唐 玲,王艷芳,李榮英,楊春勇,李 戈
(中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所云南分所/西雙版納州傣藥南藥重點實驗室,云南 景洪666100)
滇重樓[Paris polyphylla. Smith var. yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz] 為延齡草科重樓屬多年生草本植物,主要分布于云南、貴州和四川,其根莖入藥,有清熱解毒、消腫止痛、涼肝定驚之功效[1]。滇重樓在我國有著悠久的藥用歷史,為云南白藥、宮血寧、奪命丹等中成藥的主要原料,已被收入2010 年版《中國藥典》[2]。
傳統(tǒng)滇重樓藥用取材主要依賴于野生資源,隨著新藥的開發(fā),滇重樓的需求量越來越大,人工種植已成為解決滇重樓資源匱乏的必然選擇。天然條件下,滇重樓種子需要兩冬一夏才能出苗,15 個月的出苗率也只有46.2%[3]。如何打破休眠縮短育苗時間,成為滇重樓人工種植的重點方面。種子的萌發(fā)過程由多種內源植物激素參與調節(jié),因此應用外源激素或光照、后熟或低溫等處理,能打破休眠,促進萌發(fā)[4]。袁春理等人對滇重樓的適宜萌發(fā)溫度進行了研究,發(fā)現(xiàn)18~20℃是其萌發(fā)的最適溫度[5-6]。本試驗旨在探討最適溫度條件下,外源激素和試劑對藥用植物滇重樓種子萌發(fā)特性的影響,為其大規(guī)模人工栽培和資源保護提供理論依據(jù)。
滇重樓種子于2011 年采集于云南白藥武定重樓基地,去皮處理。
滇重樓種子分別用赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)、6-芐氨基嘌呤(6-BA)、硝酸鉀(KNO3)與硼酸(H3BO3)對滇重樓種子進行浸種處理。其中赤霉素所用的濃度為50、100、200、500mg/L;萘乙酸所用濃度為20、50、100、200mg/L;吲哚乙酸、6-芐氨基嘌呤與硝酸鉀所用濃度為:10、20、50、100mg/L;硼酸所用濃度分別為:50、100、200、500mg/L;種子的浸種時間均為24 h,每處理4次重復,每重復100 粒種子。以不用激素處理為空白對照。
將化學藥劑處理的種子與濕沙1 ∶3 混拌,然后進行恒溫層積處理(溫度20℃)在恒溫箱中進行。
以滇重樓種子的胚根突破種皮視為萌發(fā),分別于處理60、90d 后進行觀察記錄,萌發(fā)率=(萌發(fā)種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%.
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003 處理,采用SPSS 17.0 統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析,采用Duncan 測驗進行顯著性分析,置信區(qū)間95%.
由表1 可知,經不同濃度赤霉素處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率發(fā)生顯著變化。60d 時,在高濃度(200、500mg/L)赤霉素下,滇重樓種子的發(fā)芽率顯著高于對照及其他濃度,其發(fā)芽率相比對照和其他濃度提高了20%左右。90d 時,赤霉素 處理的種子發(fā)芽率之間并無顯著差異,與對照也無顯著差異。說明在一定時間內,高濃度的赤霉素可以更快的促進種子發(fā)芽,顯著提高滇重樓種子發(fā)芽率。
表1 不同濃度赤霉素處理滇重樓種子的發(fā)芽率
由表2 可知,不同濃度萘乙酸處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率與對照相比顯著降低。隨著萘乙酸濃度的逐漸升高,滇重樓種子的發(fā)芽率也逐漸降低,相比對照,60d 的發(fā)芽率了25%~40%,90d 時,其發(fā)芽率降低了23% ~76%.上述情況說明,萘乙酸能夠顯著抑制滇重樓種子的發(fā)芽。
表2 不同濃度萘乙酸處理滇重樓種子的發(fā)芽率
由表3 可知,不同濃度吲哚乙酸處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率呈現(xiàn)不同變化。60d 時,滇重樓種子發(fā)芽率在20mg/L 濃度下相比對照顯著提高了13%,而在100mg/L 與10mg/L 的濃度下,種子的發(fā)芽率與對照相比分別顯著降低了11%與13%. 90d時,除20mg/L 濃度,與對照相比,其余濃度下滇重樓種子的發(fā)芽率顯著降低,在8%~14%之間。上述情況說明,在20mg/L 濃度下的吲哚乙酸在一定時間內能夠促進滇重樓種子發(fā)芽,提高種子發(fā)芽率。
