汪宏亮 夏建紅 張文輝 曹占鳳 魏曉萌 岳云 武永陶
(1 甘肅省定西市隴西縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,定西 748112;2 甘肅省定西市隴西縣種子站,定西 748112;3 甘肅省經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站,蘭州 730030;4 甘肅藥業(yè)投資集團(tuán)有限公司,蘭州 730050;5 甘肅省蘭州市蘭州新區(qū)西岔鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)中心,蘭州 730207)
中藥材種子作為中藥材、中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的源頭,其發(fā)芽方法是否得當(dāng),直接決定后續(xù)中藥材產(chǎn)量與質(zhì)量,發(fā)芽率高,產(chǎn)量和質(zhì)量就會(huì)高,反之則減。中藥材種子有的種皮厚、堅(jiān)硬,不易透水透氣,有的種皮有蠟質(zhì),為提高發(fā)芽率、降低生產(chǎn)成本,播前需進(jìn)行種子處理。有研究表明,清水浸泡能使中藥材種子發(fā)芽既快速又整齊,是一種簡(jiǎn)易方便的加速中藥材種子發(fā)芽的方法。在5~20℃溫度范圍內(nèi),中藥材種子發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率隨溫度升高而升高,在20℃達(dá)到最大值,超出該范圍后發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均隨溫度升高而降低。不同中藥材種子發(fā)芽環(huán)境不盡相同,但在發(fā)芽過程中均需要適宜的水分[1]。處理中藥材種子發(fā)芽的方法技巧也有多種,本文重點(diǎn)研究中藥浸提液處理下種子發(fā)芽率的變化情況。
植物浸提液作為影響種子萌發(fā)的重要因素,近年來受到廣泛重視。在自然環(huán)境中,物種間往往以混交生長(zhǎng)的形式存在,植物間的化感作用是植物通過根系分泌、莖葉淋溶、地上揮發(fā)和枯枝落葉殘?bào)w分解等途徑,向環(huán)境釋放大量的化學(xué)物質(zhì)(化感物質(zhì)),進(jìn)而對(duì)周圍植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生的促進(jìn)或抑制作用[2-3]。用中藥材制得的浸提液中含有大量的化感物質(zhì)。不同中藥材浸提液對(duì)植物生長(zhǎng)作用不同。相關(guān)研究表明,茶樹凋落葉浸提液會(huì)對(duì)發(fā)芽期菘藍(lán)的生理生化和基因表達(dá)產(chǎn)生影響,呈現(xiàn)低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的濃度效應(yīng)[4];洋蔥對(duì)丹參種子的發(fā)芽率、根長(zhǎng)和干重在低濃度時(shí)體現(xiàn)為促進(jìn)作用,高濃度時(shí)體現(xiàn)為抑制作用[5];水杉葉浸提液對(duì)銀杏具有一定的化感作用,表現(xiàn)為中高濃度下促進(jìn),低濃度下抑制種子的發(fā)芽發(fā)育[6]。在種子上附上特制膜,可以提高種子發(fā)芽率,降低種子的霉變率[7]。溫水預(yù)處理效應(yīng)、硼液預(yù)處理、2,4-D 預(yù)處理和乙酸鈉溶液浸種等浸種催芽法均可以提高種子的發(fā)芽率,大大縮短出芽時(shí)間[8]。
1.1 試驗(yàn)材料采用甘肅省科普示范基地暨蘭州市科普示范基地“杏林百草園”與甘肅省道地中藥材種質(zhì)資源庫的種質(zhì)資源,取經(jīng)過鑒定篩選的板藍(lán)根、蒙古黃芪、膜莢黃芪、二倍體黃芩、隴西白條黨參種子,研究其在不同浸提液處理下的發(fā)芽率。用于浸提液提取的中藥材有不同生長(zhǎng)年限的蒙古黃芪、二倍體黃芩和湖北產(chǎn)半夏原藥材。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 不同年限生長(zhǎng)的蒙古黃芪浸提液提取方法
分別取兩年生蒙古黃芪、三年生蒙古黃芪、四年生蒙古黃芪在容器中用550mL 冷純凈水浸泡24h,制得其浸提液;取同種藥材再用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到上述藥材的熱浸提液。
1.2.2 不同年限生長(zhǎng)的二倍體黃芩浸提液提取方法
取兩年生二倍體黃芩、三年生二倍體黃芩在容器中用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到上述藥材的熱浸提液。取同種藥材再用550mL 冷純凈水浸泡24h,制得其浸提液。
1.2.3 湖北產(chǎn)半夏原藥材浸提液提取方法取湖北產(chǎn)半夏原藥材在容器中用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到湖北產(chǎn)半夏原藥材的熱浸提液。取同種藥材在550mL 冷純凈水浸泡24h,制得湖北產(chǎn)半夏原藥材浸提液。
