趙新禮 朱愛華 崔蕾 舒泉湧

摘要 [目的]探索短柄五加種子發(fā)育規(guī)律，縮短種子后熟時間，提高種子育苗成功率。[方法]采取種子層積變溫沙藏處理的方法，縮短種子后熟時間，淺播及加強幼苗管理等措施提高種子育苗成苗率。[結果]該方法處理可使種子的后熟期縮短至150d，具胚率由14.13%以下提高到84.62%以上，大于3.00mm的成熟胚所占比列高達75%以上，150d和180d時發(fā)芽率分別為4.56%～13.05%和17.19%～47.56%。淺播與苗期管理等措施使種子出苗率達（11.47±3.73）%，2年成苗率達（79.44±5.18）%。[結論]初步掌握了短柄五加種子發(fā)育規(guī)律，建立了縮短種子后熟時間的方法，解決了種子發(fā)芽難的問題，同時對播種方法、田間管理等進行了研究，為短柄五加的種子育苗和推廣應用奠定了基礎。

關鍵詞 短柄五加;種子層積變溫沙藏處理;種胚發(fā)育;種子育苗技術

中圖分類號 S.567文獻標識碼A文章編號0517-6611（2021）07-0057-04

Abstract[Objective]ToexplorethedevelopmentlawofEleutherococcusbrachypus（Harms）Nakaiseeds，shortentheafterripeningtimeofseedsandincreasethesuccessrateofseedbreeding.[Method]Thesandstoragetreatmentofseedstratificationwithvariabletemperaturewasusedtoshortentheseedafterripeningtime，shallowsowingandstrengthenthemanagementofseedlingtoincreasetherateofseedling.[Result]Thepostripeningperiodoftheseedswasshortenedto150dafterthesandstoragetreatmentofseedstratificationwithvariabletemperature，andthepercentageofembryoswithembryoincreasedfromlessthan14.13%tomorethan84.62%，andtheproportionofmatureembryoslargerthan3.00mmwasmorethan75%，thegerminationratewas4.56%-13.05%at150dand17.19%-47.56%at180d.Theseedemergenceratereached（11.47±3.73）%andthetwoyearseedlingratereached（79.44±5.18）%.[Conclusion]ThedevelopmentlawofEleutherococcusbrachypus（Harms）Nakaiseedshasbeenpreliminarilymastered，andthemethodofshorteningtheafterripeningtimeoftheseedsbythetreatmentofvariabletemperaturestratificationsandstoragehasbeenestablished，andthedifficultproblemofseedgerminationhasbeensolved，atthesametime，thesowingmethodandfieldmanagementtechniqueshavebeenstudied，whichlaidafoundationfortheseedbreedingandpopularization.

KeywordsEleutherococcusbrachypus（Harms）Nakai;Sandstoragetreatmentofseedstratificationwithvariabletemperature;Seedembryodevelopment;Seedseedlingraisingtechnique

短柄五加（Eleutherococcusbrachypus（Harms）Nakai）為五加科五加屬植物，以根和根莖或莖入藥，與刺五加有相似的化學成分和藥理作用[1]，具扶正固本、養(yǎng)心安神、補腎健脾、解郁和血的功效;主治脾腎陽虛、腰膝酸軟、體虛乏力、失眠多夢、食欲不振、風寒濕痹等病癥[2]，以其為主要原料制成的五加沖劑、神衰康膠囊、佳蓉片等藥品在治療神經衰弱、男子性機能障礙、婦女更年期綜合征等方面取得了滿意療效。

短柄五加僅分布于我國陜甘寧交界的黃土高原地區(qū)，現仍以野生植物入藥，長期的開發(fā)利用，使其資源量急劇減少，為用藥安全，應大力開展短柄五加的人工栽培，但首先遇到的難題就是種苗繁育問題。有性生殖具有擴大種群分布范圍、增加種群數量、豐富遺傳多樣性的重要作用，因此，種子育苗是解決種苗來源的有效手段之一。

短柄五加種子繁殖存在的主要問題：一是結實株叢少，種子產量低;花粉量少，傳粉率低，胚囊退化與敗育導致受精率降低，產生不育種子，造成種子質量差[3];短柄五加飽滿種子千粒重平均濕重8.24g，飽滿種子占種子產量的28.29%～56.85%，飽滿種子的潛在活力為62.4%，且種子活力與實際出苗率仍有相當大的差距[4]。二是短柄五加和五加屬的其他植物[5-9]一樣，存在種子休眠程度高、發(fā)芽率低的現象。果實成熟時種胚細小，結構不完整，無胚根、胚芽和子葉的分化，種子成熟度極不均勻，多數種胚處于胚原基或心形胚階段，少數甚至無胚;種子不具備萌發(fā)能力，需要在適宜的溫濕度條件下經過一段時間完成胚的分化與生長，形成具有胚根、胚軸、胚芽和子葉的完整胚，完成胚的形態(tài)后熟，然后在低溫下再經過一段時間完成胚的生理后熟，從而解除種子休眠，播種后在適宜條件下發(fā)芽出苗。

