雷慧霞，于 營，劉亞苓，張新靜，邢麗偉，魯海坤，吳健勇，郭 靖

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春 130112)

芍藥(PaeonialactifloraPall.)為芍藥科芍藥屬多年生草本植物[1]，以干燥根入藥。芍藥種子具有上、下胚軸雙重休眠特性[2]，破除休眠時必須先打破下胚軸休眠，再打破上胚軸休眠[3]，致使芍藥種子在萌發(fā)時需要的時間長而且發(fā)芽率低，制約了芍藥有性繁殖及種子檢驗工作的開展。研究發(fā)現(xiàn)，其休眠主要由種皮的機械阻礙作用和內(nèi)源抑制物質(zhì)作用引起[4-6]。陶新宇等[5]用機械破皮處理芍藥種子，使生根啟動日由27 d提前至22 d，生根天數(shù)為70 d，生根率由35%提高到66.7%。孫曉梅等[7]將芍藥種子用500 mg·L-1GA3浸種12 h，使生根啟動日提前至15 d，生根率提高82.10%；用500 mg·L-1GA3浸種12 h后用80%的濃硫酸處理2 min，生根率達89.90%。以上處理方法均能促進芍藥種子打破休眠，但仍然存在生根啟動較晚、生根天數(shù)較長的問題。本試驗將GA3浸種處理和機械破皮處理結(jié)合起來進行研究，優(yōu)化打破芍藥種子下胚軸休眠的條件，為種子質(zhì)量檢測和生產(chǎn)實踐提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用的芍藥種子于2017年8月初購自遼寧省撫順市東洲區(qū)哈達鎮(zhèn)，經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所郭靖研究員鑒定為芍藥種子，千粒重為150.08 g，含水量為40.98%，保存于4 ℃冰箱內(nèi)，備用。

1.2 種子生活力測定

采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色法(TTC法)測定芍藥種子生活力。將種子放入裝有蒸餾水三角瓶中，置于30 ℃恒溫箱內(nèi)浸泡。12 h后取出，用解剖刀將種子沿種臍縱切，以不損傷胚為佳，選取保留胚的一半種子，放入盛有0.3% TTC 溶液的培養(yǎng)皿，置于30 ℃恒溫箱內(nèi)進行避光染色。12 h后取出，觀察染色結(jié)果，胚及胚乳全部染色、胚全部染色但是胚乳20%未染色的種子為有生活力的種子[8]。每個處理組合30粒種子，4次重復(fù)。

1.3 種子前處理

先將種子用蒸餾水沖洗干凈后，用0.5%的高錳酸鉀溶液消毒40 min，再用蒸餾水沖洗干凈。將消毒后的種子分別放入濃度為100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1、400 mg·L-1、500 mg·L-1、600 mg·L-1、700 mg·L-1、800 mg·L-1GA3溶液中，蒸餾水處理作為對照(ck)，置于45 ℃恒溫箱避光浸種[9]。48 h后取出，用蒸餾水沖洗干凈，1/2種子直接進行萌發(fā)實驗；1/2種子經(jīng)機械破皮處理，即用解剖刀在種臍附近削去一小片種皮，以不傷及胚乳為度，而后進行萌發(fā)試驗[10]。

1.4 種子萌發(fā)

將沙子用0.5%高錳酸鉀溶液消毒1 h，蒸餾水沖洗干凈后瀝水，放入干燥箱122 ℃烘干，加入蒸餾水待沙子濕度達到手握成團，松手后一觸即散即可。將濕沙與種子以3∶1的體積混勻，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱進行沙藏層積。每個處理組合30粒種子，3次重復(fù)。生根以胚根突破種皮2 mm以上為標準，從第5天開始，每5 d統(tǒng)計1次，連續(xù)15 d沒有新生根的種子視為生根結(jié)束[9,11]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計分析軟件SAS 9.2對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，篩選破除芍藥種子下胚軸休眠的最佳條件。

種子生活力(%)=(有生活力的種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

種子生根率(%)=(正常生根的種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子生活力測定結(jié)果

