楊遠(yuǎn) 潘峰 楊帆 赫雪 劉敏 李德政 郭鵬輝

摘 要：當(dāng)歸是中國一味常用的中藥材，可藥食同源，其栽培歷史已有兩千多年。為了提高當(dāng)歸種子萌發(fā)率，增加藥農(nóng)種植當(dāng)歸及企業(yè)種植當(dāng)歸的經(jīng)濟(jì)收入，選擇一種合理有效的處理措施提升當(dāng)歸種子萌發(fā)率則顯得至關(guān)重要。因此，本研究對溫水浸種與3-吲哚乙酸（IAA）溶液浸種、大蒜根系分泌物、三種作物根際土壤水浸液以及超聲波處理對當(dāng)歸種子萌發(fā)的影響進(jìn)行分析，旨為能提高當(dāng)歸種子萌發(fā)率提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：當(dāng)歸種子;萌發(fā)率;溫水浸種;IAA溶液浸種;大蒜根系分泌物;超聲波

當(dāng)歸的種植一般采用種子繁殖、直播或者育苗移栽，無論采用何種方式，在播種前通常都會對種子進(jìn)行處理，當(dāng)歸種子處理可有多種不同處理方式進(jìn)行選擇，因此，為了提高當(dāng)歸種子的萌發(fā)率，提升當(dāng)歸育苗質(zhì)量，選擇合理有效的處理方式至關(guān)重要?，F(xiàn)本研究主要對當(dāng)歸溫水浸種與3-吲哚乙酸（IAA）溶液浸種、大蒜根系分泌物、三種作物根際土壤水浸液以及超聲波處理，分析當(dāng)歸種子在不同處理方式下種子萌發(fā)率的影響，總結(jié)如下。

一、溫水浸種與IAA溶液浸種

種子的成功萌發(fā)、正常成苗影響著植物的繁衍及生存，但種子萌發(fā)時，機(jī)械損害、病蟲害及環(huán)境均會影響種子的正常萌發(fā)。肖生旺等研究中對比溫水浸種與IAA溶液浸種對當(dāng)歸種子的萌發(fā)特性發(fā)現(xiàn)，60℃的溫水浸潤當(dāng)歸種子2min萌發(fā)率高達(dá)78%，0.05g/LIAA溶液浸潤種子3h的萌發(fā)率高達(dá)80%，當(dāng)IAA溶液屬于有機(jī)溶液，容易污染環(huán)境，故可選擇溫水浸潤。通常當(dāng)歸種子萌發(fā)過程中，靜止干燥的種子需要快速恢復(fù)代謝活性，解除種子休眠活性，使胚芽生成伸出周圍結(jié)構(gòu)的細(xì)胞，為種子萌發(fā)、幼苗生長準(zhǔn)備。一般種子萌發(fā)涉及溫度、光照、水分等環(huán)節(jié)，若溫度過低會相應(yīng)降低光合作用及呼吸功能，使光合生產(chǎn)速率減弱。但在極高溫會抑制種子胚內(nèi)部酶的活性，進(jìn)而影響種子的萌發(fā)。另外當(dāng)歸萌發(fā)調(diào)節(jié)較為復(fù)雜，低濃度IAA溶液可相應(yīng)促進(jìn)種子萌發(fā)，縮短出芽時間;而且IAA溶液浸種不同時間的萌發(fā)率與其濃度無顯著相關(guān)性，可能是當(dāng)歸種子的表面積累一定的IAA溶液后，會使種子吸漲能力下降，對種子產(chǎn)生一定的毒副作用。另外，當(dāng)歸種子可產(chǎn)生一定的IAA物質(zhì)，若IAA溶液的濃度發(fā)生改變，種子的休眠過程也有改變。上述研究發(fā)現(xiàn)溫水浸種與IAA溶液浸種均有著較高的當(dāng)歸種子萌發(fā)率，但I(xiàn)AA溶液的廢棄溶液會破壞環(huán)境，且IAA溶液的操作過程較復(fù)雜。溫水浸潤操作簡單，成本較低，更適用于生產(chǎn)實踐。

二、大蒜根系分泌物

大蒜的鱗莖、根系分泌物以及離體蒜苗揮發(fā)物，可相應(yīng)促進(jìn)作物種子的萌發(fā)以及生長，同時能抵抗黃瓜與西瓜的枯萎病菌、番茄晚疫病菌等病菌。其中大蒜根系分泌物的主要成分包括酯類、有機(jī)酸類、雜環(huán)類化合物、芳香族等，所具備的化感物質(zhì)有鄰苯二甲酸二丁酯、2，6-二叔丁基對甲酚等，起到顯著的抑菌作用。張磊等將大蒜根系分泌物分為三個極性成分：極性（水溶性組分）、弱極性（乙醚萃取物）和中等極性（乙酸乙酯萃取物），在提取大蒜根系分泌物后，不同濃度分泌物5mL置入1層定性濾紙內(nèi)的培養(yǎng)皿內(nèi)，播種當(dāng)歸種子50粒，置于25℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，每2天補(bǔ)充1次大蒜根系分泌物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)歸種子發(fā)芽率方面，分泌物的極性成分可促使當(dāng)歸出苗整齊，弱極性成分的發(fā)芽率較高，且均高于蒸餾水的當(dāng)歸種子萌發(fā)率。通常大蒜根系分泌物經(jīng)處理后，低濃度分泌物能相應(yīng)提高當(dāng)歸種子萌發(fā)過程中的α-淀粉酶活性，促進(jìn)淀粉水解，進(jìn)而促使當(dāng)歸種子內(nèi)細(xì)胞分裂及生長，并為細(xì)胞生存、生長提供營養(yǎng)，加強(qiáng)當(dāng)歸種子的萌發(fā)。

