王 敏，于志超，袁 野，賈桂林，吳炳禮，樸 錦*

(1.延邊大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002；2.吉林天南星中藥材種植專業(yè)合作社，吉林 通化 134000)

東北天南星Arisaemaamurense，俗稱山苞米、長蟲苞米，是天南星科天南星屬多年生宿根草本植物[1]，是《中華人民共和國藥典》2015年版規(guī)定的藥用植物[2]，其根莖經(jīng)炮制后可以入藥，主要有效成分有黃酮類、甾醇類、氨基酸、脂肪酸類、核苷類、生物堿及多種微量元素等[3-4]，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗驚厥、祛痰、抗氧化等功能，可用于治療中風(fēng)痰壅、口眼歪斜、半身不遂、癲癇等癥狀[5-7]。

近幾年對東北天南星化學(xué)成分[8-9]和藥理作用[10]的研究文獻(xiàn)較多，但對人工栽培方面的研究報道甚少。東北天南星雖作為東北三省的道地藥材，但在東北其分布區(qū)域逐漸減少，野生資源已不能滿足市場需求，急需實現(xiàn)人工栽培。目前吉林省通化市有一東北天南星栽培示范基地正在嘗試性地進(jìn)行人工栽培，在栽培過程中發(fā)現(xiàn)東北天南星種子萌發(fā)慢，出苗期長而不齊[11]，幼苗弱等諸多問題，為解決這些問題，本試驗采用赤霉素GA3、濃硫酸、聚乙二醇PEG-6000處理東北天南星種子，研究其對東北天南星種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，為其人工栽培、種質(zhì)資源的繁殖和保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019年9月，在吉林省通化市長白山道地藥材東北天南星栽培示范基地采收東北天南星果實，揉碎果肉后取出種子在陰涼處晾干，種子含水量達(dá)到13%時，放在-20 ℃冰箱中保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子處理

赤霉素處理：用100 mg·kg-1和200 mg·kg-1赤霉素[6]浸泡東北天南星種子，浸泡時間按黃金分割法定為1 h、10 h、15 h、24 h。

濃硫酸處理：用98%硫酸浸泡天南星種子，時間分別為1 min、2 min、3 min、4 min，之后再用蒸餾水沖洗到?jīng)_洗液不顯酸性為止。

聚乙二醇處理：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%、10%、15%、25%的PEG-6000處理東北天南星種子，浸泡時間為24 h。

用清水浸泡東北天南星種子24 h為對照。

用常規(guī)方法進(jìn)行種子發(fā)芽試驗，每個處理重復(fù)3次，測定種子萌發(fā)指標(biāo)。

1.2.2 育 苗

根據(jù)種子萌發(fā)結(jié)果，選擇最佳處理的東北天南星種子，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，栽種在育苗盤中，調(diào)查出苗率及幼苗性狀。

1.3 測定指標(biāo)

1.3.1 種子萌發(fā)指標(biāo)

發(fā)芽勢(GE,%)=前12 d發(fā)芽種子總數(shù)/播種種子數(shù)×100；

發(fā)芽指數(shù)(GI,%)=Σ(Gt/Dt)

式中：Gt為t時間內(nèi)發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)發(fā)芽天數(shù)。

萌發(fā)活力指數(shù)(GV,%)=GI×W

式中：GI為發(fā)芽指數(shù)；W為平均芽長。

1.3.2 幼苗性狀

2019年5月10日播種，6月20日測定出苗率，再經(jīng)45 d后測定幼苗地上部和地下部鮮質(zhì)量、葉片大小、葉綠素含量和根系活力等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對東北天南星種子萌發(fā)的影響

由表1可知，赤霉素100 mg·kg-1處理的不同浸泡時間之間有顯著差異，其中浸泡24 h的發(fā)芽指標(biāo)均最高。赤霉素200 mg·kg-1處理的不同浸泡時間對種子萌發(fā)指標(biāo)也均有顯著差異，其中浸泡15 h的發(fā)芽指標(biāo)均最高。濃硫酸和PEG-6000最佳處理分別為浸泡2 min和質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%浸泡24 h。

表1 不同處理方式對東北天南星種子萌發(fā)的影響

2.2 不同處理對東北天南星種子萌發(fā)的多重比較

由表2可知，赤霉素100 mg·kg-1和200 mg·kg-1處理的東北天南星種子的4個萌發(fā)指標(biāo)均顯著高于對照；25%PEG-6000處理的東北天南星種子的萌發(fā)活力指數(shù)顯著高于對照，其他三項指標(biāo)與對照無顯著差異；而濃硫酸處理的東北天南星種子4個萌發(fā)指標(biāo)與對照之間無顯著差異。其中赤霉素200 mg·kg-1處理的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最高，但與赤霉素100 mg·kg-1處理間無顯著差異；赤霉素200 mg·kg-1(15 h)處理的發(fā)芽勢最高，達(dá)到78.00%，且與其他所有處理間有顯著差異。

