朱艷霞 黃燕芬 董青松

（廣西藥用植物園，南寧530023）

磨皮對廣州相思子種子發(fā)芽和幼苗生長的影響

朱艷霞 黃燕芬 董青松

（廣西藥用植物園，南寧530023）

為解除廣州相思子種子硬實(shí)休眠狀態(tài)，采用精白機(jī)對種子進(jìn)行磨皮處理，通過發(fā)芽試驗(yàn)和幼苗生長實(shí)驗(yàn)探索磨皮處理對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。測定了不同磨皮時(shí)間處理的廣州相思子種子損傷率、硬實(shí)率、電導(dǎo)率、吸水曲線、發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚根伸長速度、胚芽生長速度、活力指數(shù)等指標(biāo)，結(jié)果表明：與未磨皮的對照種子相比，磨皮處理120～180s的種子硬實(shí)率從91%降為0，24h吸水量提高46～62倍，發(fā)芽率從32.5%提高至92.0%～93.0%，根伸長速度和芽生長速度分別從3.66mm/d·粒、6.33mm/d·粒增加至6.41～6.90mm/d·粒、13.45～13.55mm/d·粒，同時(shí)造成種子損傷率達(dá)6.75%～8.25%，電導(dǎo)率提高9.8～10.5倍。說明通過磨皮處理，種皮透水性增強(qiáng)，種子吸水速率加快，但造成種子物理損傷，電解質(zhì)外滲，為提高種子發(fā)芽率和幼苗質(zhì)量，廣州相思子種子適宜的磨皮處理時(shí)間為90～120s。

廣州相思子；雞骨草；種子；發(fā)芽率

廣州相思子（Abrus cantoniensis）為豆科相思子屬一年生植物，主要分布于廣東、廣西、湖南等地，是廣西道地藥材雞骨草的來源植物[1-2]。人工栽培以種子進(jìn)行繁殖，種子質(zhì)量的好壞直接影響了種子的銷售、使用和藥材的生產(chǎn)[3]，廣州相思子種子堅(jiān)韌、種皮結(jié)構(gòu)致密、透水性差、萌發(fā)時(shí)吸水困難，具有硬實(shí)休眠特性，硬實(shí)率達(dá)98%[4]，在自然條件下萌發(fā)率低，且出苗不齊，生長發(fā)育受阻，影響產(chǎn)量。因此，提高廣州相思子種子萌發(fā)率和種苗質(zhì)量受到國內(nèi)外眾多農(nóng)學(xué)家和植物生理學(xué)家的廣泛關(guān)注，報(bào)道甚多，已取得的成果和研究進(jìn)展也較大，如通過濃硫酸浸種腐蝕種皮、開水燙種、河沙摩擦等方法可解除種子硬實(shí)休眠狀態(tài)[5]。

關(guān)于不同破除硬實(shí)方法處理的廣州相思子種子萌發(fā)階段的吸水率是否存在差異，磨皮處理后的幼苗生長速度和幼苗活力是否存在影響，目前國內(nèi)外均未見報(bào)道。

本試驗(yàn)以吸水曲線、發(fā)芽勢、發(fā)芽率、幼苗根伸長速度、芽生長速度、活力指數(shù)等指標(biāo)，初步研究磨皮處理下廣州相思子種子萌發(fā)特性和幼苗生長特性，以期為廣州相思子種子質(zhì)量檢驗(yàn)和快速育苗技術(shù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料 廣州相思子種子2016年11月購自廣西玉林市福綿管理區(qū)志成中草藥種植場，采收自廣西玉林廣州相思子種植基地，百粒重1.925g，含水量13.4%。

種子分別用精白機(jī)（臺州市新恩精密糧儀有限公司，型號JMNJ-3）磨皮處理5s、15s、30s、60s、90s、120s、150s、180s，以未經(jīng)磨皮的種子為對照處理，各處理號依次記為G5、G15、G30、G60、G90、G120、G150、G180和CK。

1.2方法

1.2.1種子損傷率測定 隨機(jī)稱取5g左右的種子，數(shù)取完整種子粒數(shù)，然后用精白機(jī)磨皮一定時(shí)間，取出后再數(shù)取磨皮后完整種子粒數(shù)，計(jì)算損傷率。每個(gè)處理4次重復(fù)，取均值。

