起的環(huán)境急劇變化和特殊生境的消失，使野生秦艽種子自然萌發(fā)所需的環(huán)境條件片斷化、破碎化乃至消失可能是導(dǎo)致秦艽瀕危的主要外部因素。要保存瀕危藥用植物秦艽及其遺傳多樣性，就要保護(hù)其賴以生存的自然綜合體及其生態(tài)環(huán)境，建立各種類型的自然保護(hù)區(qū)或保護(hù)點(diǎn)，保護(hù)野生秦艽種質(zhì)資源，并在適宜的立地條件進(jìn)行人工種植，人為擴(kuò)大種植空間，增大種群間基因交流的機(jī)率，使秦艽資源得到有效的保護(hù)和永續(xù)利用。

[1] 清·孫星衍輯.神農(nóng)本草經(jīng)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1975：67.

[2] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[S].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：253-254.

[3] 權(quán)宜淑.中藥秦艽的草本學(xué)研究[J].西北藥學(xué)雜志，1997，12(3)：113-114.

[4] 張恩迪，鄭汗臣.中國瀕危野生藥用動植物資源的保護(hù)[M].上海：第二軍醫(yī)大學(xué)出版社，2002：26-32.

[5] 張西玲，晉玲，劉麗莎.瀕危藥用植物秦艽的資源利用與保護(hù) [J].中藥研究與信息，2003，5(9)：27-29.

EffectofEnvironmentalFactorsonEndangeredMedicinalPlantGentianamacrophyllaSeedGermination

HOU Qian*，HUFeng，ZHANGFan，LONGFeng

(GansuUniversityofChineseMedicine，Lanzhou730000，China)

Objective：To investigate the effects of environmental factors onGentianamacrophyllaseed germination and provide a theoretical basis for the protection ofG.macrophyllaseed resources.Methods：The grain seed weight，conductivity rats，light radiation，water contents around environment，and seed germination rate in the coverage by the different depth soil was determined in the experiment.Results：There existed some differences among different seeds collected from four regions in the grain weight，vigor，germination potential and germination rate.Insufficient light，too much water，the deeper soil cover might reduce seed germination rate.Conclusion：Light radiation，water contents around environment，different soil depth coverage and other environmental factors may play an important role onG.macrophyllaseed germination respectively.

Gentianamacrophylla；environmental factors；seed germination

2015-03-24)

國家中醫(yī)藥管理局項(xiàng)目(No.04-05ZL23)；甘肅省中醫(yī)藥科研課題(No.07-GZK-1)

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侯茜，講師，研究方向：中醫(yī)藥基礎(chǔ)研究；Tel：(0931)8765414，Email：houqian@gszy.edu.cn

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.2.012