周澤妍 ,宗樹斌 ,譚海霞 ,田興軍*

（1.南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京，210023；2.河北省農(nóng)業(yè)生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北環(huán)境工程學(xué)院，秦皇島，066102；3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,鎮(zhèn)江，212400）

明日葉（Angelica keiskei）原產(chǎn)于日本，是一種食藥兼用的蔬菜，屬傘形科，為多年生林下草本植物，一直以來(lái)主要栽培于韓國(guó)、日本等地區(qū)［1］.明日葉生長(zhǎng)的適宜溫度為15～22 ℃，喜陰，株高40～80 cm，外觀與芹菜相似，莖稈呈圓柱形，內(nèi)有黃色黏稠狀液體；葉互生，三出羽狀復(fù)葉，葉片呈深裂或淺裂掌狀，細(xì)鋸齒狀邊緣；5-10 月開花，頂生復(fù)傘形花序，花呈乳白色.根據(jù)植株外觀，可分為紅莖種、青莖種和混合種［2］.明日葉是一種嫩莖葉可直接食用的天然綠色有機(jī)植物，并且全株可入藥［3］.明日葉擁有獨(dú)特的芳香氣味，用水焯過(guò)其莖葉后適口性增加，可用于熬湯、煸食、煨食或涼拌.明日葉莖葉含有人體所需的多種維生素及其他植物沒(méi)有的B12、氨基酸、礦物質(zhì)和微量元素，還含有抗氧化的查爾酮［4］、類黃酮［5］、香豆素［6］、有機(jī)鍺等天然活性成分，具有抗腫瘤、抗艾滋病、抗衰老、抗?jié)儭⒖寡?、抗過(guò)敏、降血脂、降低膽固醇等功效［7］，是促進(jìn)身體健康、強(qiáng)健體魄、祛病延年的全營(yíng)養(yǎng)食品，在日本及國(guó)內(nèi)部分市場(chǎng)少量高價(jià)供應(yīng)，具有較高的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價(jià)值及廣闊的開發(fā)前景.

隨著人們近年來(lái)對(duì)明日葉保健功能的認(rèn)識(shí)逐漸深入，明日葉作為一種強(qiáng)身健體、延年益壽的蔬菜被引入我國(guó)［3］，目前在臺(tái)灣、上海、海南、山東、貴州等地均有種植.明日葉良種的需求量伴隨著種植面積逐漸擴(kuò)大而增長(zhǎng).然而，生產(chǎn)上播種用的明日葉種子發(fā)芽十分遲緩且參差不齊，發(fā)芽率一般僅有5%～20%，嚴(yán)重影響其栽培生產(chǎn).發(fā)芽實(shí)驗(yàn)可以檢測(cè)種子的萌發(fā)潛力，評(píng)估其田間種植價(jià)值.Zhao et al［8］發(fā)現(xiàn)種子休眠類型對(duì)種子初萌發(fā)時(shí)間有顯著影響.Li et al［9］發(fā)現(xiàn)低濃度（10 mol·L-1）的赤霉素（GA3）提高了毛竹種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、活力指數(shù)和呼吸速率，從而促進(jìn)了毛竹種子的萌發(fā)，而高濃度（50 mol·L-1）的GA3抑制了種子的萌發(fā).低濃度GA3加速了淀粉和脂肪的分解，促進(jìn)了細(xì)胞液泡的形成，而高濃度GA3破壞了細(xì)胞器，增加了細(xì)胞的內(nèi)吞作用.Lv et al［10］發(fā)現(xiàn)破壞褪黑素生物合成酶基因血清素n-乙?；D(zhuǎn)移酶（SNAT）或n-乙酰羥色胺甲基轉(zhuǎn)移酶（ASMT）可促進(jìn)擬南芥種子萌發(fā).因此，恰當(dāng)正確的催芽辦法對(duì)培養(yǎng)明日葉壯苗、提高其產(chǎn)量和品質(zhì)十分重要.米永偉等［11］去除當(dāng)歸果翅后有效提高了種子發(fā)芽質(zhì)量.索文龍等［12］發(fā)現(xiàn)低溫及噴施乙烯對(duì)煙草種子萌發(fā)質(zhì)量有所幫助.周紅海和周欣悅［13］研究發(fā)現(xiàn)，水引發(fā)“兩段浸種法”可增強(qiáng)早稻種子對(duì)抑制其生長(zhǎng)作用的殺菌劑的抗性.崔少杰等［14］發(fā)現(xiàn)0.30%的KNO3溶液能夠有效促進(jìn)草莓種子萌發(fā).KNO3溶液不僅能誘導(dǎo)植物體內(nèi)生長(zhǎng)激素的合成，調(diào)控其活力，還能消除萌發(fā)抑制物對(duì)種子的影響，使種子活力得到提高，促進(jìn)發(fā)芽.本研究借鑒上述植物催芽處理方法，特別是近緣蔬菜的處理方法和研究結(jié)果，采用溫水浸種、KNO3溶液浸種、不同植物激素浸種和不同強(qiáng)氧化劑浸種的方法處理明日葉種子，研究其種子發(fā)芽特性以及有效的催芽方法，為提高明日葉種子的發(fā)芽率，提高明日葉的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收益奠定基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 供試種子本實(shí)驗(yàn)測(cè)試的種子系2021 年11月從山東青島購(gòu)買的當(dāng)年生產(chǎn)的綠莖明日葉種子，其種子形態(tài)飽滿，色澤新鮮.明日葉種子為雙懸果，整體呈紡錘形，頂端略尖，底部呈扁圓形，種皮表面有棱，顏色為黃綠色.稱量計(jì)算得該批明日葉種子的千粒重為15.78 g，平均長(zhǎng)度為1.02 cm，平均寬度為0.51 cm.購(gòu)置后的種子置于冰箱在4 ℃條件下暫時(shí)保存.

