趙宏光1， 胡婉瑩， 鄭宇婕， 張 晨1， 梁宗鎖， 夏鵬國(guó)

(1.陜西天士力植物藥業(yè)有限責(zé)任公司， 陜西 商洛 726000；2.浙江省植物次生代謝調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江理工大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)院， 杭州 310018)

丹參(SalviaMiltiorrhizaeBunge)為唇形科鼠尾草屬多年生草本藥用植物，又名紫丹參、赤參、血參、紅根、大紅袍、逐馬、奔馬草等，常以其干燥根及根莖入藥，是我國(guó)傳統(tǒng)的大宗中藥材之一[1]。丹參最早記載于東漢的《神農(nóng)本草經(jīng)》，距今有2 000多年的應(yīng)用歷史，具有活血祛瘀、鎮(zhèn)靜安神、消腫止痛等功效，在我國(guó)山東、山西、河南、河北、四川等省廣泛種植[2,3]。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，對(duì)傳統(tǒng)中藥材有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，丹參藥材的需求量也日益增長(zhǎng)。在全國(guó)主要產(chǎn)區(qū)，大多采用種子育苗移栽的人工栽培技術(shù)[4]。丹參種子易霉?fàn)€、不耐儲(chǔ)存、出苗時(shí)間緩慢、發(fā)芽率低且出苗不整齊，嚴(yán)重影響了丹參的栽培和種質(zhì)資源保護(hù)，所以如何提高丹參種子的萌發(fā)率是目前丹參培育過(guò)程中的首要任務(wù)[5-9]。為了探究丹參種子采收后的最佳儲(chǔ)存方式，本試驗(yàn)以丹參種子為對(duì)象，研究其在不同儲(chǔ)存溫度及儲(chǔ)存方式下的發(fā)芽情況，對(duì)其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等種子萌發(fā)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，以找到最適合的儲(chǔ)存條件，提高種子利用率，為其大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

采用的丹參種子均由陜西天士力植物藥業(yè)有限責(zé)任公司提供并在公司留樣。其中不同儲(chǔ)存溫度發(fā)芽所用種子采收于2015年7月，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間為2015年7月；不同儲(chǔ)存方式發(fā)芽所用種子采收于2016年7月，試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間為2017年9月。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1樣品處理

分別稱(chēng)取3份1 kg丹參種子(2015年7月采收)裝入自封袋中，分別置于常溫、5 ℃及-18 ℃干燥環(huán)境下儲(chǔ)存；稱(chēng)取2份1 kg丹參種子(2016年7月采收)，分別裝入自封袋(塑料袋)和網(wǎng)袋中，置于常溫干燥環(huán)境下儲(chǔ)存。

1.2.2丹參種子發(fā)芽情況測(cè)定

試驗(yàn)開(kāi)始于2015年7月，2018年7月結(jié)束。每月20日以紙上發(fā)芽法測(cè)定一次丹參種子發(fā)芽情況，共計(jì)測(cè)定36次。從不同處理樣品中，隨機(jī)取100粒丹參種子，均勻擺放于鋪單層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中(濾紙用5 mL蒸餾水潤(rùn)濕)，置于25 ℃、光照度1級(jí)的光照培養(yǎng)箱中發(fā)芽，于發(fā)芽試驗(yàn)第3天往培養(yǎng)皿中補(bǔ)充3 mL蒸餾水，各處理重復(fù)3次，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，7 d后發(fā)芽結(jié)束，計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽率(%)=(發(fā)芽種子數(shù)/測(cè)試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=(Fn/測(cè)試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gn/Dn)。

式中：Fn表示從發(fā)芽試驗(yàn)開(kāi)始到發(fā)芽高峰期中丹參種子的發(fā)芽數(shù)，n=3；Gn表示第n天的丹參種子發(fā)芽數(shù)，Dn為對(duì)應(yīng)天數(shù)。

1.2.3數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 不同儲(chǔ)存溫度對(duì)丹參種子萌發(fā)的影響

