朱虹，張春紅，2，韋坤華，張樂，2，李旻輝，2*，周立社*

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)特色藥用植物培育與保護(hù)工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古 包頭 014060；3.廣西壯族自治區(qū)藥用植物園，廣西藥用資源保護(hù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530023)

·中藥農(nóng)業(yè)·

肋柱花種子萌發(fā)影響因素研究△

朱虹1，張春紅1，2，韋坤華3，張樂1，2，李旻輝1，2*，周立社1*

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014060；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)特色藥用植物培育與保護(hù)工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古 包頭 014060；3.廣西壯族自治區(qū)藥用植物園，廣西藥用資源保護(hù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530023)

目的：通過選用不同的貯存溫度和不同濃度的赤霉素溶液處理肋柱花種子，找出肋柱花種子萌發(fā)的影響因素，為肋柱花的大規(guī)模栽培和有性繁殖的生產(chǎn)實(shí)踐提供科學(xué)指導(dǎo)。方法：采用培養(yǎng)皿萌發(fā)法，以發(fā)芽率、平均根長和種子簡化活力指數(shù)為指標(biāo)，考察不同的貯存溫度和不同濃度的赤霉素溶液對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響。結(jié)果：在貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)中：室外變溫組、4 ℃冰箱組和常溫對(duì)照組的發(fā)芽率分別為95.3%、10.5%和6.0%；平均根長為1.19 cm、1.15 cm和1.12 cm；種子簡化活力指數(shù)為1.134 1%、0.120 8%、0.067 2%。不同濃度(25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-1、1000 mg·L-1)赤霉素浸泡后種子的發(fā)芽率分別為89.6%、91.0%、94.0%、93.3%、95.0%、90.0%；平均根長為1.12 cm、1.13 cm、1.17 cm、1.15 cm、1.18 cm、1.13 cm；種子簡化活力指數(shù)為1.003 5%、1.028 3%、1.099 8%、1.072 9%、1.121 0%、1.017 0%。結(jié)論：室外變溫或赤霉素浸種均能顯著促進(jìn)肋柱花種子的萌發(fā)。

肋柱花；種子；萌發(fā)

蒙藥肋柱花為龍膽科植物肋柱花Lomatogoniumrotatum(L.)Fries ex Nym.的干燥全草，味苦，性寒、鈍、糙、輕、燥。用于“協(xié)日”熱、瘟疫、流感、傷寒、中暑頭熱、肝膽熱、黃疸、胃“協(xié)日”、傷熱等癥[1]。肋柱花主要分布于內(nèi)蒙古、西藏、云南、四川、青海、甘肅、新疆等地[2]，生于海拔4200 m以下的山坡、草坡及灌叢中[3]。肋柱花為蒙醫(yī)傳統(tǒng)要藥，蒙藥名哈比日根—地格達(dá)，應(yīng)用廣泛，在肋柱花四味湯散、地格達(dá)·蘇木湯、土木香十味湯散等復(fù)方中用作主藥或輔藥，應(yīng)用歷史悠久，在蒙醫(yī)藥中有著不可替代的地位[4]。由于肋柱花藥材目前100%來源野生資源，再加之人為的干擾和盲目采挖，肋柱花的野生資源逐年銳減。我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，肋柱花在錫林郭勒、通遼等地的分布資源已經(jīng)逐漸減少，只有在呼倫貝爾盟還有較大面積的分布。同時(shí)發(fā)現(xiàn)少數(shù)地方，蒙醫(yī)還在用肋柱花作為“地格達(dá)”使用，大部分地區(qū)的蒙醫(yī)則用堇菜科植物紫花地丁來替代入藥，保護(hù)和擴(kuò)大繁殖栽培這一珍稀物種已刻不容緩。目前，與肋柱花種子萌發(fā)相關(guān)的研究尚未見報(bào)道，本文首次采用不同貯藏方法和不同濃度的赤霉素處理肋柱花種子，測(cè)定其發(fā)芽率、平均根長和種子簡化活力指數(shù)，尋找提高肋柱花種子發(fā)芽率的途徑，旨在為肋柱花的大規(guī)模栽培和有性繁殖的生產(chǎn)實(shí)踐提供科學(xué)指導(dǎo)，從根本上解決肋柱花的資源短缺問題。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 種子 供試種子于2012年8月采自內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟根河市郊區(qū)的野生肋柱花植株上，室內(nèi)陰干后裝入紙質(zhì)信封中常溫保存。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 RGQ-360N型人工氣候箱(上海森信公司)，ME204型萬分之一天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)，SZ760型連續(xù)變倍體視顯微鏡(重慶奧特光學(xué)儀器有限責(zé)任公司)。

1.1.3 試劑 GB0738赤霉素(生工生物工程(上海)股份有限公司)，無水乙醇(天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)藥品開發(fā)有限公司)，次氯酸鈉(天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)藥品開發(fā)有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 種子選擇 肋柱花種子為橢圓形，黃褐色-黑褐色，表面為不規(guī)則顆粒狀，有金屬光澤，其千粒重為63.097±4.186 mg。我們選擇黑褐色、有光澤的飽滿肋柱花種子作為實(shí)驗(yàn)材料，見圖1。