1.2 試劑與設(shè)備本實(shí)驗(yàn)使用的試劑：KNO3，南京晚晴化玻儀器有限公司；GA3（赤霉素，上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司）；NAA（α-萘乙酸，上海柏卡化學(xué)技術(shù)有限公司）；SA（水楊酸，南京壽德生物科技有限公司）；IAA（吲哚乙酸，南京壽德生物科技有限公司）；6-BA（6-芐氨基嘌呤，江蘇艾康生物醫(yī)藥研發(fā)有限公司）；KMnO4，南京晚晴化玻儀器有限公司；30% H2O2溶液，南京晚晴化玻儀器有限公司；8% NaClO 溶液，南京壽德生物科技有限公司.人工氣候箱（QHX-40085-Ⅲ）為上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司生產(chǎn)，另有濾紙、鑷子、培養(yǎng)皿等.

1.3 浸種催芽處理本實(shí)驗(yàn)自2021 年12 月開始，在南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物信息與生態(tài)實(shí)驗(yàn)室人工氣候箱（QHX-40085-Ⅲ）內(nèi)進(jìn)行.清水洗凈所有種子，撈出后自然風(fēng)干其表面水分至松散分開，然后進(jìn)行浸種催芽實(shí)驗(yàn).共設(shè)計(jì)四個(gè)種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，以25 ℃蒸餾水浸種12 h 后放入25 ℃黑暗條件下催芽為對(duì)照組，每個(gè)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)設(shè)置不同處理，每個(gè)處理三次重復(fù)，完全隨機(jī)排列，每次重復(fù)100 粒種子（表1）.參考以往相關(guān)研究方法，特別是傘形科植物種子萌發(fā)的浸種催芽等處理方法，設(shè)置以下條件對(duì)種子萌發(fā)進(jìn)行探究：清水［15］、KNO3溶 液［16］、植物激素［17-20］處理浸種時(shí)間 為12 h［21］，強(qiáng)氧化劑［22-23］處理浸種時(shí)間為20 min［24］，浸種后用清水洗凈，均勻放置于有濾紙的培養(yǎng)皿中，將濾紙潤(rùn)濕后置于適宜條件下進(jìn)行催芽實(shí)驗(yàn)（表2，表3）.

表1 明日葉種子的不同溫水浸種處理Table 1 Different temperature soaking treatment of Angelica keiskei seeds

表2 明日葉種子的KNO3溶液及五種植物激素浸種處理Table 2 The soaking treatment of KNO3 solution and five plant hormones on Angelica keiskei seeds

表3 明日葉種子的三種強(qiáng)氧化劑催芽處理Table 3 Three kinds of strong oxidants to promote germination treatment of Angelica keiskei seeds

1.4 指標(biāo)測(cè)量及計(jì)算每24 h 補(bǔ)充水分以保持濾紙濕潤(rùn)并統(tǒng)計(jì)一次當(dāng)天發(fā)芽數(shù).當(dāng)胚芽達(dá)到種子一半長(zhǎng)時(shí)即為發(fā)芽，以連續(xù)3 d 不再發(fā)芽為發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)時(shí)間.發(fā)芽實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，用軟尺測(cè)定明日葉幼苗的根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)，計(jì)算如下［25］：

其中，F(xiàn)t表示在第t日時(shí)的累計(jì)發(fā)芽數(shù)，Vt表示第t日的種子發(fā)芽數(shù)，Rt表示第t日時(shí)的累計(jì)爛種數(shù)，DT表示第T日，NT表示供試種子總數(shù)，F(xiàn)23表示種子萌發(fā)第23 d 時(shí)累計(jì)種子發(fā)芽數(shù).