表2 不同處理方式對東北天南星種子萌發(fā)的多重比較

2.3 不同處理對東北天南星幼苗性狀的影響

由表3可知，赤霉素100、200 mg·kg-1處理的東北天南星種子在出苗率、葉片大小、葉綠素含量和根系活力等性狀上顯著優(yōu)于其他處理，而PEG-6000處理和濃硫酸處理與對照相比幼苗性狀并無明顯差異。

從表3還可以發(fā)現(xiàn)，東北天南星的出苗率、葉片大小、葉綠素含量及根系活力，赤霉素200 mg·kg-1處理較高；而地上部和地下部鮮質(zhì)量及苗高，赤霉素100 mg·kg-1處理更高，兩個處理僅在出苗率和苗高上有顯著差異。

表3 不同處理方式對東北天南星幼苗性狀的影響

3 討 論

近幾年有關(guān)赤霉素打破種子休眠的研究報道較多[11-12]，大部分都是不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度赤霉素對種子的萌發(fā)有無影響，并找出適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的研究，很少考慮不同浸泡時間對種子萌發(fā)的影響。本文在樸錦等[6]東北天南星種子不同保存及處理方法的研究基礎(chǔ)上，選擇對東北天南星種子適宜的赤霉素100 mg·kg-1、200 mg·kg-1，再結(jié)合浸泡時間梯度，另外加入前人研究結(jié)果中效果較好的硫酸處理[13]和PEG處理進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的赤霉素處理，均表現(xiàn)隨著浸泡時間的不同對種子萌發(fā)的影響也不同，赤霉素100 mg·kg-1最佳浸泡時間是24 h，而200 mg·kg-1最佳浸泡時間是15 h，時間長反而不利于種子萌發(fā)。其次在質(zhì)量分?jǐn)?shù)上也表現(xiàn)為差異，赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h處理對東北天南星種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及出苗率都明顯高于100 mg·kg-1。這與前人[6]的研究結(jié)果不同，可能是赤霉素質(zhì)量分?jǐn)?shù)和浸泡時間相互作用而造成的結(jié)果。柳文杰等[14]在研究赤霉素對假酸漿種子的萌發(fā)研究后提出，高濃度赤霉素對打破種子休眠效果更為明顯，對東北天南星種子的試驗結(jié)果也是赤霉素200 mg·kg-1的發(fā)芽率和發(fā)芽勢較高。

用濃硫酸處理東北天南星種子時發(fā)現(xiàn)，不同浸泡時間對種子的影響不同，浸泡2 min后立即用清水清洗的種子發(fā)芽率最高，這一結(jié)果與宋珍[15]等的試驗結(jié)果一樣，但不同的是整體濃硫酸處理結(jié)果與對照之間無顯著差異，這可能是東北天南星的種皮受到濃硫酸腐蝕影響后，抗細(xì)菌感染的能力減弱，發(fā)芽過程中發(fā)現(xiàn)種子發(fā)霉現(xiàn)象比較嚴(yán)重，從而最終導(dǎo)致各種萌發(fā)指標(biāo)的降低。用25%PEG-6000處理種子的效果不理想，只有萌發(fā)活力指數(shù)比對照略高，發(fā)芽率、發(fā)芽勢均無顯著差異。

各種處理對東北天南星種子的出苗率及幼苗性狀的影響，2種赤霉素處理均比濃硫酸、PEG處理和對照高，特別是葉片大小、葉綠素含量及根系活力等顯著高于其他處理，表明赤霉素對種子的影響程度不僅僅局限于萌發(fā)階段，對后期的幼苗生長也有一定的促進(jìn)作用。黃先忠等[16]認(rèn)為赤霉素是植物幼苗發(fā)育常用的生長調(diào)節(jié)劑，調(diào)控植物生長發(fā)育的眾多生理過程，在本研究中雖未進(jìn)行幼苗期間單獨(dú)噴施赤霉素，但仍然可以發(fā)現(xiàn)種子萌發(fā)時施用的赤霉素有一定促進(jìn)幼苗生長的作用。

4 結(jié) 論

本研究處理東北天南星種子時，選用赤霉素100 mg·kg-1，最佳浸泡時間24 h；選用赤霉素200 mg·kg-1，最佳浸泡時間是15 h；用濃硫酸處理，最佳浸泡時間是2 min；PEG-6000處理，最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，浸泡24 h。用赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h東北天南星種子，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均比其他處理高。從東北天南星幼苗品質(zhì)考慮，赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h的出苗率及幼苗性狀最佳。

綜上所述，東北天南星人工栽培時建議用赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h后進(jìn)行大田播種，不僅可以促進(jìn)東北天南星種子萌發(fā)，又能提高幼苗品質(zhì)。