王 永,成忠均,周茂嫦,李恒謙,王彩云,徐慶祝,柳 敏,張翔宇,阮培均
(畢節(jié)市中藥研究所,貴州 畢節(jié) 551700)
一把傘南星是天南星科天南星屬草本植物,含有黃酮、生物堿、脂肪酸、甾醇、酚、木脂素和有機(jī)酸等多種具有生物活性的化合物[1~2],還含有豐富的氨基酸和微量元素。一把傘南星屬于藥用植物,具有祛風(fēng)止痙、燥濕化痰、散結(jié)消腫等功效;炮制后能治療頑痰咳嗽、風(fēng)痰眩暈、中風(fēng)痰壅、口眼堝斜、半身不遂、癩癇、驚風(fēng)、破傷風(fēng)等;還可以作為解毒中藥,治療癰腫及蛇蟲(chóng)咬傷[3]。隨著該植物生物活性物質(zhì)的不斷發(fā)現(xiàn),藥用價(jià)值不斷提升,需求量不斷增長(zhǎng),種植面積不斷擴(kuò)大。
種子繁殖是一把傘南星重要的繁殖方式,但是其種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較緊密,內(nèi)種皮堅(jiān)硬,外種皮有柔軟膜質(zhì)層,不易吸水,導(dǎo)致出苗時(shí)間長(zhǎng),出苗不整齊,出苗率低[4]。該文研究了種皮顏色、果肉包裹、暫時(shí)低溫及超聲處理對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)特性的影響,旨在探尋打破一把傘南星種子休眠、提高種子萌發(fā)率的方法,以期為一把傘南星的種植及生產(chǎn)提供參考。
一把傘南星種子引自威寧縣萬(wàn)源恒種養(yǎng)殖專業(yè)合作社,研究員鑒定為一把傘南星成熟種子,千粒質(zhì)量為21.457 g。
儀器:4℃冰箱(青島海爾HYC-260)、超低溫冰箱(青島海爾DW-86L486)、超聲波清洗器(上海聲彥SCQ2801C)。
將一把傘南星種子在清水中浸泡24 h,去除果肉,風(fēng)干備用。發(fā)芽器皿為90 mm 培養(yǎng)皿,將脫脂棉消毒處理后平鋪在培養(yǎng)皿底部,澆上純凈水。將種子均勻擺放于發(fā)芽器皿內(nèi),置于25℃人工氣候箱中培養(yǎng)。根據(jù)發(fā)芽器皿中的濕度適時(shí)補(bǔ)澆純凈水,種子吸水膨脹后,記錄種根突破種皮為發(fā)芽種子,并記錄為種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間。2 天觀察記錄1 次,直至連續(xù)4 天無(wú)新增發(fā)芽種子,統(tǒng)計(jì)結(jié)束。每個(gè)處理隨機(jī)挑選10 株測(cè)量根長(zhǎng)、芽長(zhǎng),并統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)。
發(fā)芽率:R=n/N×100%
發(fā)芽勢(shì):E=m/N×100%
發(fā)芽指數(shù):I=∑(ni/ti)(n 為種子發(fā)芽粒數(shù),N 為種子總粒數(shù),m 為30 天發(fā)芽粒數(shù),ti 為發(fā)芽時(shí)間,ni 為對(duì)應(yīng)發(fā)芽時(shí)間的發(fā)芽粒數(shù))[5]。
1.3.1 測(cè)試種皮顏色及果肉包裹對(duì)種子萌發(fā)的影響。根據(jù)種皮顏色和種子有無(wú)果肉包裹將一把傘南星種子分為種皮灰白色、種皮淺黃色、種皮黃褐、果肉包裹。隨機(jī)取50 粒挑選過(guò)的種子置于發(fā)芽器皿中,設(shè)置3 次重復(fù)。
1.3.2 測(cè)試暫時(shí)低溫處理對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)的影響。隨機(jī)抽取3 份種子,每份150 粒,分別用紗布包裹置于25℃、4℃、-20℃下24 h。隨機(jī)取50 粒種子置于發(fā)芽器皿中培養(yǎng),設(shè)置3 次重復(fù)。
1.3.3 測(cè)試超聲波處理對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)的影響。隨機(jī)抽取5 份種子,每份150 粒,分別放入裝有純凈水的試管中,置于超聲波清洗器中(功率100 W,頻率40 kHz)分別超聲10 min、20 min、30 min、40 min、50 min。隨機(jī)擺放50 粒種子于發(fā)芽器皿中培養(yǎng),設(shè)置3 次重復(fù)。
利用Excel、IBM SPSS Statistics 21 統(tǒng)計(jì)分析。