如何縮短種子后熟時間，提高出苗率成為短柄五加種子育苗的技術關鍵。為此，筆者通過探索在不同條件下種子層積沙藏處理，初步掌握了種子發(fā)育規(guī)律，建立了種子層積變溫沙藏處理的方法，縮短了種子后熟時間，解決了種子發(fā)芽難的問題，同時對短柄五加播種育苗過程中的圃地選擇、播種時間、播種方法、田間管理等進行了研究，為短柄五加的種子育苗和推廣應用奠定了基礎。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地設在陜西省旬邑縣馬欄鎮(zhèn)長舌頭村（108°25′28″E，35°15′24″N，海拔1430m），屬基本農田，壤土，肥力中等，較平整，用水方便，交通便利。該地區(qū)年平均氣溫9.1℃，1月平均氣溫最低-4.6℃，7月平均氣溫最高21.5℃，晝夜溫差較大。日照時數2390h。無霜期180d。年均降水量606mm。

1.2種子采制

每年9月25日—10月15日為短柄五加果實的成熟期，此時果實變成黑紫色，發(fā)軟。采集時選擇枝條生長健壯、年齡3～5年、光照條件較好的植株果實進行采集。將采摘的果實盡快用清水浸泡48h，搓去果皮和果肉，用清水反復漂洗后撈出沉下來的種子，攤開，放通風處陰干1d，簸棄癟粒和蟲粒，然后將飽滿的種子立即進行處理。種子扁腎形或月牙形，兩面微凸，紅棕色、棕色和土黃色。

1.3種子層積沙藏處理

1.3.1沙子準備。取過篩除去粗沙與細沙的干凈河沙，120℃處理6h殺菌，放冷后1kg沙子加入80%的多菌靈5g拌勻，備用。

1.3.2種子準備。飽滿種子7份，每份300g，其中黃龍縣野生的6份，旬邑縣栽培的1份。

1.3.3種子前處理。

A處理用0.20%的多菌靈和0.1%DDV（敵敵畏）溶液2000mL浸種22h;D、E、F、G種子處理方法均同A。

B處理用含0.20%的多菌靈、0.1%DDV溶液和1.0mg/L赤霉素液2000mL浸種22h。

C處理用0.20%的多菌靈和0.1%DDV溶液2000mL浸種22h，撈出種子，淋干;再用改良的MS培養(yǎng)液（1/4大量元素、1/4微量元素、1/2鐵鹽和1/6有機成分，10mg/L6-芐基嘌呤，20mg/L吲哚乙酸，1mg/L激動素）1000mL浸種48h（表1）。

1.3.4種子層積沙藏處理。將上述處理的種子取出，淋干，分別加入1500g處理好的沙子拌勻，裝入塑料飯盒進行培養(yǎng)。種子層積處理期間每隔7～10d翻動1次，保持好濕度和種子的透氣性。

1.3.5種子培養(yǎng)方式。A、B、C處理先在18℃培養(yǎng)120d，后轉入5℃繼續(xù)培養(yǎng)60d。D處理實驗室變溫培養(yǎng)（20～10℃）120d，后轉入5℃繼續(xù)培養(yǎng)60d。E處理實驗室變溫培養(yǎng)（20～15℃）90d后轉入5℃繼續(xù)培養(yǎng)60d。F、G處理在20、15、10℃各培養(yǎng)30d，然后轉入5℃繼續(xù)培養(yǎng)60d。

1.4種子層積過程監(jiān)測

1.4.1監(jiān)測指標。為監(jiān)測層積沙藏處理期間種胚的變化，參考文獻[10-11]的方法以種子活力、種子見胚率、種子胚長作為監(jiān)測指標。

1.4.2種子活力測定。用四氮唑（TTC）法測定種子的活力。

TTC溶液配制：稱取TTC（Sigma）1.0g，加少量95%乙醇溶解，再用pH6.8的磷酸鹽緩沖液定容至100mL。

種子活力測定：每次每樣隨機抽取30粒以上。未處理的種子用30℃溫水浸泡24h或層積處理中的種子用30℃溫水浸泡4h，使種子充分吸脹，吸脹后用濾紙吸去種子表面的水分，用解剖刀沿種胚中央準確切開，取其一半浸于1.0%TTC溶液中，于32～36℃培養(yǎng)箱中避光保持24h進行染色，然后清水沖掉溶液，保持濕潤，體視顯微鏡下觀察種子切面，根據著色情況統(tǒng)計有生活力的種子數，用測微尺測量其種胚大小并觀察胚的形態(tài)（對未見胚種子，以胚乳的反應顏色進行統(tǒng)計）。