表3 不同濃度吲哚乙酸處理滇重樓種子的發(fā)芽率
由表4 可知,經不同濃度6-芐氨基嘌呤處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率隨著濃度的增加逐漸降低。60d 時,滇重樓種子在低濃度(10mg/L)下,其發(fā)芽率與對照相比顯著增加了12%;在高濃度下(50、100mg/L),滇重樓種子發(fā)芽率與對照相比分別顯著降低了14%與25.66%. 90d 時,低濃度下(10mg/L),種子發(fā)芽率與對照相比顯著增加了5.67%;而在高濃度下(100mg/L),滇重樓種子發(fā)芽率與對照相比分別顯著降低了20.67%. 上述情況說明,低濃度的6-芐氨基嘌呤能夠顯著促進滇重樓種子發(fā)芽,提高其發(fā)芽率,高濃度下反而抑制其發(fā)芽。
表4 不同濃度6-芐氨基嘌呤處理滇重樓種子的發(fā)芽率
由表2 可知,經不同濃度硼酸處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率隨著硼酸濃度的增加有所降低。60d時,低濃度(50mg/L)的硼酸下,滇重樓的發(fā)芽率與對照相比并無顯著差異;隨著硼酸濃度的逐漸升高,其種子發(fā)芽率逐漸降低,與對照相比,發(fā)芽率顯著降低,在17.66%~34.66%之間。90d 時,滇重樓種子發(fā)芽率情況與60d 情況相似,在500mg/L 濃度時,其種子發(fā)芽率與對照相比顯著降低了35.33%.上述情況說明,硼酸在低濃度情況下對滇重樓種子發(fā)芽并無顯著影響,在短時間內,高濃度的硼酸顯著抑制了其種子發(fā)芽。
表5 不同濃度硼酸處理滇重樓種子的發(fā)芽率
由表6 可知,經不同濃度硝酸鉀處理后,滇重樓種子的發(fā)芽率有所升高。60d 時,隨著硝酸鉀濃度的逐漸降低,滇重樓種子的發(fā)芽率也逐漸升高。在低濃度(10、20mg/L)下,滇重樓種子的發(fā)芽率與對照相比顯著升高了18.34%與13.67%. 90d 時,滇重樓種子的發(fā)芽率與對照相比并無顯著差異。上述情況說明,硝酸鉀在低濃度條件下能夠更快的促進種子發(fā)芽,顯著提高滇重樓種子發(fā)芽率。
表6 不同濃度硝酸鉀處理滇重樓種子的發(fā)芽率
種子休眠是植物本身適應環(huán)境和延續(xù)生存的一種方式,是物種適應自然的一種生態(tài)策略。一般認為,種子的休眠特性是它在長期演化過程中形成的對不良環(huán)境的適應[7]。滇重樓種子休眠期漫長,其中種子存有萌發(fā)抑制物、種胚發(fā)育不完全以及生理學后熟是其休眠的主要原因[8]。使用某些植物外源激素或試劑浸種可以打破種子休眠,破壞妨礙種子萌發(fā)的活性物質,從而有利于種子的吸水萌發(fā)[9],赤霉素是影響種子萌發(fā)的主要植物激素之一,可以提高種子水解酶的活性,使貯藏物質大量分解,并輸送到新生器官供生長使用,因此,使用赤霉素浸種可以促進種子萌發(fā)[10]。萘乙酸 可促進細胞伸長與分裂,誘導形成不定根,促進插枝條生根[11]。吲哚乙酸是高等植物中最普遍存在的植物生長素,能影響細胞分裂、伸長和分化,也影響營養(yǎng)器官和生殖器官的生長、成熟和衰老[12]。6-芐氨基嘌呤作為一種細胞分裂素,可促進細胞分裂,誘導芽的分化,也可促進種子發(fā)芽[13]。硼在植物體內參與物質運輸與生理代謝活動,影響作物的開花結實和發(fā)芽[14]。硝酸鉀中的K+作為多種酶的激活劑,可以促進代謝多種酶的活性,誘導植物體內生長促進性激素的生物合成及其活力調控,從而提高種子活力,促進種子的萌發(fā)的作用[15]。
不同試劑對打破滇重樓種子休眠的作用有一定的差異。本次研究結果可以看出,赤霉素、吲哚乙酸、6-芐氨基嘌呤、硝酸鉀一定情況下能夠促進滇重樓種子的萌發(fā),與對照(CK)相比,它們在縮短發(fā)芽天數(shù),提高發(fā)芽率方面均有較明顯的效果,相反,萘乙酸顯著抑制了滇重樓種子的發(fā)芽。各試劑對滇重樓種子萌芽的影響與其使用濃度關系密切,高濃度下的赤霉素與低濃度下的吲哚乙酸、6-芐氨基嘌呤、硝酸鉀都能夠促進滇重樓種子的萌發(fā),相反,高濃度下6-芐氨基嘌呤反而顯著制其發(fā)芽。因而,只有摸索出合理的試劑濃度,才能更好地提高種子發(fā)芽率。
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