1.5 數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄整理，IBM SPSS Statistics 23.0 進(jìn)行單因素ANOVA 方差分析及Duncan 多重比較（α=0.05），用Graphpad prism 8.0 繪圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同浸種溫度和發(fā)芽溫度對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響如圖1 所示，在三個(gè)不同的浸種溫度條件下（浸種時(shí)間均為12 h），當(dāng)浸種溫度為55 ℃時(shí)，明日葉種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均高于浸種溫度為45 ℃和65 ℃這兩個(gè)處理組.在相同浸種溫度條件下，隨著發(fā)芽溫度的升高，明日葉種子35 d 后的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)顯著下降（p＜0.05）.而爛種率隨著發(fā)芽溫度的提高而提高，當(dāng)發(fā)芽溫度為30 ℃時(shí)，爛種率顯著最高，分別為53.85%，51.9%和62.5%.以上結(jié)果表明，55 ℃的溫水浸種是使種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)最優(yōu)的浸種溫度.

圖1 不同浸種溫度及發(fā)芽溫度對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響Fig.1 Influence of different soaking temperatures and germination temperatures on germination of Angelica keiskei seeds

2.2 溫水浸種處理對(duì)明日葉種子萌發(fā)的影響明日葉種子經(jīng)冷水（對(duì)照組，25 ℃）浸種12 h，第19 d 開始萌發(fā)，溫水（55 ℃）浸種12 h 并在黑暗條件下催芽，第16 d 開始萌發(fā).但從35 d 后的發(fā)芽結(jié)果看，溫水浸種（光照組）發(fā)芽率最高，達(dá)到63%，冷水浸種（對(duì)照組）的只有50.5%，浸種后直播的發(fā)芽率僅有20%，顯著低于冷水浸種（對(duì)照組）及其他兩種處理（p＜0.05）.上述結(jié)果表明，明日葉種子經(jīng)溫水浸種（55 ℃）處理12 h 后，在光照條件下發(fā)芽的處理組表現(xiàn)最優(yōu).

2.3 不同濃度KNO3 溶液處理對(duì)明日葉種子萌發(fā)的影響本實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同濃度梯度的KNO3處理，分析明日葉種子的發(fā)芽進(jìn)程、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)，探究不同KNO3濃度對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響，從而獲得最佳濃度KNO3溶液處理的催芽方式.

通過(guò)觀察不同濃度KNO3處理的種子發(fā)芽情況，從第15 d 逐日統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)，第35 d 發(fā)芽結(jié)束，發(fā)現(xiàn)不同濃度KNO3處理組，第18 d 有少量種子發(fā)芽，第21 d 左右萌發(fā)數(shù)量明顯增多，第30 d后種子發(fā)芽趨勢(shì)逐漸變緩.

如圖2a 所示，不同濃度KNO3處理種子的發(fā)芽率無(wú)顯著差異，但均顯著高于對(duì)照組（p＜0.05），提高了43.74%～65.98%.

圖2 不同濃度KNO3溶液處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響Fig.2 Effect of KNO3 solution at different concentrations on germination of Angelica keiskei seeds

如圖2b 所示，在所有處理組中，隨著KNO3溶液濃度的提高，明日葉種子的發(fā)芽勢(shì)呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)KNO3濃度達(dá)到750 mg·L-1，發(fā)芽勢(shì)最高，為59.56%，比對(duì)照組提高了186.48%.

如圖2c 所示，不同濃度KNO3溶液處理期間明日葉種子的發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異（p＞0.05），比對(duì)照組提高了101.84%～150.85%.在KNO3溶液濃度上升后并未對(duì)明日葉種子的發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)造成顯著影響，而發(fā)芽勢(shì)在KNO3溶液濃度為750 mg·L-1時(shí)表現(xiàn)最優(yōu).

下胚軸指從子葉著生處以下生出的最初莖的部分.如圖3 所示，一定濃度的KNO3溶液處理促進(jìn)了明日葉幼苗的下胚軸長(zhǎng)，當(dāng)KNO3溶液濃度大于500 mg·L-1時(shí)，下胚軸長(zhǎng)被顯著抑制（p＜0.05）.明日葉幼苗根長(zhǎng)隨著KNO3溶液濃度的升高呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì).其中，100 mg·L-1KNO3溶液處理的明日葉幼苗根長(zhǎng)最長(zhǎng)，達(dá)到2.48 cm，比對(duì)照組提高了64.24%.

