尹 秀， 德 珍， 張二豪， 祿亞洲，2

(1. 西藏農(nóng)牧學(xué)院 食品科學(xué)學(xué)院， 林芝 860000； 2. 西藏農(nóng)牧學(xué)院 高原生態(tài)研究所， 林芝 860000)

藏藥甘青青蘭(DracocephalumtanguticumMaxim.)為唇形科青蘭屬多年生草本植物，產(chǎn)于西藏、青海及甘肅等地區(qū)[1-4]，主要分布于半濕潤至半干旱的高原山地及河谷，生長海拔為3000～4600 m，較耐旱而喜溫和，競爭力較弱，常以亞高山或高山“草甸草原”的伴生種出現(xiàn)[5]。其氣香，味微苦、辛，具有愈瘡、止血、清肝熱和干黃水等作用，主治血癥、肝胃熱、黃水類病等[6]，是藏藥常用藥材之一，可全草入藥，在民間還可作為傳統(tǒng)香料[5]。

目前對甘青青蘭資源的研究及開發(fā)利用仍以野生資源為主，然而，隨著對其開發(fā)利用的不斷深入，甘青青蘭及其制品的需求量必將呈劇增趨勢，野生資源的日益匱乏，自然條件下種子萌發(fā)率較低，使甘青青蘭資源的人工繁育技術(shù)研究成為該資源可持續(xù)發(fā)展開發(fā)利用的焦點。關(guān)于甘青青蘭的研究大多停留在化學(xué)成分分析[7-10]、形態(tài)組織[11]和顯微特征[12]等方面；此外，有研究者采用不同種類的鹽、PEG及赤霉素處理甘青青蘭種子，探索逆境條件及外源激素對其種子萌發(fā)特性的影響[13-14]，但關(guān)于藏藥甘青青蘭種子萌發(fā)所需適宜環(huán)境因子方面的研究國內(nèi)還鮮有報道，且人工種植主要以種子繁育為主，種子萌發(fā)是植物生存與繁衍的重要階段。因此，本文主要探索甘青青蘭種子萌發(fā)及幼苗生長的適宜環(huán)境條件，以期提高萌發(fā)率，為今后人工種植技術(shù)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2017年9月于西藏農(nóng)牧學(xué)院藏藥材馴化基地采集藏藥甘青青蘭種子，由蘭小中教授提供。干燥后挑選飽滿一致的種子，備用。

1.2 方法

1.2.1 不同光照強度的處理

取50粒種子置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，加入5 mL蒸餾水(隔天補足水分)，分別進行黑暗(0 lx)、弱光(500 lx)、適中光照(2000 lx)、強光照(5000 lx)處理，20 ℃±1 ℃，14 h光照/10 h黑暗，每個梯度處理設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2 不同溫度處理

取50粒種子置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，加入5 mL蒸餾水(隔天補足水分)，放入3種溫度梯度15 ℃、20 ℃和25 ℃培養(yǎng)箱中，光照強度為1000 lx，14 h光照/10 h黑暗，每種溫度梯度設(shè)3次重復(fù)。

1.2.3 不同pH值處理

采用弱酸及弱堿將蒸餾水配制成pH值分別為3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0的溶液，分別將5 mL上述處理液倒入鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放入50粒種子，每種梯度設(shè)3次重復(fù)，隔天補足上述處理液以便避免缺水干旱，光照強度為1000 lx，培養(yǎng)溫度為20 ℃±1 ℃，14 h光照/10 h黑暗。

1.2.4 不同埋藏深度

將已挑選的種子均勻擺放于裝有腐殖土的花盆中，播種時采用不同的埋藏深度(1、2和3 cm 3個深度梯度)，每個花盆中播種50粒種子，每個埋藏深度設(shè)3次重復(fù)，放至20 ℃±1 ℃，光照強度為1000 lx，14 h光照/10 h黑暗。