1.2.4 種子處理用上述浸提液作為藥用植物種子的培養(yǎng)液,對(duì)板藍(lán)根、蒙古黃芪、膜莢黃芪、二倍體黃芩、隴西白條黨參進(jìn)行培養(yǎng)處理。將培養(yǎng)皿洗凈晾干,在里面放置上2 張濾紙,將種子數(shù)出30 粒,均勻地撒在培養(yǎng)皿上,加入10mL 培養(yǎng)液。在培養(yǎng)3d、7d、10d 時(shí)觀察其發(fā)芽勢(shì),統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。
2.1 不同浸提液對(duì)板藍(lán)根種子的處理效應(yīng)以中藥材種子的發(fā)芽率來判斷浸提液是否有利于種子生長(zhǎng)。發(fā)芽率高,預(yù)示在該種浸提液生長(zhǎng)條件下,中藥材種子能夠正常生長(zhǎng)甚至快速生長(zhǎng);發(fā)芽率過低,說明該培養(yǎng)液所形成的生長(zhǎng)環(huán)境不利于甚至抑制中藥材種子的生長(zhǎng)發(fā)育。由表1 可知,不同浸提液對(duì)板藍(lán)根、二倍體黃芩、隴西白條黨參、蒙古黃芪、膜莢黃芪5 種藥材種子發(fā)芽率效應(yīng)不同。
表1 不同浸提液培養(yǎng)條件下不同中藥材種子發(fā)芽率 (%)
圖1 中可以直觀看出,四年生黃芪熱浸提液條件下板藍(lán)根種子發(fā)芽率最高,為75%;其次是兩年生黃芩浸提液,其處理?xiàng)l件下板藍(lán)根種子發(fā)芽率為74%;半夏浸提液中以半夏熱浸提液對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽率促進(jìn)作用最強(qiáng),發(fā)芽率為67%。綜上,四年生黃芪熱浸提液對(duì)板藍(lán)根發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng)。
圖1 不同浸提液對(duì)板藍(lán)根種子的處理效應(yīng)
2.2 不同浸提液對(duì)蒙古黃芪種子的效應(yīng)從圖2中可以看出,6 種黃芪浸提液中三年生黃芪熱浸提液對(duì)蒙古黃芪種子發(fā)芽促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng),發(fā)芽率為65%;兩年生黃芩浸提液對(duì)蒙古黃芪發(fā)芽率效應(yīng)最強(qiáng),為78%;半夏熱浸提液處理?xiàng)l件下蒙古黃芪發(fā)芽率為67%。綜上,兩年生黃芩浸提液對(duì)蒙古黃芪發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng)。
圖2 不同浸提液對(duì)蒙古黃芪種子的處理效應(yīng)
2.3 不同浸提液對(duì)膜莢黃芪種子的效應(yīng)從圖3可知,兩年生黃芩熱浸提液條件下膜莢黃芪種子發(fā)芽率最高,為47%;其次為三年生黃芪熱浸提液,其處理?xiàng)l件下膜莢黃芪種子發(fā)芽率為38%;半夏熱浸提液處理?xiàng)l件下膜莢黃芪種子發(fā)芽率為21%。結(jié)果表明,兩年生黃芩熱浸提液對(duì)膜莢黃芪種子發(fā)芽率促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng)。
圖3 不同浸提液對(duì)膜莢黃芪種子的處理效應(yīng)
2.4 不同浸提液對(duì)二倍體黃芩種子的效應(yīng)圖4中可以直觀看出,半夏熱浸提液處理?xiàng)l件下二倍體黃芩種子發(fā)芽率最高,為77%;四年生黃芪熱浸提液其次,發(fā)芽率為65%;兩年生黃芪熱浸提液條件下二倍體黃芩發(fā)芽率為61%;4 種黃芩提取液中,三年生黃芩熱浸提液效應(yīng)最強(qiáng),發(fā)芽率為58%。以上結(jié)果表明,半夏熱浸提液對(duì)二倍體黃芩種子發(fā)芽率的影響最強(qiáng)。
圖4 不同浸提液對(duì)二倍體黃芩種子的處理效應(yīng)
2.5 不同浸提液對(duì)隴西白條黨參種子的效應(yīng)圖5 顯示,6 種黃芪提取液中,四年生黃芪熱浸提液處理?xiàng)l件下隴西白條黨參種子發(fā)芽率最高,為75%;兩年生黃芩浸提液處理?xiàng)l件下隴西白條黨參種子發(fā)芽率達(dá)到80%,三年生黃芩浸提液和三年生黃芩熱浸提液處理?xiàng)l件下,發(fā)芽率也較高,均達(dá)到74%;半夏熱浸提液比半夏浸提液對(duì)種子發(fā)芽的促進(jìn)效應(yīng)更強(qiáng)。綜上,兩年生黃芩浸提液對(duì)隴西白條黨參種子發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng)。
綜合結(jié)果表明,本研究的12 種中藥材浸提液中,四年生黃芪熱浸提液對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng);兩年生黃芩浸提液對(duì)蒙古黃芪、隴西白條黨參種子發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng);兩年生黃芪熱浸提液對(duì)膜莢黃芪種子發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng);半夏熱浸提液對(duì)二倍體黃芩種子發(fā)芽率的促進(jìn)效應(yīng)最強(qiáng)。
圖5 不同浸提液對(duì)隴西白條黨參種子的處理效應(yīng)