圖3 不同濃度KNO3溶液處理對(duì)明日葉幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.3 Effects of KNO3 solution treatment at different concentrations on the growth of Angelica keiskei seedlings

2.4 不同植物激素處理對(duì)明日葉種子萌發(fā)的影響植物激素可以調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，是其體內(nèi)產(chǎn)生的一些含量極低卻可以調(diào)節(jié)自身生理過(guò)程的有機(jī)化合物［26］.本研究使用不同濃度梯度的植物激素如GA3，NAA，IAA，SA，6-BA 對(duì)明日葉種子進(jìn)行浸種處理，分析其發(fā)芽進(jìn)程、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)，探究不同植物激素對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響，從而獲得最佳濃度植物激素處理的催芽方式.

2.4.1 不同植物激素處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽進(jìn)程的影響觀察不同濃度GA3處理的種子發(fā)芽情況，從第16 d 起（開始發(fā)芽）逐日統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)，第35 d 發(fā)芽結(jié)束.發(fā)現(xiàn)不同濃度GA3處理后的種子發(fā)芽率均顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）.在第17 d，不同濃度GA3處理組均有少量種子發(fā)芽，第22 d 左右萌發(fā)數(shù)量明顯增加，第30 d 后種子發(fā)芽趨勢(shì)逐漸變緩.不同濃度NAA 處理的種子前期發(fā)芽緩慢甚至不發(fā)芽，和對(duì)照組一樣約在第18-19 d 時(shí)發(fā)芽.第23 d 左右發(fā)芽速度達(dá)到頂峰，隨后逐漸變緩.濃度為50，100 和200 mg·L-1NAA處理的種子的發(fā)芽率均高于對(duì)照組，300 mg·L-1NAA 處理的種子發(fā)芽趨勢(shì)和發(fā)芽率顯著低于對(duì)照組和其他處理組（p＜0.05）.不同濃度SA 處理的明日葉種子早于其他激素處理組開始萌發(fā)（第13 d），并且都于約第31 d 停止萌發(fā).雖然發(fā)芽速度顯著高于對(duì)照組和其他植物激素處理組（p＜0.05），但最后的發(fā)芽率均為～60%，低于NAA 和GA3處理組.IAA 處理組的發(fā)芽高峰較早，約在第19 d 發(fā)芽達(dá)到頂峰，后續(xù)發(fā)芽數(shù)量趨于平穩(wěn).其中只有100 mg·L-1處理的發(fā)芽率顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），并于第28 d 就發(fā)芽完畢，后續(xù)沒(méi)有再發(fā)芽.6-BA（6-芐氨基嘌呤）是一種細(xì)胞分裂素，100 mg·L-16-BA 處理組在第23 d 才開始萌發(fā)，第28 d 停止萌發(fā)，最終發(fā)芽率僅為6.52%.

2.4.2 不同植物激素處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽率的影響如圖4a 所示，在設(shè)置的濃度梯度范圍內(nèi)，GA3處理過(guò)的種子發(fā)芽率呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中100 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率最高，為81.19%，發(fā)芽率最低的是400 mg·L-1GA3處理組，僅41.58%，比對(duì)照組低了17.66%.在NAA 處理組中，100 和200 mg·L-1NAA 處理組的發(fā)芽率分別比對(duì)照組高了37.84%和26.20%；50 和300 mg·L-1NAA 處理組與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（p＞0.05）.低濃度6-BA 處理的種子發(fā)芽率無(wú)顯著差異（p＞0.05），但都顯著高于對(duì)照組（p＜0.05），6-BA 濃度高于100 mg·L-1后發(fā)芽率顯著降低，200 和300 mg·L-16-BA 處理組的種子無(wú)萌發(fā)現(xiàn)象.在設(shè)置的濃度梯度范圍內(nèi)，IAA處理組種子發(fā)芽率隨著濃度升高呈先下降后上升趨勢(shì)，其中20 mg·L-1IAA 處理的種子發(fā)芽率顯著高于其他處理組（p＜0.05），為71.57%.SA濃度在100～400 mg·L-1時(shí)，種子的發(fā)芽率無(wú)顯著差異（p＞0.05）.