1.2.5 不同營養(yǎng)液處理

所用營養(yǎng)液為KH2PO4和NH4NO3兩種，KH2PO4濃度為0.1、0.5、1.0和1.5 g/L；NH4NO3濃度0.1、0.5、1.0、1.5 g/L，其中0 g/L(CK，加入蒸餾水作為對照)。將50粒已挑選的種子擺放于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，取5 mL處理液倒入上述培養(yǎng)皿中，每個濃度梯度設(shè)3次重復(fù)，隔天補足上述處理液以便浸透濾紙，避免干旱，放至20 ℃±1 ℃，光照強度為1000 lx，14 h光照/10 h黑暗。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從培養(yǎng)當天開始觀察，每隔一天對每個培養(yǎng)皿中種子萌發(fā)數(shù)進行記錄，待種子萌發(fā)率保持不變，萌發(fā)進程結(jié)束，記錄萌發(fā)情況及生長情況，統(tǒng)計種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等數(shù)據(jù)，計算方法如下：

發(fā)芽率(%)=萌發(fā)種子數(shù)量/處理種子數(shù)量×100%；

發(fā)芽勢(%)=第8天內(nèi)正常發(fā)芽種子數(shù)/處理種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)Gi=Σ(Gt/Dt)(Gt為t天發(fā)芽種子數(shù)量；Dt為種子相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù))；

活力指數(shù)Vi=Gi×Ss(Ss為平均胚根長)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光照強度對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

由表1可知，不同光照強度條件下，甘青青蘭種子均能萌發(fā)，弱光照有利于種子的萌發(fā)，其萌發(fā)率達到46.67%，發(fā)芽勢達到26.67%，分別比黑暗條件下提高了24.67%和14.67%，但株高略小于黑暗處理。隨著光照強度的增加，發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)均呈下降趨勢，種子活力指數(shù)與黑暗處理下均相差不大。適中光照下有利于種子萌發(fā)，但強光照下對種子的萌發(fā)進程有一定的抑制作用，表明甘青青蘭種子萌發(fā)為需光型，弱光照能提高種子萌發(fā)。

2.2 不同溫度處理對甘青青蘭種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

藏藥甘青青蘭種子分別置于3種溫度梯度下，其萌發(fā)率隨著溫度的升高呈先升高后降低的趨勢(表2)。20 ℃條件下，種子萌發(fā)率達到43.33%，比15 ℃和25 ℃條件下分別提高了12%及10%；15 ℃條件下，其發(fā)芽率較高于25 ℃。20 ℃處理下種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)均顯著高于其他組。20 ℃和25 ℃條件下，株高相差不大，均高于15 ℃條件下。綜合種子萌發(fā)特性，溫度對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響均較大，最適溫度為20 ℃，較高溫度抑制種子萌發(fā)及幼苗生長，這與甘青青蘭對高海拔、低溫環(huán)境的長期適應(yīng)有關(guān)。

表1 不同光照強度對種子萌發(fā)特性的影響

表2 溫度處理對甘青青蘭種子萌發(fā)特性的影響

2.3 不同pH值處理對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

甘青青蘭種子在不同pH值處理下，均在3 d后萌發(fā)，發(fā)芽率隨著溶液pH值的升高呈先升高后降低的趨勢(表3)。在酸性溶液中，隨著pH值升高，種子萌發(fā)率越高，當pH值為6.0和6.5時，萌發(fā)率達到48%和44%，發(fā)芽勢分別達到46%和27.33%，出苗較整齊，pH值為6.0，發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)較高。當溶液偏堿時，種子萌發(fā)情況較差，隨著pH值升高，種子萌發(fā)率越低，其他指標也均呈下降趨勢，種子受損越嚴重。在pH值為6.0時，幼苗胚根及胚軸長度較長，分別達到39.4 mm和3.38 mm，其他條件下相差不大。因此，綜合種子萌發(fā)情況，甘青青蘭種子萌發(fā)的最適pH閾值為6.0～6.5，為偏酸性環(huán)境，也有利于幼苗的生長。

