野生巴戟天种子萌发特性的研究

作者：罗进辉,苏健芬,丁平,赖小平

【摘要】 【目的】观察不同处理方法对野生巴戟天种子萌发的影响,为巴戟天的栽培种植提供依据。【方法】观测野生巴戟天种子的形态、千粒质量、吸水性和不同处理方法下种子的发芽率、发芽势和发芽指数。【结果】种子的千粒质量为3803 g,种皮的透水性良好,剥除种皮、硫酸酸蚀处理、剥除种皮与外源激素[赤霉素(ga)、6苄基腺嘌呤(6ba)]综合处理均能提高种子发芽率,其中以剥除种皮与4 mg/l 6ba综合处理发芽率最高(p<005),达8889%，发芽势与发芽指数也最高。【结论】种皮含有的萌发抑制物是巴戟天种子萌发困难的主要原因,其种子内部含有的萌发抑制物也对萌发构成一定的影响。

【关键词】 巴戟天/生长和发育;种子;萌发

　巴戟天morinda officinalis how来源于茜草科巴戟天属的植物,主要分布于广东、福建、广西、海南等地,以干燥的地下根入药,其性甘、辛,微温,具有强筋骨、祛风湿的功能,是广东的道地药材,也是著名的“四大南药”之一[1-2]。长期以来,由于生产上主要采用藤蔓扦插繁殖,病原体通过无性繁殖传递,且逐代积累,危害越来越严重,造成巴戟天种质退化、质量下降,迫切需要进行新品种选育,而种子繁殖实生苗是防止巴戟天种质退化的最有效方法之一[3]。www.lw881.com为了筛选巴戟天优良品种,保护巴戟天的野生种质资源,本研究收集了广东德庆巴戟天野生种子,对其发芽特性进行研究，现将结果报道如下。

　　1材料与方法

　　11仪器与试剂zrx258e型智能人工气候箱(由杭州钱江仪器设备有限公司提供)，rodi50re型纯水系统(由厦门瑞思捷科学仪器有限公司提供)。赤霉素(ga,由北京普博欣生物科技有限公司提供)，6苄基腺嘌呤(6ba,由国药集团化学试剂有限公司提供)，浓硫酸(由上海申翔化学有限公司提供)等试剂均为分析纯。

　　12材料野生巴戟天种子,2008年12月采于广东省德庆县高良镇,经广州中医药大学丁平教授鉴定为巴戟天morinda officinalis how的种子,无水硅胶保存15 d后进行实验。

　　13千粒质量测定采用称质量法,随机选取饱满的野生巴戟天种子100粒称质量,8个重复,取平均值。

　　14种子的吸水性取去皮种子(指剥除种皮的种子)和完整种子各15粒,分别称质量后,加40 ml蒸馏水,放入25℃恒温箱中吸胀,在前12 h内每隔2 h取出1次,用滤纸吸干表面水分后称其湿质量,然后每隔12 h取出1次,直至吸水饱和为止,计算各自的吸水率,每种处理重复3次。

　　15种子处理酸蚀处理以体积分数75%硫酸处理20 min设为1个处理,并以未作任何处理的种子(ck1)作对照。剥除种皮与外源激素(ga、6ba)综合处理分别设4、2、1、04、02 mg/l各5个处理,浸种24 h,以剥除种皮种子清水浸种相同时间(ck2)为对照。

　　16种子发芽试验种子处理后放置于消毒后的河沙上,放入人工气候箱,培养条件为：温度25℃,湿度80%,光照16 h/d,黑暗8 h/d。每天定时观察和记录种子正常萌发数,直至无萌发种子出现为止。试验中若有严重霉烂种子则随时拣出。发芽标准为胚根伸出种皮,长至1～2 mm。

　　17数据计算按以下公式计算：发芽率：pgr=(n1/n)×100%(n1为最终达到的正常发芽粒数,n为供试种子总数);发芽势：pge=(n2/n)×100%(n2为到达发芽高峰时的正常发芽粒数);发芽指数：ig=∑(ngt/ndt)(ngt为种子在t日的发芽数，ndt为相应的发芽日数)。

　2结果与分析

　　21种子形态野生巴戟天种子包被在橙红色的聚合果中,倒卵形,稍扁,长约56 mm,宽约395 mm,厚约284 mm。种皮红色或橙黄色,表面有沟槽,种脐位于种子腹面一端,呈纵沟洞状。胚乳灰白色。种子千粒质量为3803 g。

　　22种子的吸水性野生巴戟天去皮种子与完整种子在24 h前有相同的吸水趋势,24 h的吸水率仅差002%(见图1)。可见,野生巴戟天种子种皮的透水性良好,不影响种子对水分的有效吸收。在整个吸水过程中完整种子的吸水量始终较去皮种子吸水量高,在24 h后越趋明显,96 h达到最大吸收值时,完整种子吸水率高出去皮种子1286%。但是,无论是去皮种子还是完整种子,达到最大吸收值时吸水率均不到70%,说明种子胚乳组织结构致密,不易透水,去掉种皮后种子的保水能力反而减弱。