圖4 五種植物激素及其不同濃度梯度處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響Fig.4 Effects of five plant hormones and their different concentration gradients on germination of Angelica keiskei seeds

2.4.3 不同植物激素處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽勢(shì)的影響發(fā)芽勢(shì)可以表征種子質(zhì)量好壞，是指在發(fā)芽時(shí)日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最多時(shí)，萌發(fā)的種子數(shù)占樣品種子總數(shù)的百分率.在發(fā)芽率一定時(shí)，發(fā)芽勢(shì)越高，種子生命力越強(qiáng).若發(fā)芽率較高但發(fā)芽勢(shì)低則代表出苗不齊、弱苗多［24］.如圖4b 所示，在GA3處理組中，100 mg·L-1處理組的發(fā)芽勢(shì)最高，為31.68%，比對(duì)照組提高了52.38%，50 mg·L-1GA3處理組的發(fā)芽勢(shì)最低，僅為9.8%，其余處理組與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（p＞0.05）.NAA 處理組 中，100 和200 mg·L-1NAA 處 理組的發(fā)芽勢(shì)相同，比對(duì)照組高了22.61%，50 mg·L-1NAA 處理組與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（p＞0.05）.6-BA 濃度在5～10 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽勢(shì)隨著濃度的提高呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，當(dāng)濃度大于10 mg·L-1時(shí)，隨著6-BA 濃度的增加，發(fā)芽勢(shì)呈下降趨勢(shì).第23 d 時(shí)，200 和300 mg·L-16-BA 處理組仍無(wú)萌發(fā)跡象，故無(wú)法測(cè)量得到發(fā)芽勢(shì)（圖4b）.在設(shè)置的濃度梯度范圍內(nèi)，IAA 處理過(guò)的種子發(fā)芽勢(shì)呈先下降后上升趨勢(shì)，其中20 mg·L-1IAA處理的明日葉種子發(fā)芽勢(shì)顯著高于對(duì)照組與其他IAA 處理組（p＜0.05），為44.12%.雖然SA 濃度在100～400 mg·L-1時(shí)，明日葉種子的發(fā)芽率無(wú)顯著差異（p＞0.05），但發(fā)芽勢(shì)隨著濃度的增加呈下降趨勢(shì)，其中100 mg·L-1SA 處理過(guò)的明日葉種子發(fā)芽勢(shì)最高，為45.53%.

2.4.4 不同植物激素處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽指數(shù)的影響發(fā)芽指數(shù)是反映種子活力高低的指標(biāo)之一.發(fā)芽指數(shù)越高，表征種子活力越高［24］.經(jīng)過(guò)植物激素處理過(guò)的種子的發(fā)芽指數(shù)集中在1.8～3.4.GA3濃度為100 mg·L-1時(shí)明日葉的發(fā)芽指數(shù)最高，為3.3724，比對(duì)照組提高了51.26%.NAA濃度為100 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽指數(shù)最高，為2.8033，比對(duì)照組提高了25.73%.6-BA 濃度為20 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽指數(shù)最高，為3.1596，比對(duì)照組提高了41.71%.如圖4c 所示，在設(shè)置的濃度梯度范圍內(nèi)，GA3，NAA，6-BA 處理組的發(fā)芽指數(shù)隨著濃度的增加呈先上升后下降趨勢(shì).IAA 濃度為20 mg·L-1時(shí)發(fā)芽指數(shù)最高，為3.4366，比對(duì)照組提高 了54.14%.SA 濃度為100 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽指數(shù)最高，為3.0140，比對(duì)照組提高了35.18%.在設(shè)置的濃度梯度范圍內(nèi)，IAA，SA 處理組的發(fā)芽指數(shù)隨著濃度的增加呈先下降后上升的趨勢(shì).

2.4.5 不同植物激素處理對(duì)明日葉幼苗生長(zhǎng)的影響如圖5 所示，在GA3，6-BA 處理組中，明日葉幼苗的下胚軸長(zhǎng)和根長(zhǎng)均隨著濃度的增加呈先上升后下降趨勢(shì).GA3濃度為100 mg·L-1時(shí)下胚軸最長(zhǎng)，達(dá)到2.41 cm；GA3濃度為200 mg·L-1時(shí)，根系最長(zhǎng)，達(dá)到2.30 cm.在NAA，IAA，SA 處理組中，明日葉幼苗的下胚軸長(zhǎng)和根長(zhǎng)均隨著濃度的增加呈下降趨勢(shì).除50 mg·L-1NAA 溶液處理以外，其余濃度NAA 處理的下胚軸長(zhǎng)與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異（p＞0.05），但100 mg·L-1NAA溶液處理顯著促進(jìn)根系的生長(zhǎng)（p＜0.05）.而200 mg·L-1IAA，300 和400 mg·L-1SA 處理均顯著抑制幼苗的下胚軸伸長(zhǎng)（p＜0.05）.