圖1 顯微鏡下肋柱花種子

1.2.2 貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響 取1 g無雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)肋柱花種子，平均分為3份(實(shí)驗(yàn)組2份，對(duì)照組1份)，分別裝入50 μm小網(wǎng)眼尼龍布袋中，實(shí)驗(yàn)組種子在盛有自來水的錐形瓶中浸種24 h，使之充分吸水膨脹，按以下方式進(jìn)行處理：

①室外變溫組：浸泡完成的種子袋埋在室外裝有濕沙的坑里，貯存4個(gè)月。

②4 ℃冰箱組：浸泡完成的種子袋放入4 ℃冰箱中，貯存時(shí)間4個(gè)月。

注：實(shí)驗(yàn)組種子于種子收集當(dāng)年11月初開始貯存。

貯存完成后將所有種子取出，接種前進(jìn)行種子滅菌消毒，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組種子(常溫貯存于干燥器內(nèi)，實(shí)驗(yàn)前用流水沖洗30 min，再用蒸餾水浸泡24 h)分別置于滅菌后的三角瓶中，用無菌水沖洗種子。再用75%的乙醇消毒1 min，棄去乙醇，加入20%次氯酸鈉消毒7～8 min，棄去次氯酸鈉，再加入20%次氯酸鈉消毒7～8 min。消毒完畢后，棄去次氯酸鈉，用無菌水漂洗種子6次，每次5 min。

1.2.3 赤霉素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響 取1 g常溫貯存無雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)肋柱花種子，依照上述方法進(jìn)行滅菌消毒。滅菌后的種子平均分為7份，分別浸入濃度為25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-1、1000 mg·L-1的赤霉素溶液和無菌水中，每個(gè)處理重復(fù)3次，室溫浸種24 h。

1.2.4 種子萌發(fā)發(fā)芽率的考察 在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)鋪一層脫脂棉，上面蓋一層濾紙，讓脫脂棉和濾紙都吸足水分(無菌水)，將以上各組種子均勻的撒在濾紙上，種子上再蓋一層濾紙。各處理每皿100粒，重復(fù)3次，置于25 ℃人工氣候箱中培養(yǎng)，保持發(fā)芽床濕潤。每天觀察，每24 h記錄1次。以胚芽長出1 cm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，30天為一個(gè)周期，統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽率，測(cè)量幼苗根長，計(jì)算種子簡化活力指數(shù)(G·S)。

發(fā)芽率=(種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子數(shù))×100%

G·S=發(fā)芽率%×生長量(平均根長cm)

2 結(jié)果與分析

2.1 貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

由表1可知，室外變溫組、4 ℃冰箱組和常溫對(duì)照組的發(fā)芽率分別為95.3%，10.5%和6.0%。室外變溫貯存對(duì)肋柱花種子發(fā)芽率的影響與對(duì)照組相比達(dá)極顯著差異(P<0.01)，與4 ℃冰箱相比，有顯著差異(P<0.05)。與其它兩種貯存溫度相比，室外變溫貯存更是提早了肋柱花種子的萌發(fā)。各貯存溫度對(duì)根長影響不明顯，與對(duì)照組相比，均無顯著差異(P>0.05)。室外變溫組的種子簡化活力指數(shù)最高，為1.134 1%，與常溫對(duì)照組的0.067 2% 和4℃冰箱組的0.120 8% 相比，均有極顯著差異(P< 0.01)。因此室外變溫貯存有效地提高了肋柱花種子的萌發(fā)(圖2)。

表1 貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

注：**表示與對(duì)照組相比，在P=0.01水平上有極顯著性差異。

圖2 貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

2.2 赤霉素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

6種不同濃度赤霉素處理結(jié)果(見表2)表明：赤霉素處理對(duì)種子的萌發(fā)影響較明顯且種子長勢(shì)較好。不同濃度赤霉素對(duì)肋柱花種子的發(fā)芽率影響與對(duì)照組相比均有極顯著差異(P<0.01)，除了25 mg·L-1處理發(fā)芽率為89.6%外，其它濃度赤霉素浸泡處理的種子發(fā)芽率均在90%以上。6種不同濃度赤霉素浸種后種子簡化活力指數(shù)為1.003 5%、1.028 3%、1.099 8%、1.072 9%、1.121 0%、1.017 0%，和對(duì)照組0.074 8%相比，均有極顯著差異(P<0.01)。表明：赤霉素處理對(duì)提高肋柱花種子的發(fā)芽率作用明顯。