三、三種作物根際土壤水浸液

土壤是植物生長的必要環(huán)境，也是不同植物相互產(chǎn)生化感作用、種子萌發(fā)的重要媒介。金彥博等比較培育小麥、蒙古黃芪和馬鈴薯3種作物根際土壤對當(dāng)歸種子萌發(fā)的影響，在制作3種作物根際土壤后，將飽滿、大小一致的當(dāng)歸種子900粒經(jīng)次氯酸鈉消毒后，蒸餾水反復(fù)沖洗3～5次，分別置入鋪有不同作物根際土壤的培養(yǎng)皿，依次加入不同濃度的5mL作物根系土壤水。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小麥根際土壤水浸液對當(dāng)歸種子萌發(fā)恰到低促高抑的濃度效應(yīng)，蒙古黃芪對當(dāng)歸種子的萌發(fā)有高度的抑制作用，且高于馬鈴薯根際土壤水浸液。因此與蒙古黃芪和馬鈴薯根際土壤水相比，低濃度小麥根際土壤水浸液能夠提高當(dāng)歸種子的萌發(fā)率，小麥茬口可作為當(dāng)歸育苗的床土資源。其原因可能蒙古黃芪也屬于雙子葉藥用植物，其根系分泌物成分復(fù)雜，進(jìn)而會影響當(dāng)歸種子的正常發(fā)育;馬鈴薯根系有大量的根瘤菌，此時病原微生物感染會相應(yīng)抑制當(dāng)歸的萌發(fā)，使其生長質(zhì)量下降。小麥屬于單子葉，具備特殊的凝集素以及酶系統(tǒng)，進(jìn)而能促使根際土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)變，降解根系分泌物內(nèi)的化感物質(zhì)，進(jìn)而促使當(dāng)歸種子的萌發(fā)，利于當(dāng)歸的生長發(fā)育。

四、超聲波處理

超聲波是一種彈性機(jī)械波，其頻率超過20kHz，能顯著提高轉(zhuǎn)基因效率、促進(jìn)植物種子萌發(fā)。李剛等在對當(dāng)歸種子行超聲波處理時，將干燥當(dāng)歸種子置入超聲波清洗器內(nèi)進(jìn)行超聲處理，溫度波動控制5℃內(nèi)，隨后將處理好的種子置入培養(yǎng)皿內(nèi)萌發(fā)。結(jié)果表明當(dāng)歸種子在40℃、處理時間15min、超聲波頻率40kHz，200～300W超聲條件下，種子活力增加最大，其中超聲波處理15min、300W后，種子萌發(fā)率提高26%，增幅82%。超聲波處理當(dāng)歸種子時，空化作用是引起超聲波的生物學(xué)效應(yīng)，影響種子質(zhì)膜結(jié)構(gòu)。若頻率過高，質(zhì)膜破壞程度超過種子的自我修復(fù)能力，造成種子永久性損傷，使種子活力降低，萌發(fā)率下降。而超聲波強(qiáng)度適宜，質(zhì)膜改變具有可逆性，細(xì)胞自身的修復(fù)功能，可修復(fù)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜的破損，改變細(xì)胞質(zhì)膜的通透性，使細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)能有效交換，促進(jìn)當(dāng)歸種子的萌發(fā)。

五、結(jié)束語

當(dāng)歸種子的萌發(fā)過程中，不同的處理方式所產(chǎn)生的效果也不同。對比不同的溶液及作物根系分泌物發(fā)現(xiàn)，60℃的溫水浸潤、小麥根際土壤水浸液、大蒜根系分泌物以及有效的超聲波處理，均能相應(yīng)提高當(dāng)歸種子的萌發(fā)率。因此在傳統(tǒng)的當(dāng)歸播種時，可以嘗試使用不同的處理方法來提高當(dāng)歸種子的發(fā)芽，減少環(huán)境污染以及破壞情況，為當(dāng)歸的可持續(xù)培育、發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。

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作者簡介：楊遠(yuǎn)（1997-），男，仡佬族，生物工程專業(yè)本科在讀。

基金項目：西北民族大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項目（31920190019，31920190202-03）;西北民族大學(xué)實驗室開放項目（SYSKF-2019174）。西北民族大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)-本科生科研創(chuàng)新項目（Y18078，Y18082，Y18084）.