圖5 不同植物激素處理對(duì)明日葉幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.5 Effects of different plant hormone treatments on the growth of Angelica keiskei seedlings

2.5 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉種子萌發(fā)的影響強(qiáng)氧化劑可以通過(guò)對(duì)種子表皮滅菌，提高種皮透性，促進(jìn)種內(nèi)抑制物質(zhì)滲出等方式促進(jìn)種子萌發(fā)［27］.本實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同濃度梯度的強(qiáng)氧化劑，包括NaClO，KMnO4和H2O2，分析明日葉種子的發(fā)芽進(jìn)程、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)，探究不同濃度強(qiáng)氧化劑對(duì)種子發(fā)芽的影響，從而獲得最佳濃度強(qiáng)氧化劑處理的催芽方式.

2.5.1 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽進(jìn)程的影響通過(guò)觀察不同的濃度NaClO 處理的種子發(fā)芽情況，發(fā)現(xiàn)發(fā)芽啟動(dòng)時(shí)間大大提前，約在第9 d 時(shí)開始萌發(fā).不同濃度的NaClO 浸泡不同時(shí)間后的明日葉種子在第20 d 左右萌發(fā)數(shù)量明顯增加，在27 d 左右達(dá)到頂峰，隨后趨于平緩.KMnO4處理組從第16 d 開始萌發(fā)，第20 d 后萌發(fā)數(shù)量明顯增多，第35 d 停止萌發(fā).H2O2處理組中，3×105mg·L-1濃度處理的種子第25 d 才開始萌發(fā)，發(fā)芽速度緩慢，最終發(fā)芽率顯著低于對(duì)照組，3×104，5×104和1×105mg·L-1濃度處理過(guò)的種子前期萌發(fā)速率緩慢，低于對(duì)照組，在第28 d 之后萌發(fā)數(shù)量明顯增加.

2.5.2 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽率的影響如圖6a 所示，在一定范圍內(nèi)隨著KMnO4濃度的提高，明日葉種子的發(fā)芽率呈上升趨勢(shì)，其中500 mg·L-1處理的發(fā)芽率最高，為84.92%，比對(duì)照組提高了68.16%.H2O2處理組中，3×105mg·L-1濃度處理的發(fā)芽率僅為25%，比對(duì)照組低了50.5%；1×105mg·L-1H2O2處理的種子發(fā)芽率最高，為77.66%，比對(duì)照組提高了53.78%.在NaClO 處理組中，不同濃度處理組間的發(fā)芽率無(wú)顯著差異（p＞0.05）.

圖6 不同強(qiáng)氧化劑及其不同濃度處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽的影響Fig.6 Effects of different strong oxidants and their different concentrations on germination of Angelica keiskei seeds

2.5.3 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽勢(shì)的影響如圖6b 所示，KMnO4處理組中，100 和500 mg·L-1KMnO4處理組的發(fā)芽勢(shì)分別比對(duì)照組高了92.4%和121.4%，其余處理組間無(wú)顯著差異（p＞0.05）.在一定濃度范圍內(nèi)，H2O2處理過(guò)的種子的發(fā)芽勢(shì)隨濃度的增大呈先下降后上升的趨勢(shì)，其中3×103mg·L-1H2O2處理組的發(fā)芽勢(shì)最高，為33.01%，比對(duì)照組提高了58.78%；3×105mg·L-1H2O2處理組的種子在統(tǒng)計(jì)當(dāng)天（第23 d）并無(wú)發(fā)芽，故無(wú)法統(tǒng)計(jì)到發(fā)芽勢(shì).在NaClO 處理組 中，100 和1000 mg·L-1兩組無(wú)顯著差異（p＞0.05），分別比對(duì)照組高了91.01%和85.52%.

2.5.4 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉種子發(fā)芽指數(shù)的影響如圖6c 所示，KMnO4處理組中，濃度范圍為250～3000 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異（p＞0.05），但均高于對(duì)照組.3×103～1×105mg·L-1的H2O2浸種處理后，對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響未達(dá)到顯著水平（p＞0.05），3×105mg·L-1H2O2處理組的發(fā)芽指數(shù)僅為0.7916，比對(duì)照組低了64.50%.在NaClO 處理組中，10000 mg·L-1處理組的發(fā)芽指數(shù)顯著高于對(duì)照組（p＜0.05），提高了66.97%.