1.4.3種子見胚率。為胚長≥0.1mm的種子粒數占供測種子粒數的百分率。

1.4.4種子胚長的劃分。依據短柄五加種胚的長度，形態(tài)可粗分為0.10～0.60mm的胚接近于球形;0.61～1.50mm的胚子葉與胚根等寬，呈棒狀;1.51～3.00mm的胚子葉寬度大于胚根，形態(tài)近似于葫蘆形;大于3.00mm的胚呈蝌蚪形，為具子葉、胚根、胚軸、胚芽的分化成熟胚。成熟胚率為胚長大于3.00mm的成熟胚占具胚種子的百分比。

1.5發(fā)芽試驗

1.5.1培養(yǎng)皿發(fā)芽。隨機抽取處理裂口的種子，分成3份，每份100粒，置于培養(yǎng)皿中用0.20%多菌靈溶液浸泡過的濾紙上，15℃發(fā)芽。

1.5.2花盆發(fā)芽試驗。取裝有80%沙土的花盆4只，澆透水，在每個花盆中平擺100粒培養(yǎng)至裂口的種子，分別上鋪厚1cm的濕沙或1cm的濕黃土，套塑料袋在室溫（10～18℃）下發(fā)芽。

1.5.3沙床發(fā)芽。將處理的種子放在厚度3cm沙床上，在10℃的生化培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，定期觀察發(fā)芽種子數。

1.6播種

1.6.1選地。選擇交通方便、具備灌溉條件、排水良好、土質疏松、肥沃向陽的壤土、地勢平坦或緩坡地塊，忌黃黏土和澇洼地。

1.6.2整地作畦。將選好的田地進行深耕細耙，再根據地形做成低畦，畦面寬1.3m，畦間距0.6m，畦長10m，南北向。

1.6.3搭遮陽棚。選擇高度約2.5m的木樁，按3.6m×3.5m的距離栽樁，栽樁深度0.5m，棚高約1.8m，用14號鐵絲進行米字型拉網，周圍和上面搭雙層遮陽網。

1.6.4播種。處理種子于4月中下旬前播種。播前，畦內澆透水，待水完全滲完后，再將每份200g的處理種子，添加80%多菌靈粉135g及少量細沙拌勻后均勻撒播于畦面，最后再用篩子均勻覆蓋一層厚約0.5cm的鋸末拌細土（2∶1）。逐畦搭拱形保溫保濕棚，覆蓋農膜。

1.7種苗的苗期管理

1.7.1撤去拱棚。播種后15～45d小苗陸續(xù)出土，當小苗長到3～5片復葉時，可于09：00前揭開拱棚兩端，18：00后蓋棚，如此煉苗10d后，方可撤掉拱棚。

1.7.2澆水除草。幼苗出土后很嫩弱，抗逆性能較差，前期生長也很緩慢，為使幼苗得到充足的水和光，使其健壯生長，出苗撤棚后應及時人工拔草，避免雜草根系盤結而在拔草時帶出幼苗，每次拔草后應及時灑水。幼苗生長初期，苗小根系短、深入土層淺、需水量不大，但要保持苗床濕潤，灑水宜多次少量。生長后期，正是充實組織、硬化枝干、增強抗寒能力階段，一般情況下可少澆水或不澆水。

1.7.3間苗補苗。間苗時間可在幼苗高3～5cm時進行，原則是應將密集處的小苗帶土移開，向稀疏地段移栽。株距5cm為宜。短柄五加是闊葉植物，保留株數過多透光通風不良，易感染病害。將間出的苗帶土就近補植到缺苗之處，補苗最好選擇陰雨天或傍晚進行，補苗后及時澆水提高補苗成活率。2年苗齡的短柄五加幼苗的株距應擴大1倍，因為苗木擁擠生長，會嚴重影響苗木的質量，降低成活率。

1.7.4培土、出圃。秋末向枝條基部培土厚3～5cm。第3年3月上中旬苗木未發(fā)芽前可以出圃移栽。

2結果與分析

2.1種子的具胚率

種子的初始具胚率與果實采集時種子的成熟度有較強的相關性，與產地和年份有關。2015年和2016年黃龍縣種子的初始具胚率分別為0和14.13%;在種子形態(tài)后熟期（A～D培養(yǎng)120d，E～G培養(yǎng)90d）轉入低溫培養(yǎng)時所有處理種子的具胚率均超過55%，初始由于種胚太小，抽樣與解剖均存在較大的誤差;在所有處理中，變溫培養(yǎng)（D～G）明顯優(yōu)于恒溫培養(yǎng)（A～C），植物激素對種子具胚率的影響作用不明顯（C），在完成生理后熟時除C處理外其他處理種子的具胚率達84%以上（表2）。