2.1.1丹參種子發(fā)芽率

不同儲(chǔ)存溫度下丹參發(fā)芽率如表1所示，隨著儲(chǔ)存年份的增加，常溫下丹參種子發(fā)芽率呈顯著降低的趨勢(shì)(p<0.05)，其中前2年下降趨勢(shì)較緩，第3年降低幅度增大，發(fā)芽率僅為(10.67±5.51)%，這可能是因?yàn)閮?chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，丹參種子發(fā)芽能力下降；而-18 ℃和5 ℃儲(chǔ)存下，丹參種子發(fā)芽率無(wú)明顯變化(p>0.05)，第3年時(shí)發(fā)芽率分別為(56.67±4.81)%和(65.00±3.29)%。由圖1可知，在-18 ℃儲(chǔ)存下，丹參種子發(fā)芽率比較穩(wěn)定，沒(méi)有較大幅度的增長(zhǎng)與降低；而在5 ℃儲(chǔ)存下，丹參種子發(fā)芽率先升高后降低，隨后逐漸增長(zhǎng)并穩(wěn)定。綜合認(rèn)為，5 ℃低溫儲(chǔ)存能有效抑制丹參種子發(fā)芽率的降低。

表1 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽率

2.1.2 丹參種子發(fā)芽勢(shì)

表2所示，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，常溫下丹參種子發(fā)芽勢(shì)1年后開(kāi)始明顯降低(p<0.05)，第3年僅為(3.00±1.00)%；而-18 ℃和5 ℃下儲(chǔ)存的丹參種子發(fā)芽勢(shì)0～2年間無(wú)明顯降低(p>0.05)，且第3年丹參種子發(fā)芽勢(shì)顯著降低，分別為(29.33±4.73)%和(34.33±7.37)%。由圖2可知，丹參種子的發(fā)芽勢(shì)在第三季度和第四季度普遍降低，在第一季度和第二季度顯著升高，這與種子特有的生物鐘有關(guān)。由此可以確定，5 ℃低溫儲(chǔ)存能在2年內(nèi)有效保持丹參種子發(fā)芽勢(shì)。

圖1 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽率

表2 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽勢(shì)

2.1.3丹參種子發(fā)芽指數(shù)

不同儲(chǔ)存溫度下丹參發(fā)芽指數(shù)如表3和圖3所示。在0～3年內(nèi)，常溫儲(chǔ)存的丹參種子發(fā)芽指數(shù)明顯降低(p<0.05)，其中第3年僅為2.51±1.13；而-18 ℃和5 ℃下的丹參種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)明顯變化(p>0.05)，只在第3年時(shí)發(fā)芽指數(shù)有所下降，分別為15.53±3.23和17.89±1.55。這些與不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽勢(shì)所表現(xiàn)出的趨勢(shì)一致。表明低溫儲(chǔ)存能在3年內(nèi)有效保持丹參種子發(fā)芽指數(shù)。

表3 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽指數(shù)

圖2 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽勢(shì)

圖3 不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽指數(shù)

2.2 常溫下不同儲(chǔ)存方式對(duì)丹參種子萌發(fā)的影響

2.2.1丹參種子發(fā)芽率

常溫下儲(chǔ)存方式對(duì)丹參種子發(fā)芽率影響見(jiàn)表4。0～10個(gè)月內(nèi)，網(wǎng)袋中丹參種子發(fā)芽率顯著降低(p<0.05)，其中第10個(gè)月為(18.67±7.02)%，而塑料袋中的丹參種子發(fā)芽率在前5個(gè)月無(wú)明顯降低(p>0.05)，第10個(gè)月為(29.33±4.51)%。由圖4可知，常溫網(wǎng)袋下儲(chǔ)存，丹參種子的發(fā)芽率逐漸降低，第10個(gè)月僅為18.67%；而在常溫塑料袋下儲(chǔ)存5個(gè)月時(shí)，丹參種子發(fā)芽率最高，為49.33%，隨后發(fā)芽率緩慢降低，儲(chǔ)存第10個(gè)月時(shí)，發(fā)芽率為29.33%，降低幅度小于常溫網(wǎng)袋儲(chǔ)存下丹參種子發(fā)芽率。因此將丹參種子儲(chǔ)存于塑料袋中，能在一定程度上減緩發(fā)芽率的降低。