表3 pH處理對甘青青蘭種子萌發(fā)特性的影響

2.4 不同的埋藏深度對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

將種子播種于腐植土中，埋藏深度分別設(shè)為1、2和3 cm，數(shù)據(jù)統(tǒng)計種子萌發(fā)及幼苗生長情況(表4)表明，甘青青蘭種子的出苗率分別為43%、30%和18%，其中埋藏深度為1 cm時，出苗率較好。隨著埋藏深度增大，出苗率越低，如埋藏深度為3 cm時，出苗率為18%，初始出苗時間延遲。埋藏深度對幼苗生長的影響較為明顯，幼苗株高隨著埋藏深度增加而降低，根長卻伸長，根冠比越小，如埋藏深度3 cm時，幼苗根長達到62.6 mm，比埋藏深度為1 cm條件下長14.5 mm，達到最大值，地上部分為28.6 mm，比埋藏深度為1 cm條件下短27.2 mm，均小于其它組。人工種植時為了提高出苗率，種子播種時建議淺播，播種深度控制在1 cm之內(nèi)較好。

2.5 不同營養(yǎng)液處理對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

用不同濃度的KH2PO4和NH4NO3營養(yǎng)溶液處理甘青青蘭種子，對照CK為蒸餾水處理，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示：隨著2種營養(yǎng)溶液濃度的升高，種子發(fā)芽率呈先升高后降低的趨勢(表5)。與對照組相比，營養(yǎng)液的濃度過小或過大時，實驗組中種子的萌發(fā)情況及幼苗生長情況均較差，適中濃度有利于種子萌發(fā)，如NH4NO3溶液濃度為0.5 g/L時，甘青青蘭種子的發(fā)芽率為48%，但發(fā)芽勢、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)均低于對照組，抑制幼苗胚根的生長，促進胚軸的生長。KH2PO4溶液濃度為0.5 g/L和1 g/L時，種子的發(fā)芽率略高于對照組，分別為46.67%和48.00%，發(fā)芽勢及活力指數(shù)與對照組無差異。KH2PO4比NH4NO3處理條件下，種子萌發(fā)及幼苗生長情況較好。與對照組相比，采用營養(yǎng)液處理能促進胚軸的生長，抑制胚根的生長，NH4NO3濃度較大時，抑制效果較顯著。因此，甘青青蘭種子在萌發(fā)時最適的營養(yǎng)液KH2PO4和NH4NO3濃度分別為1 g/L和0.5 g/L，其中NH4NO3濃度較高于KH2PO4。

表4 埋藏深度對甘青青蘭種子萌發(fā)特性的影響

表5不同營養(yǎng)液對甘青青蘭種子萌發(fā)特性的影響

3 結(jié)論

西藏地區(qū)具有光線強、低溫、干旱、缺氧等高原生態(tài)環(huán)境特征，本地區(qū)的藏藥材資源經(jīng)過長期自然選擇生存下來，種子萌發(fā)及植物生長需要獨特的環(huán)境條件，而甘青青蘭種子自然萌發(fā)率較低，由于人為破壞及自然因素導(dǎo)致野生資源逐漸匱乏，因此保護甘青青蘭種質(zhì)資源尤為重要。甘青青蘭通常采用種子進行繁育，種子萌發(fā)及出苗情況在生命周期中至關(guān)重要，種子萌發(fā)不僅與種子自身有關(guān)，還和環(huán)境因素有關(guān)，比如光照、溫度、pH值及埋藏深度等。

本研究發(fā)現(xiàn)甘青青蘭種子萌發(fā)階段可給予較弱光照(500 lx)，種子萌發(fā)和幼苗生長的較適溫度為20 ℃，播種時適宜淺播(埋藏深度為1 cm)于偏酸性(pH閾值為6.0～6.5)土壤中，種子萌發(fā)階段可以添加適宜濃度的營養(yǎng)溶液(KH2PO4和NH4NO3濃度分別為1 g/L和0.5 g/L)來提高其萌發(fā)率。