2.2種胚的生長

短柄五加種子發(fā)芽率低的主要原因是種胚成熟度不夠所致的休眠程度高，自然播種到出苗需要540～660d，且發(fā)芽率僅1.67%[12]。要解除種子休眠需要經過適當的處理縮短種子完成胚形態(tài)后熟及生理后熟的時間。

在胚長及3mm以上成熟胚所占比例方面，前期的變溫處理（D）優(yōu)于恒溫處理（A、B、C），加赤霉素處理（B）與不加赤霉素處理（A）差異不顯著，用改良MS培養(yǎng)基處理的種子（C）較其他處理（A、B、D）差。進一步的試驗是先進行20～10℃變溫層積（E、F、G）處理90d以完成種胚的分化與生長，然后再轉入5℃低溫處理60d完成胚的繼續(xù)生長及生理后熟，經過150d以上的變溫處理還有7.69%～15.38%的種子仍看不到種胚，這部分種子很可能是敗育的種子，但大于3.00mm的成熟胚所占比例高達75%以上。種胚生長最適溫度為5～10℃。從種胚的生長來看，室溫和培養(yǎng)箱變溫培養(yǎng)均可行，開始室溫略優(yōu)于培養(yǎng)箱，后面培養(yǎng)箱優(yōu)于室溫。培養(yǎng)箱中的處理胚大小比較均勻，室溫中的處理胚大小差異較大。通氣性和濕度對種子活力影響較大。種子變溫處理150d時有4.56%～13.05%的種子發(fā)芽，變溫處理180d時種子發(fā)芽率達17.19%～47.56%，此時正是3月中旬—4月中旬，可進行適時播種（表3、4）。

2.3發(fā)芽試驗

2.3.1培養(yǎng)皿發(fā)芽。處理的裂口種子平均發(fā)芽率高達95%。

2.3.2花盆發(fā)芽試驗。上鋪濕沙的出苗率為65%，上鋪濕黃土的未見出苗，說明種子的頂土能力較差。

2.3.3沙床發(fā)芽。取經20、15和10℃各培養(yǎng)30d，再轉入5℃處理60d的種子，放在厚度3cm沙床上，在10℃的生化培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)，進行發(fā)芽試驗，結果見表5。

不同產地野生的短柄五加種子經變溫層積處理后，種子發(fā)芽率差異不大，野生與栽培種子的發(fā)芽率差異極顯著，因此培育優(yōu)良種子是提高短柄五加種子育苗成功率的有效措施之一。

Allen等[13]認為同種植物的不同個體、不同年份，同一母株的不同花序或相同花序內不同位置的種子，皆有可能有不同的休眠特點，因而導致由同一植株產生的一批種子，其休眠性并非一致，種子的萌發(fā)率低。短柄五加種子不同個體胚休眠存在顯著差異，在同一時間內所處的分化和生長狀態(tài)不盡相同，發(fā)芽極不整齊，這可能也是造成種子萌發(fā)率低的原因。短柄五加種子發(fā)芽率總體不高，這可能與種子的成熟度參差不齊，或受精不良、胚與胚乳發(fā)育不良等因素有關。

2.4播種

2017年4月20日播種，5月4日后陸續(xù)出苗，6月26日苗高2～5cm時統(tǒng)計出苗情況;2018年4月26日統(tǒng)計成苗情況，結果見表6。

以短柄五加千粒重平均濕重8.24g，飽滿種子的潛在活力為62.4%計，200g鮮種子應有15145粒種子出苗，實際播種后出苗率平均僅11.47%，出苗率最高的與沙床發(fā)芽試驗的17.19%相差不大，各畦之間差異較大，說明種子播種時的覆土厚度與均勻度值得注意。另外苗圃的苗期遮陰也應給予重視，第6畦出苗率低的原因主要是該畦靠遮陰棚的東邊，東邊圍擋遮陰不如其他畦子。

第二年10月觀測成苗情況：普遍苗高80～120cm，最高達190cm。實生苗根系發(fā)達，主根粗壯，側根較多，苗木質量好，完全可以出圃定植。

3結論

3.1種子處理方法

短柄五加種子具有較高的休眠特性，種子在采收后應及時處理，須經過20、15和10℃各處理30d或室溫連續(xù)處理90d，以完成胚的分化與生長，再在5℃低溫下處理60d以上，完成胚的繼續(xù)生長和生理后熟，才能發(fā)芽，可作為適時播種所用種子有效的處理方法。

3.2播種處理種子要在4月中下旬前播種，淺播，搭拱形棚和遮陽棚，并加強苗期管理。

3.3提高種子質量

通過人工授粉提高種子的成胚率和質量，或通過栽培提高種子的質量以提高種子育苗的成功率，增加苗木數量。

參考文獻

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