　　23酸蚀处理方式对种子萌发的影响表1结果显示,体积分数75%硫酸酸蚀处理20 min能够显著提高种子的发芽率，与对照组ck1比较差异有显著性意义(p<0001)，也能提高种子的发芽势与发芽指数。

　　24综合处理方式对种子萌发的影响采取剥除种皮结合不同浓度ga、6ba综合处理的方法考察对野生巴戟天种子萌发的影响,结果见表2。

　　剥除种皮与不同浓度外源激素(ga、6ba)综合处理后发芽率均高于对照组ck2(未作任何处理)。ga处理后种子发芽率随浓度的降低而升高,而6ba处理则相反。其中以剥除种皮与4 mg/l 6ba综合处理发芽率最高(p<005),达8889%，发芽势也最高，预示着出苗快而整齐。发芽指数是种子活力的指标之一，可以反映出种子活力的大小，发芽指数越高，种子活力则越高。各综合处理组种子发芽指数均高于对照组ck2，表明外源激素均可提高野生巴戟天种子的活力，其中以剥除种皮与4 mg/l 6ba综合处理效果最好。表1酸蚀处理方式对野生巴戟天种子萌发的影响表2不同综合处理方法对野生巴戟天种子萌发的影响

　　3讨论

　　我国自20世纪60年代巴戟天由野生转家种后,栽培面积大量提高,仅广东德庆县种植面积就达2 000公顷以上[4]。本课题组在资源调查中发现,栽培巴戟天一般种植年限为4~5年,由于经济效益所趋,第2年的藤苗便被用来做为繁殖的扦插苗用,再加上种植年限短,从种植到采收,仅有开花,很少有果实形成,造成种子资源的匮乏。目前未见有对巴戟天种子萌发特性的研究报道。因此,我们在巴戟天的主产区广东德庆县高良镇开展野外调查工作,对寻找到的野生巴戟天种子进行萌发特性研究。野生巴戟天由于长期处于野生状态,经受了各种灾害和不良环境的自然选择,往往保存了一般栽培种所不具有或已消失的某些重要性状[5]。利用野生种子繁殖实生苗可以选育出更好的优良品种,改善当前种质退化、质量下降等问题。但在自然条件下巴戟天种子萌发率很低,未发现有成片的藤林,种群自然更新极为困难,中国植物红皮书已将其列为稀有濒危植物[6-7]。因此,本实验研究能为该物种的种质资源保护、品种选育与可持续利用提供一些参考。

　　通过本实验研究发现,未作任何处理的完整种子(ck1)发芽率仅为444%,而剥除种皮(ck2)后的发芽率达6222%,由此证明了种子萌发时存在种皮障碍。种皮障碍的原因,可能是种皮的透性(透气性、透水性)差,也可能是种皮含有抑制萌发的物质[8]。种子的吸水性试验结果表明,种皮的透水性良好,由此可知,种皮含有抑制萌发的物质是野生巴戟天种子萌发困难的主要原因之一。

　　本实验研究也表明,酸蚀处理后发芽率高于剥除种皮处理,达8222%。在吸水性试验中表明种子胚乳组织结构致密,不易透水,去掉种皮后种子的保水能力减弱,不利于萌发,而酸蚀处理残留的种皮此时恰好提高了保水能力,有利于萌发。

　　对剥除种皮后的种子再加以外源激素(ga、6ba)处理,发芽率能显著提高,表明种子内部可能也存在抑制种子萌发的物质,而这种物质大部分可被外源激素解除,其中以4 mg/l 6ba综合处理效果最好。但在预实验中,我们发现完整种子或体积分数75%硫酸酸蚀处理与外源激素综合处理并不能提高种子的发芽率,这表明种皮与种子内部所含的萌发抑制物可能有所区别,其两者所含抑制物的种类、含量以及由此对种子萌发造成的影响有待于进一步研究。

　　综上所述，野生巴戟天种子经剥除种皮处理,体积分数75%硫酸酸蚀处理 20 min以及剥除种皮与适宜浓度外源激素(ga、6ba)综合处理均为促进种子萌发的有效措施,其中以剥除种皮与4 mg/l 6ba综合处理效果最佳。

【参考文献】
　[1]黄子复.巴戟天生物学特性及栽培技术[j].亚热带植物通讯,1982(2)：1.

　　[2]国家药典委员会.中国药典(一部)[s].北京：化学工业出版社，2005：55-56.

　　[3]丁平,徐鸿华. 巴戟天规范化栽培技术[m].广州:广东科技出版社,2003.

　　[4]徐鸿华,丁平,贺红,等.岭南药材执行中药材生产质量管理规范(gap)的关键技术探讨[j]. 广州中医药大学学报,2006,23(5):419.

　　[5]胡延吉.植物育种学[m].北京:高等教育出版社,2006.

　　[6]傅立国.中国植物红皮书——稀有濒危植物[m].北京:科学出版社,1992：320.

　　[7]彭少麟,陈万成.广东珍稀濒危植物[m].北京:科学出版社,2003：67.

　　[8]唐建宁,张银霞,许强.伏毛铁棒锤种子萌发特性的研究[j].农业科学研究,2007,28(3):13.

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