種皮顏色能直觀反應(yīng)種子質(zhì)量好壞。本試驗(yàn)中根據(jù)種皮顏色分為種皮灰白、種皮淺黃、種皮黃褐3 組及一組果肉包裹的種子,試驗(yàn)結(jié)果如表1。結(jié)果表明,灰白色種皮的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、種苗根長(zhǎng)、種苗芽長(zhǎng)、種苗莖粗均極顯著性的高于種皮淺黃色種子及黃褐色種子,分別為81.33%±11.55%、54.00%±2.65%、6.66%±0.55%、(29.89±2.13)mm、(82.88±2.59)mm、(1.86± 0.02)mm;黃褐色種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、種苗根長(zhǎng)、種苗芽長(zhǎng)、種苗莖粗平均值最低,分別為33.33%±2.31%、24.33%±1.53%、2.45%±0.51%、(24.48±1.19)mm、(66.35± 3.55)mm、(1.56±0.13)mm?;野咨N子開(kāi)萌發(fā)時(shí)間最快,為15 天,其次是淺黃色種子,為16 天,黃褐色種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間最遲,為18 天,果肉包裹的天南星種子60 天未發(fā)芽。
表1 種皮顏色對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)的影響
不同溫度處理對(duì)天南星種子萌發(fā)有一定影響,統(tǒng)計(jì)情況如表2。表2 顯示,-20℃處理天南星種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)極顯著高于4、25℃處理的種子,分別為74.67%±4.16%、62.67%±4.16%、7.90%±0.23%,4、25℃處理的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異性;-20℃處理天南星種子的種苗根長(zhǎng)極顯著長(zhǎng)于4、25℃處理的種子,為(28.91±1.11)mm,4℃處理下的種子根長(zhǎng)顯著長(zhǎng)于25℃處理的種子根長(zhǎng);-20℃處理天南星種子的芽長(zhǎng)極顯著長(zhǎng)于4、25℃處理,為(86.59±0.63)mm,25℃處理下的種子芽長(zhǎng)最短,僅為(56.21±1.59)mm;4、25℃處理的種子種苗莖粗極顯著高于-20℃處理的種子莖粗,分別為(1.78±0.02)mm、(1.73±0.04)mm,-20℃處理的種子種苗莖粗最細(xì),僅為(1.60±0.03)mm;-20、4℃處理的種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間為14 天,25℃處理的種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間為16 天。
表2 暫時(shí)低溫對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)的影響
超聲波處理對(duì)一把傘南星種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間均有促進(jìn)作用,統(tǒng)計(jì)情況如表3。表3 顯示,超聲處理種子發(fā)芽率均高于CK,其中超聲處理20 min 種子發(fā)芽率最高,為89.33%±1.53%;超聲處理20 min 與超聲處理30 min種子發(fā)芽率無(wú)顯著差異;超聲處理20 min 種子與超聲處理30 min種子發(fā)芽率極顯著高于超聲處理40、50、10 min、CK。
超聲處理種子發(fā)芽勢(shì)均高于CK,其中超聲處理30 min 種子發(fā)芽勢(shì)極顯著的高于CK、超聲處理10、20、40、50 min。超聲處理30 min 種子發(fā)芽勢(shì)最高,為72.00%±2.00%,其次為超聲處理20 min 種子發(fā)芽勢(shì),為65.67%±3.21%;CK 種子發(fā)芽勢(shì)最低,僅為38.67%±0.58%。
超聲處理種子發(fā)芽指數(shù)均高于CK,其中超聲處理30 min、超聲20 min 種子發(fā)芽指數(shù)極顯著高于CK、超聲處理10、40、50 min。超聲處理30 min 種子發(fā)芽指數(shù)最高,為7.72%±0.22%;其次為超聲處理20 min,種子發(fā)芽指數(shù)為7.46%±0.12%;CK種子發(fā)芽指數(shù)最低,僅為4.75%±0.12%。