表4 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽率

圖4 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽率

2.2.2丹參種子發(fā)芽勢(shì)

常溫下儲(chǔ)存方式對(duì)丹參種子發(fā)芽勢(shì)的影響如表5所示，顯示在0～10個(gè)月內(nèi)，網(wǎng)袋和塑料袋中的丹參種子發(fā)芽勢(shì)均顯著降低(p<0.05)，而網(wǎng)袋中的降低幅度略大于塑料袋中的丹參種子。由圖5可知，丹參種子的發(fā)芽勢(shì)在第四季度顯著降低，而在第一季度時(shí)都有大幅度提升，并且在儲(chǔ)存第8個(gè)月時(shí)丹參種子發(fā)芽勢(shì)最高，常溫網(wǎng)袋中發(fā)芽勢(shì)為19.33%，常溫塑料袋中發(fā)芽勢(shì)為28.33%。結(jié)果與不同儲(chǔ)存溫度下丹參種子發(fā)芽勢(shì)的趨勢(shì)一致。因此將丹參種子儲(chǔ)存于塑料袋中，能在一定程度上抑制發(fā)芽勢(shì)的降低。

表5 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽勢(shì)

圖5 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽勢(shì)

2.2.3丹參種子發(fā)芽指數(shù)

常溫下儲(chǔ)存方式對(duì)丹參種子發(fā)芽指數(shù)的影響如表6和圖6所示，顯示0～10個(gè)月內(nèi)網(wǎng)袋和塑料袋中丹參種子發(fā)芽指數(shù)均顯著降低(p<0.05)，其中網(wǎng)袋中的降低幅度略大于塑料袋中的丹參種子。結(jié)果顯示，儲(chǔ)存10個(gè)月后，常溫網(wǎng)袋中的丹參種子發(fā)芽指數(shù)為4.74±1.96，而常溫塑料袋中丹參種子發(fā)芽指數(shù)為6.98±0.58。這些結(jié)果與不同儲(chǔ)存方式下丹參種子發(fā)芽勢(shì)所表現(xiàn)出的趨勢(shì)一致。因此將丹參種子儲(chǔ)存于塑料袋中，能在一定程度上減緩發(fā)芽指數(shù)的降低。

表6 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽指數(shù)

圖6 不同儲(chǔ)存方式(常溫)下丹參種子發(fā)芽指數(shù)

3 討 論

丹參作為一種市場(chǎng)需求量不斷增長(zhǎng)的中草藥，近年來(lái)隨著人工種植規(guī)模的逐年增加，急需大量?jī)?yōu)質(zhì)種源和種苗來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。但由于丹參花期較長(zhǎng)，種子成熟度不一致，導(dǎo)致發(fā)芽率低，出苗時(shí)間緩慢且出苗不齊，這給丹參的大規(guī)模種植帶來(lái)了極大的困難[10]。因此，研究丹參種子的發(fā)芽情況，以期獲得一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的種子儲(chǔ)存方法尤其重要。丹參種子萌發(fā)特性受溫度、水分、存儲(chǔ)方式、儲(chǔ)存時(shí)間等多種因素的影響[10]，并且種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)是種子質(zhì)量的重要指標(biāo)。本研究通過(guò)對(duì)不同儲(chǔ)存溫度及儲(chǔ)存方式下的丹參種子發(fā)芽情況，探索丹參種子育苗的最佳條件，為科研和生產(chǎn)提供了經(jīng)濟(jì)高效的儲(chǔ)存方法。