經(jīng)測定，供試種子生活力平均值為100.00%。

2.2 種子生根率測定結(jié)果

由表1可知，采用濃度為100～800 mg·L-1的GA3處理種子使生根啟動日提前至10～15 d，提前了13～18 d；生根天數(shù)縮短至42～72 d，縮短了11～41 d；生根率提高至87.78%～95.56%，提高了7.78%～15.56%。隨著GA3濃度的增加，種子的生根啟動日逐漸提前，當GA3濃度為400 mg·L-1時，提前至第10天，之后保持不變；種子生根天數(shù)逐漸縮短，當GA3濃度為600 mg·L-1時，縮短42 d，之后略微延長；種子生根率逐漸升高，當GA3濃度為600 mg·L-1時，達95.56%，之后下降。芍藥種子經(jīng)600 mg·L-1GA3浸種處理后，第10天平均每個重復(fù)有4個種子胚根突破種皮2 mm以上，生根情況如圖1所示。

圖1 芍藥種子經(jīng)600 mg·L-1 GA3浸種處理后第10天生根情況

表1 不同處理對芍藥種子生根率的影響

機械破皮處理使生根啟動日提前至第10天，提前了18 d，生根天數(shù)縮短為67 d，縮短了15 d，生根率提高到94.44%，提高了14.4%，顯著促進種子生根。

將GA3浸種與機械破皮結(jié)合起來處理種子使的生根啟動日提前至5～8 d，提前了20～23 d；生根天數(shù)縮短為18～37 d，縮短了46～65 d；生根率提高為96.67%～100.00%，提高了16.67%～20.00%。隨著GA3濃度的增加，種子的生根啟動日逐漸提前，當GA3濃度為200 mg·L-1時，提前至第5天，之后保持不變；種子生根天數(shù)逐漸縮短，當GA3濃度為200 mg·L-1時，縮短為18 d，之后逐漸延長；種子生根率逐

漸升高，當GA3濃度為200～400 mg·L-1時，達到100.00%，之后略微下降。芍藥種子經(jīng)200 mg·L-1GA3浸種+機械破皮處理后，第10天平均每個重復(fù)有13個種子胚根突破種皮2 mm以上，生根情況如圖2所示。

圖2 芍藥種子經(jīng)200 mg·L-1 GA3浸種+機械破皮處理后第10天生根情況

3 結(jié)論與討論

結(jié)果顯示，GA3浸種處理、機械破皮處理均對芍藥種子生根有極顯著的促進作用，將二者結(jié)合起來即GA3浸種+機械破皮處理對芍藥種子生根的促進效果更佳。通過TTC染色法測得種子生活力為100.00%，GA3浸種+機械破皮處理的種子生根率為96.67%～100.00%，更接近生活力測定值。將GA3浸種處理和機械破皮處理結(jié)合起來，既破除了種皮的機械阻礙作用，又破除了內(nèi)源抑制作用，使芍藥種子生根更快、生根率更高。本試驗得到的較優(yōu)處理組合為200～400 mg·L-1GA3浸種+機械破皮處理，使種子生根啟動日均提前至第5天，生根率均達到100.00%；當GA3濃度為200 mg·L-1時，生根天數(shù)用時最短，為18 d。從節(jié)約時間及試劑的角度出發(fā)，200 mg·L-1GA3浸種+機械破皮處理為最佳處理組合，該處理組合可使種子的生根啟動日提前至第5天，生根天數(shù)縮短為18 d，生根率提高至100%；與已報道的結(jié)果相比較，其對種子生根的促進作用更明顯，其中生根啟動日比袁燕波等[11]得到的20 d提前了15 d，生根天數(shù)比陶新宇等[5]得到70 d縮短了52 d，生根率比孫曉梅等[7]得到的89.90%提高了10.10%。采用該處理組合測定芍藥種子生根率時，浸種處理時間加上層積處理時間需要20 d，所用時間較短，因此當生產(chǎn)中需要了解芍藥種子質(zhì)量時，可以用該組合測定種子的生根率，使種子發(fā)芽率檢驗成為可能。本試驗針對打破芍藥種子下胚軸休眠的處理方法進行了篩選，關(guān)于優(yōu)化打破上胚軸休眠的處理方法，還有待進一步研究。