1.2.2硬實(shí)率測定 隨機(jī)取100粒種子，浸泡在200mL蒸餾水中，置于25℃環(huán)境保持3d，每天換水1次，3d后統(tǒng)計(jì)未吸脹種子粒數(shù)，計(jì)算硬實(shí)率[6]。每個(gè)處理4次重復(fù)，取均值。

1.2.3電導(dǎo)率測定 取100粒種子在25℃、93%空氣相對濕度條件下平衡水分24h，稱重，精確至0.001g，用去離子水沖洗3遍再用濾紙吸干表面水分后浸泡于100mL去離子水中，置于25℃恒溫條件保持24h后測定電導(dǎo)率[7]。以相同條件下不浸泡種子的去離子水作空白對照，每個(gè)處理重復(fù)4次。

1.2.4種子吸水曲線測定 隨機(jī)取20粒種子，稱重（精確至0.0001g），置蒸餾水中浸泡，每隔2h取出，擦干表面水分后稱量吸水后種子重量，直至浸泡24h。以時(shí)間為橫坐標(biāo)、吸水率為縱坐標(biāo)繪制吸水曲線[8]。

1.2.5發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、生長速率測定 將種子整齊擺放于12m×12m×6cm的發(fā)芽盒內(nèi)，采用紙上發(fā)芽床，置于25℃恒溫光照培養(yǎng)箱中發(fā)芽培養(yǎng)，從置床第4天開始每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽粒數(shù)，末次計(jì)數(shù)時(shí)間為第15天，并在末次計(jì)數(shù)時(shí)間測量正常幼苗總鮮重，發(fā)芽種子的根總長度、芽總長度，計(jì)算發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)[9]、生長速率[10]。每個(gè)處理設(shè)重復(fù)4次，每重復(fù)50粒種子。

活力指數(shù)（VI）=幼苗平均鮮重×發(fā)芽指數(shù)（GI）

1.3數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Excel 2007和SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1磨皮對種子損傷率、硬實(shí)率和電導(dǎo)率的影響從表1可以看出，磨皮處理時(shí)間少于30s的種子損傷率為0，種子損傷率隨磨皮時(shí)間的延長而加劇，尤其磨皮處理時(shí)間大于120s的種子損傷率達(dá)6.75%以上；對照種子硬實(shí)率為91%，磨皮處理后硬實(shí)率顯著降低，隨磨皮時(shí)間的延長，硬實(shí)率逐漸下降，當(dāng)磨皮時(shí)間大于120s時(shí)，完全解除種子硬實(shí)狀態(tài)；磨皮處理時(shí)間少于30s的種子電導(dǎo)率低于0.91μs/cm·g，隨磨皮時(shí)間的延長，種子電導(dǎo)率增大，尤其是磨皮處理120～180s的種子電導(dǎo)率8.58～9.21μs/cm·g，為對照處理的9.8～10.5倍。結(jié)果說明，磨皮處理造成種子物理損傷，導(dǎo)致種子電解質(zhì)滲出增加。

表1 磨皮處理的廣州相思子種子損傷率、硬實(shí)率和電導(dǎo)率

2.2磨皮對種子吸水速度的影響 種子吸脹吸水進(jìn)程一般呈“快-慢-快”3個(gè)階段，從圖1可見，吸水24h后，磨皮處理時(shí)間5s、15s、30s、60s、90s的廣州相思子種子均未完全吸脹，吸水量分別為風(fēng)干種子重量的5.41%、9.41%、10.14%、14.45%、18.11%；而磨皮處理時(shí)間為120s的種子尚處于第1次快速吸水期，吸水量為風(fēng)干種子重量的71.88%，是對照處理的46倍；磨皮處理時(shí)間為150s和180s的種子經(jīng)過第1次快速吸水期進(jìn)入緩慢吸水期，吸水量分別為風(fēng)干種子重量的93.91%、97.33%，是對照處理的60倍和62倍。結(jié)果說明，隨磨皮處理時(shí)間的延長，種子吸水量顯著增加，吸水速度加快。