表2 赤霉素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

注：**表示與對(duì)照組相比，在P=0.01水平上有極顯著性差異。

3 討論

3.1 貯存溫度對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

本實(shí)驗(yàn)所用肋柱花種子采自內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟根河市，根河市氣候?qū)俸疁貛駶櫺蜕謿夂?，寒冷濕潤，冬長夏短。年平均氣溫-5.3 ℃，一月平均氣溫接近-30 ℃，日溫度差及年溫度差較大，結(jié)凍期長達(dá)210 d以上。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的種子室外變溫貯存，考慮與肋柱花野生環(huán)境相適應(yīng)，實(shí)驗(yàn)所在地冬季氣溫低，室外平均溫度-12 ℃，白天平均氣溫-10 ℃，夜間平均氣溫-15 ℃，形成了肋柱花種子貯存的低溫環(huán)境。經(jīng)過4個(gè)月日夜溫差較大的結(jié)凍期處理后，種子的發(fā)芽率極大地提高，可能與冬季濕沙結(jié)冰，極小的減少了種子水分的流失，對(duì)種子起到了一定的保水作用，從而提高了種子的發(fā)芽率。本研究使用的室外變溫貯存，不僅有效地促進(jìn)了肋柱花種子的萌發(fā)，同時(shí)也為找到適合肋柱花種子長期貯存的方法奠定了基礎(chǔ)。

3.2 赤霉素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響

本研究前期已進(jìn)行過不同植物激素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)影響的預(yù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，赤霉素對(duì)肋柱花種子的萌發(fā)有較顯著的影響。因此，本實(shí)驗(yàn)研究了不同濃度(25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-1、1000 mg·L-1)赤霉素對(duì)肋柱花種子萌發(fā)的影響。

赤霉素是一類重要的植物生長調(diào)節(jié)激素，也是對(duì)種子萌發(fā)效果最好、研究最多的一類激素，可以打破種子休眠、刺激種子萌發(fā)[5-6]，已有研究表明，赤霉素對(duì)水稻、番茄等作物的種子萌發(fā)都有一定的促進(jìn)作用[7-8]。本實(shí)驗(yàn)中不同濃度赤霉素提高了肋柱花種子的發(fā)芽率?？赡芘c赤霉素影響細(xì)胞數(shù)目的增加和細(xì)胞的伸長有關(guān)，赤霉素溶液能顯著提高胚乳中α-淀粉酶的活性，使細(xì)胞壁的水解酶活性增強(qiáng)，從而使胚細(xì)胞發(fā)生較大幅度的伸長，促進(jìn)種子萌發(fā)進(jìn)人生長階段[9]。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，肋柱花種子的發(fā)芽率在本實(shí)驗(yàn)所選濃度范圍內(nèi)無明顯差異，因此，還需進(jìn)一步擴(kuò)大濃度范圍，找到肋柱花種子開始萌發(fā)和終止萌發(fā)的濃度，從而找出最適合肋柱花種子萌發(fā)的濃度。

[1] 中華人民共和國衛(wèi)生部.中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)(蒙藥冊(cè))[S].1998：15.

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StudyonInfluencingFactorofLomatogoniumrotatumSeedGermination

ZHUHong1，ZHANGChunhong1，2，WEIKunhua3，ZHANGLe1，2，LIMinhui1，2*，ZHOULishe1*

(1.BaotouMedicalCollege，Baotou，InnerMongolia014060，China； 2.InnerMongoliaResearchCenterofCharacteristicMedicinalPlantsCultivationandProtectionEngineeringTechnology，Baotou，InnerMongolia014060，China；3.GuangxiKeyLaboratoryofMedicinalResourcesProtectionandGeneticImprovement，GuangxiBotanicalGardenofMedicinalPlants，Nanning530023，China)

Objective：To study the major influencing factors ofLomatogoniumrotatumseed germination aiming to provide a scientific guidance for large scale cultivation and sexual propagation ofL.rotatum.Methods：Different storage temperatures and concentrations of gibberellin solution were choosed to treat the seeds，and petri dish method was used for the seed germination experiment.Seed germination rate，average root length and simplified vigor index were measured in a seed germination period.Results：The germination rates of outdoor alternating temperature group，4 ℃ refrigerator group and normal temperature group were 95.3%，10.5% and 6.0%，respectively.The average root lengths of these groups were 1.19 cm，1.15 cm，1.12 cm，respectively.The seed simplified vigor indexs were 1.134 1%，0.120 8%，0.067 2%，respectively.The germination rates of different concentrations，(25 mg·L-1，50 mg·L-1，100 mg·L-1，200 mg·L-1，500 mg·L-1and 1000 mg·L-1)of gibberellin solution soaked seeds were 89.6%，91.0%，94.0%，93.3%，95.0%，90.0%，respectively.The average root lengths were 1.12 cm，1.13 cm，1.17 cm，1.15 cm，1.18 cm，1.13 cm，respectively，and seed simplified vigor indexes were 1.003 5%，1.028 3%、1.099 8%，1.072 9%，1.121 0%，1.017 0%，recpectively.Conclusion：Outdoor alternating temperature storage or gibberellin soaking showed obvious effect on promotingL.rotatumseed germination.

Lomatogoniumrotatum；soil buried frozen；gibberellin

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.3.010

2014-10-19)

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAI28B02)；國家自然基金(81060372)；內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校青年科技英才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NJYT-13-B18); 內(nèi)蒙古自治區(qū)教育廳項(xiàng)目(NJZY13239)

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李旻輝，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:li_minhui@aliyun.com 周立社，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:zhoulishe@sohu.com