2.5.5 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉幼苗生長(zhǎng)的影響如圖7 所示，100 和250 mg·L-1KMnO4處理組的下胚軸顯著伸長(zhǎng)（p＜0.05），但根長(zhǎng)無(wú)明顯變化（p＞0.05）.其余KMnO4處理組與對(duì)照組相比下胚軸長(zhǎng)無(wú)顯著差異，但1000 和3000 mg·L-1KMnO4處理組的根長(zhǎng)顯著減?。╬＜0.05）.在H2O2處理組中，3×104mg·L-1H2O2處理的下胚軸最長(zhǎng)，達(dá)到1.90 cm，比對(duì)照組提高了58.33%.隨著H2O2溶液濃度的升高，下胚軸長(zhǎng)被顯著抑制（p＜0.05）.3×105mg·L-1H2O2處理組的根長(zhǎng)顯著減小，比對(duì)照組短了58.33%（p＜0.05）.在NaClO 處理組中，10000 mg·L-1處理組顯著抑制了下胚軸及根的長(zhǎng)度（p＜0.05）.

圖7 不同強(qiáng)氧化劑處理對(duì)明日葉幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.7 Effects of different strong oxidant treatments on the growth of Angelica keiskei seedlings

3 討論

3.1 適宜的浸種溫度明顯縮短明日葉種子的發(fā)芽進(jìn)程剛收獲的種子常因種胚未成熟、種皮阻礙種子吸脹或種子內(nèi)部存在萌發(fā)抑制物質(zhì)等因素影響，存在不同程度的種子休眠或發(fā)芽推遲［28］.本研究發(fā)現(xiàn)溫水浸種溫度為55 ℃時(shí)，種子的發(fā)芽率表現(xiàn)最優(yōu).周玉雷等［29］研究表明，65 ℃浸種處理后紫花苜蓿各品種種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率都顯著升高，其中效果最顯著的種子發(fā)芽率達(dá)到98%，發(fā)芽勢(shì)由3.67% 升至72.33%.可見(jiàn)適宜溫度（一般55～65 ℃）的溫水浸種對(duì)打破休眠，提高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都有促進(jìn)作用.

溫度可能通過(guò)影響種子內(nèi)部與萌發(fā)相關(guān)的酶的活性，從而調(diào)控種子的萌發(fā)進(jìn)程［30］.我們的研究發(fā)現(xiàn)較低的發(fā)芽溫度（15 ℃）更有利于明日葉種子的萌發(fā)，梁潤(rùn)芳等［31］對(duì)羊草種子的研究表明，低溫處理可明顯提高烏珠穆沁羊草種子和長(zhǎng)嶺羊草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽速率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和苗長(zhǎng).可能是由于較低的溫度可以激活種子內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)，并在一定水平上抑制霉菌的滋生.而高溫（30 ℃）發(fā)芽處理的種子，由于種子呼吸加強(qiáng)或?qū)е路N胚內(nèi)部產(chǎn)生變化而抑制萌發(fā)，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)顯著降低，大部分種子出現(xiàn)爛種現(xiàn)象.王楠等［15］研究了同屬植物當(dāng)歸（Angelica sinensis）在15 和25 ℃條件下種子的發(fā)芽率，發(fā)現(xiàn)25 ℃發(fā)芽率高于15 ℃.這與本文得出最優(yōu)發(fā)芽溫度為15 ℃的研究結(jié)果有一定差異，可能是由于浸種溫度的不同導(dǎo)致的.本實(shí)驗(yàn)還探究了浸種后處理對(duì)種子萌發(fā)特性的影響，發(fā)現(xiàn)在浸種后置于培養(yǎng)皿中發(fā)芽的種子無(wú)論在光照還是黑暗條件下發(fā)芽率均有所提高；相反，溫水浸種后直播的種子發(fā)芽率僅有20%，顯著低于對(duì)照組及其他兩個(gè)處理組（p＜0.05），推測(cè)是由于種子埋在土中，更容易受土中微生物的干擾而失去活力.