2.3磨皮對種子發(fā)芽的影響 將磨皮處理的廣州相思子種子在25℃下作發(fā)芽試驗(yàn)，從表2的發(fā)芽情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見，與對照處理的發(fā)芽勢1.5%、發(fā)芽率32.5%、發(fā)芽指數(shù)2.0、活力指數(shù)0.099相比，磨皮處理時(shí)間低于60s的種子發(fā)芽勢無顯著提高，磨皮處理時(shí)間超過90s的種子發(fā)芽勢顯著增高；磨皮處理時(shí)間超過15s的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著增高，尤其是磨皮時(shí)間大于120s的種子發(fā)芽率達(dá)92%以上、發(fā)芽指數(shù)達(dá)11.0以上、活力指數(shù)達(dá)0.517以上。結(jié)果說明，磨皮處理15～180s顯著提高了廣州相思子種子發(fā)芽速度和發(fā)芽率，其中尤其以磨皮處理120～180s的效果最優(yōu)。

圖1 磨皮處理的廣州相思子種子吸水曲線

表2 磨皮處理的廣州相思子種子發(fā)芽情況

2.4磨皮對幼苗生長速率的影響 從表3可見，與對照處理的幼苗平均根長24.5mm、芽長17.7mm相比，當(dāng)種子磨皮處理時(shí)間為大于30s，幼苗根長和芽長均有顯著性提高。從生長速度上看，磨皮120～180s的幼苗根和芽伸長速度均優(yōu)于60～90s，又優(yōu)于處理時(shí)間為60s以下的。結(jié)果說明，磨皮處理60～180s顯著提高了廣州相思子幼苗根生長速度；磨皮處理也能提高廣州相思子幼苗芽的生長速度，其中尤其以磨皮處理120～180s的效果最優(yōu)。

表3 磨皮處理的廣州相思子幼苗生長情況

3 結(jié)論與討論

3.1磨皮降低種子硬實(shí)率，促進(jìn)種子吸脹吸水廣州相思子種子具有明顯的硬實(shí)休眠特性，吸水存在障礙，試驗(yàn)結(jié)果表明未經(jīng)磨皮處理的廣州相思子種子硬實(shí)率為91%，24h吸水量僅為1.57%，電導(dǎo)率0.88μs/cm·g。磨皮5～180s均可一定程度打破種子硬實(shí)狀態(tài)，且隨磨皮時(shí)間的延長，種子硬實(shí)率線性降低、吸水速度線性增加。磨皮處理增加了種皮透水性，有利于廣州相思子種子萌發(fā)過程中的吸脹吸水，但也造成種子物理損傷、電解質(zhì)外滲、活力降低。關(guān)于磨皮處理對廣州相思子種皮細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響尚未見報(bào)道，有待進(jìn)一步研究。

3.2磨皮提高種子發(fā)芽率和幼苗生長速率 與對照相比，經(jīng)磨皮處理的廣州相思子種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著提高，尤其以磨皮時(shí)間120～180s效果最佳，但磨皮處理120s、150s和180s無顯著性差異。與對照相比，經(jīng)磨皮處理60～180s的廣州相思子種子，發(fā)芽后幼苗的根生長速率和芽生長速率均顯著提高，尤其以磨皮時(shí)間120～180s效果最佳，但磨皮處理120s、150s和180s無顯著性差異。綜上所述，對有硬實(shí)休眠的廣州相思子種子質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)，為獲得更高的發(fā)芽率，必須對種子進(jìn)行磨皮預(yù)處理，但磨皮處理時(shí)間過短，硬實(shí)狀態(tài)解除不徹底，發(fā)芽率較低、發(fā)芽不整齊；磨皮時(shí)間過長，則對種子造成機(jī)械損傷、電導(dǎo)率加大、活力降低，因此廣州相思子種子磨皮時(shí)間以90～120s為宜。本結(jié)果可為廣州相思子種子質(zhì)量檢驗(yàn)和快速育苗技術(shù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

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2017-02-16）

廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2015GXNSFBA139109）

朱艷霞