超聲處理20、30、40 min 種苗根長(zhǎng)間無(wú)極顯著差異,均極顯著的高于超聲處理10、50 min 與CK。超聲處理20 min 種苗根長(zhǎng)最長(zhǎng),為(26.03±0.43)mm;其次為超聲處理30 min,種苗根長(zhǎng)為(25.04±0.23)mm;超聲處理50 min 種苗根長(zhǎng)最短,僅為(15.57±0.53)mm。
超聲處理10、20 min 種苗芽長(zhǎng)無(wú)極顯著差異;超聲處理30、40 min 種苗芽長(zhǎng)無(wú)極顯著差異;超聲處理50 min、CK 種苗芽長(zhǎng)無(wú)極顯著差異;超聲處理10、20 min 種苗芽長(zhǎng)極顯著高于超聲處理30、40、50 min、CK。超聲處理10 min 種苗芽長(zhǎng)最長(zhǎng),為(82.86±0.42)mm,其次為超聲處理20 min,種苗芽長(zhǎng)為(78.68±0.95)mm;超聲處理50 min 種苗芽長(zhǎng)最短,僅為(54.16±2.50)mm。
超聲處理對(duì)種苗莖粗均有抑制作用,CK 種苗莖粗極顯著高于超聲處理種苗。CK 種苗莖粗最粗,為1.78±0.02 mm;超聲處理50 min 種苗莖粗最細(xì),僅為1.40±0.02 mm。
超聲處理能促進(jìn)種子萌發(fā)。未經(jīng)處理的種子開(kāi)始萌發(fā)時(shí)間為16 天,超聲處理后種子萌發(fā)時(shí)間為13 天。
表3 超聲處理對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)的影響
種皮顏色能直觀反應(yīng)種子質(zhì)量[6]。本試驗(yàn)中灰白色種皮的一把傘南星種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、種苗根長(zhǎng)、種苗芽長(zhǎng)、種苗莖粗均高于淺黃色種皮種子和黃褐色種子。且灰白色種子開(kāi)萌發(fā)時(shí)間最快,因此種皮灰白色的一把傘南星種子質(zhì)量最好。果肉包裹的一把傘南星種子60 天未發(fā)芽,果肉對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)有抑制作用。
暫時(shí)低溫處理能提高一些植物種子萌發(fā)率[7]。本試驗(yàn)中-20℃處理后一把傘南星種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均高于4℃、25℃處理后的種子,25℃處理后的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均最低。暫時(shí)低溫對(duì)一把傘南星種子萌發(fā)有促進(jìn)作用,但是最適合一把傘南星種子發(fā)芽的溫度還需進(jìn)一步探索。
超聲波處理可以改變種子代謝,打破種子休眠,增強(qiáng)抗逆能力,提高種子發(fā)芽率,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng),提高植物抗病蟲(chóng)害能力,增加農(nóng)作物產(chǎn)量[8]。本試驗(yàn)中,超聲波處理對(duì)一把傘南星種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及種子萌發(fā)時(shí)間均有促進(jìn)作用。超聲處理20 min 種子發(fā)芽率比CK 高30.66%,為對(duì)照組的1.52 倍。超聲處理30 min 種子發(fā)芽勢(shì)比CK 高33.33%,為對(duì)照組的1.86倍,發(fā)芽指數(shù)比CK 高2.97%,為對(duì)照組的1.63 倍。陳麗容等發(fā)現(xiàn),超聲波處理30 min 能提高進(jìn)鳳仙花種子萌發(fā)1.39 倍[9];趙燕等發(fā)現(xiàn)超聲波能促進(jìn)油菜種子萌發(fā)[10];蘇家樂(lè)等發(fā)現(xiàn)超聲波20 min 能提高小葉杜鵑發(fā)芽率1.54 倍[11],均與本試驗(yàn)結(jié)果類似。適量的超聲波產(chǎn)生的空化與機(jī)械效應(yīng)作用于一把傘南星種子內(nèi)部細(xì)胞,改變了細(xì)胞膜的通透性,加快了物質(zhì)運(yùn)輸與理化反應(yīng)速度,激活細(xì)胞內(nèi)酶的活性,加強(qiáng)了種子呼吸作用,從而加快了種子萌發(fā)和生長(zhǎng)[12]。超聲波處理種子除受時(shí)間影響外,還有功率、頻率、溫度等因素,本試驗(yàn)僅以超聲時(shí)長(zhǎng)作為變量,其他條件下的影響還需要進(jìn)一步探索。