3.2 適宜濃度的KNO3 顯著提高明日葉種子的發(fā)芽勢(shì)不同濃度KNO3處理間種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異，但均顯著高于對(duì)照組（p＜0.05）.但對(duì)發(fā)芽勢(shì)來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)，隨著KNO3濃度的提高，明日葉種子的發(fā)芽勢(shì)呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)KNO3濃度達(dá)到750 mg·L-1，發(fā)芽勢(shì)最高，為59.56%，比對(duì)照組提高了186.48%.這 與Thongtip et al［25］發(fā)現(xiàn)的0.4%KNO3溶液可提高圣羅勒種子的發(fā)芽率和萌發(fā)指數(shù)、降低平均萌發(fā)時(shí)間的結(jié)果相似.Rizk et al［32］發(fā)現(xiàn)250 和500 mg·L-1KNO3溶液能顯著刺激反枝莧種子生長(zhǎng)，提高其胚根長(zhǎng)度，而本實(shí)驗(yàn)中100 mg·L-1KNO3溶液處理顯著促進(jìn)了明日葉幼苗的下胚軸長(zhǎng)及根長(zhǎng)，但當(dāng)KNO3溶液濃度大于500 mg·L-1時(shí)，幼苗生長(zhǎng)被顯著抑制.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硝酸鉀等鹽溶液可能會(huì)通過(guò)影響種子內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)代謝來(lái)影響種子發(fā)芽進(jìn)程及幼苗生長(zhǎng).劉镎等［33］關(guān)于硼酸和硝酸鉀引發(fā)甜菜種子的研究中有類似的報(bào)道.

3.3 適宜的外源植物激素添加可促進(jìn)明日葉種子萌發(fā)植物激素對(duì)明日葉種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均有促進(jìn)作用，其中100 mg·L-1GA3溶液處理后發(fā)芽率最高，達(dá)到81.19%.這與Wang et al［34］發(fā)現(xiàn)100 mg·L-1GA3溶液處理后，栽培櫻桃、野生櫻桃和甜櫻桃種子的發(fā)芽率分別達(dá)到最大值64%，24%和40%的研究結(jié)果一致.但本研究中GA3溶液的最佳濃度范圍與前人在其他種子上的研究結(jié)果存在一定差異：Hosseini et al［35］證 明0.1% GA3溶液處理對(duì)番石榴種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用；王寧等［17］發(fā)現(xiàn)節(jié)麥種子經(jīng)500 mg·L-1GA3溶液處理后發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)得到顯著提高；殷武平等［36］的研究結(jié)果表明用250 mg·L-1的GA3溶液浸種芹菜種子的效果最佳.推測(cè)是由于不同植物種子種皮通透性及內(nèi)源物質(zhì)不同，導(dǎo)致GA3對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用也不同.本實(shí)驗(yàn)中，100 mg·L-1GA3溶液處理顯著 促進(jìn)明日葉莖伸長(zhǎng)，200 mg·L-1GA3顯著促進(jìn)明日葉根系生長(zhǎng)，這與殷武平等［36］的研究結(jié)果類似.本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，適宜濃度的GA3溶液能夠在一定程度上加速細(xì)胞分裂，促進(jìn)細(xì)胞分化，有利于促進(jìn)傘形科植株幼苗生長(zhǎng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以提高植物的產(chǎn)量.

3.4 適宜的強(qiáng)氧化劑濃度可促進(jìn)明日葉種子萌發(fā)KMnO4溶液處理明日葉種子可以提高其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)，其原因可能是KMnO4能激活細(xì)胞內(nèi)的CAT（過(guò)氧化氫酶），增強(qiáng)呼吸作用，加快細(xì)胞代謝，提高種子發(fā)芽率［35］.Chu et al［37］通過(guò)基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)H2O2等強(qiáng)氧化劑不僅促進(jìn)了與細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)相關(guān)的基因活性，而且加速了種子中儲(chǔ)存的mRNAs 的降解，促進(jìn)了種子從休眠向萌發(fā)的過(guò)渡.本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)氧化劑處理組中，500 mg·L-1KMnO4溶液處理發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均最高，分別比對(duì)照組提高了68.16%和121.4%，差異顯著（p＜0.05）.這與昌正興等［22］對(duì)冬瓜種子的研究結(jié)果基本一致.

4 結(jié)論

本研究針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中不同的處理方式，組內(nèi)對(duì)比篩選出四種催芽效果最佳處理，分別為溫水55 ℃浸種后在光照條件下15 ℃發(fā)芽處理；100 mg·L-1GA3溶液處理；750 mg·L-1KNO3溶液處理；500 mg·L-1KMnO4溶液處理.通過(guò)綜合比較這四種情況下明日葉種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、下胚軸長(zhǎng)及根長(zhǎng)，考慮到外源添加藥劑的可獲得性，推薦使用100 mg·L-1GA3溶液（25 ℃浸種12 h 后放入黑暗環(huán)境，25 ℃條件下催芽）進(jìn)行明日葉種子催芽，可達(dá)到最佳效果.