儲(chǔ)存溫度是影響種子發(fā)芽的重要因素。種子的儲(chǔ)存溫度及儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)種子萌發(fā)特性有一定的影響，不同的種子儲(chǔ)存溫度不一樣時(shí)，種子發(fā)芽情況也受到一定影響。蒙真鋮等研究表明，毛萼紫薇種子宜采用4 ℃低溫短期儲(chǔ)存[11]。胡曉甜等研究表明，溫度對(duì)於術(shù)種子發(fā)芽率有影響，以4 ℃低溫儲(chǔ)存為宜[12]。譚宏超等[13]研究了13種竹子種子的低溫儲(chǔ)藏條件，認(rèn)為可以將-16 ℃作為大多數(shù)竹子種子的儲(chǔ)存溫度。趙陸滟等[14]通過(guò)對(duì)燈盞花種子的研究表明，低溫儲(chǔ)存環(huán)境能顯著延長(zhǎng)種子壽命。李東霞等[15]也發(fā)現(xiàn)，溫度是椰棗種子發(fā)芽的重要因素，在適宜的培養(yǎng)溫度范圍內(nèi)，椰棗種子發(fā)芽快，發(fā)芽率高，胚軸長(zhǎng)勢(shì)好。本試驗(yàn)的研究表明，5 ℃是丹參種子的最佳儲(chǔ)存溫度，此溫度下種子的各項(xiàng)指標(biāo)均比較穩(wěn)定，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)最高時(shí)分別為(65.00±3.29)%、(43.00±8.66)%和21.74±1.14。這可能是因?yàn)榈蜏叵?，種子呼吸作用變?nèi)?，種子內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)消耗的速率變慢，有利于保持種子的生活力。

儲(chǔ)存方式是影響種子發(fā)芽的另一重要因素。種子的儲(chǔ)存方式及儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)種子萌發(fā)特性有一定的影響，不同的種子儲(chǔ)存條件不一樣時(shí)，種子發(fā)芽情況也受到一定影響。姚悅梅等[16]研究了塑料鋁箔復(fù)合袋、塑料袋和普通單層牛皮紙袋3種不同儲(chǔ)存條件對(duì)紫蘇種子發(fā)芽的影響。Chuxian Qin研究了長(zhǎng)期貯藏條件下不同儲(chǔ)存方式對(duì)紅麻種子發(fā)芽率的影響，結(jié)果表明，種子盒、玻璃瓶密封包裝儲(chǔ)存下種子發(fā)芽率下降不明顯，種子活力較高[17]。李瑞云等以黃瓜種子為實(shí)驗(yàn)材料，研究發(fā)現(xiàn)用錫箔袋包裝的黃瓜種子發(fā)芽率較高[18]。呼鳳蘭等研究發(fā)現(xiàn)，沙藏處理對(duì)不同品種的花生種子的萌發(fā)有不同程度的影響[19]。而潘筱凌等發(fā)現(xiàn)，低溫貯藏條件下不同包裝材料對(duì)蔬菜種子水分的變化有影響，而對(duì)其發(fā)芽率變化卻沒(méi)有影響[20]。本研究表明，常溫塑料袋儲(chǔ)存，丹參種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)下降幅度較小，儲(chǔ)存10個(gè)月后，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)分別為(29.33±4.51)%、(8.33±2.31)%和6.98±0.58，顯著高于常溫網(wǎng)袋儲(chǔ)存下丹參種子的各項(xiàng)指標(biāo)。這可能是因?yàn)樗芰洗捎行Х乐狗N子中水分的損失，因此，選擇密封性能較好的儲(chǔ)存方式能有效保存種子活力。

4 結(jié) 論

低溫儲(chǔ)存能有效保持丹參種子的生命活力，使種子發(fā)芽整齊，出苗一致，其中5 ℃儲(chǔ)存溫度較宜；塑料袋儲(chǔ)存能在一定程度上避免丹參種子與空氣的接觸，從而抑制丹參種子活力的降低。綜上所述，丹參種子可采用塑料袋包裝后于5 ℃儲(chǔ)存，能有效保持丹參種子活力。