申麗詩,王 澤,于 洋,孫廣義,秦佳梅
(通化師范學(xué)院·吉林通化·134002)
麻葉返魂草(Seneciocannabifolius Less)為菊科多年生草本植物,干燥全草入藥,為肺寧沖劑的原料藥材[1]。野生種子發(fā)芽率能達(dá)10%左右,采用化學(xué)方法處理可提高發(fā)芽率[2],但存在幼苗徒長、成苗率低的風(fēng)險(xiǎn)。利用超聲波處理[3]可促使大黃[4,5]、油松[6]、當(dāng)歸[7]、朝鮮白頭翁[8]、柴胡[9]種子萌發(fā),為加速藥用植物繁育進(jìn)程,本項(xiàng)目探究超聲條件對野生麻葉返魂草種子萌發(fā)的影響。
供試材料為采自內(nèi)蒙古根河的野生麻葉返魂草種子,選取籽粒飽滿、大小均一的種子用蒸餾水清洗,并在室溫條件下浸種48h使種子充分吸水,待用。
將供試種子放入超聲波清洗儀中按不同的超聲條件進(jìn)行超聲處理,超聲條件(時(shí)間、溫度和頻率)見正交實(shí)驗(yàn)表1。采用培養(yǎng)皿-脫脂棉-濾紙、100粒種子,25℃恒溫培養(yǎng)。萌發(fā)24h后開始,每隔1d記錄一次發(fā)芽數(shù)。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)和國家農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程[10,11]的有關(guān)規(guī)定統(tǒng)計(jì)麻葉返魂草種子萌發(fā)的數(shù)據(jù)。以優(yōu)化的超聲條件處理野生麻葉返魂草種子,不處理為對照,驗(yàn)證種子萌發(fā)情況。三次重復(fù),取平均值。
發(fā)芽率(%)=萌發(fā)種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%;
發(fā)芽指數(shù)GI=∑ (Gt/Dt),Gt指在(第 t天)的萌發(fā)量,Dt指相應(yīng)的天數(shù);
用Excel、Minitab 19軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素、水平表
表2 L16(43)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析
由表2中極差R值可得到各因素對野生返魂草種子發(fā)芽率的影響順序?yàn)锳>C>B,即超聲時(shí)間>超聲功率>超聲溫度。從3個(gè)因素平均值K值看,超聲處理?xiàng)l件的最佳組合為A4B3C4,即超聲40min、超聲頻率100kHz、超聲溫度為 40℃。
通過優(yōu)化的超聲條件 (40min、40℃、100kHz)處理后,野生麻葉返魂草種子發(fā)芽率提升到41%,而對照平均發(fā)芽率只有19%,提高了2.16倍;野生麻葉返魂草種子發(fā)芽指數(shù)由超聲波處理前的2.2增加至5.9。詳見圖 1、圖 2。
圖1 超聲波處理對返魂草種子萌發(fā)率的影響
圖2 超聲波對返魂草種子萌發(fā)指數(shù)的影響
由結(jié)果可知,不同溫度、時(shí)間和頻率的超聲波條件對野生麻葉返魂草種子的萌發(fā)均有影響,超聲波條件由高到低依次是時(shí)間、頻率和溫度.超聲波處理麻葉返魂草種子的最佳組合為:40min,40℃,100kHz。藥用植物的種子、種苗的生產(chǎn)貫穿在中藥材生產(chǎn)的整個(gè)過程,是提高中藥產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)、高效的前提[12]。本結(jié)果可為中藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供參考依據(jù)。
超聲波的生物性效應(yīng)機(jī)理復(fù)雜,對生物體不同的作用強(qiáng)度、時(shí)間和頻率具有不同的生物學(xué)效應(yīng),既能促進(jìn)生物細(xì)胞的生長,同時(shí)也能抑制生物細(xì)胞生長甚至?xí)M(jìn)一步影響處理對像的產(chǎn)量和質(zhì)量[13]。種子的成功萌發(fā)與健康成苗都決定著植物物種的生存與繁衍[14],超聲波處理藥用植物種子使其達(dá)到萌發(fā),操作簡單,成本低廉,在農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域已引起高度關(guān)注[15]。但本實(shí)驗(yàn)同法處理栽培的返魂草種子時(shí)則抑制了返魂草種子的萌發(fā),且芽細(xì)弱。因此該法能否成為一種有效的方法從而在中藥材生產(chǎn)中被推廣應(yīng)用,還有待進(jìn)一步研究。