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层积和赤霉素协同作用对滇龙胆种子漂浮育苗的影响



全 文 :第 20 期
第 52卷第 20期
2013 年 10 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.20
Oct.,2013
收稿日期:2012-11-26
基金项目:云南省大理白族自治州科学技术研究项目(2012); 大理学院中青年学术带头人培养项目(DSSKY2001006);大理学院大学生科研
基金项目(KY SX2012024)
作者简介:赵 帆(1990-),男,云南昆明人,2009 级本科生,研究方向为药用植物生物技术,(电话)13170764216;通讯作者,李海峰(1971-),
男(白族),副教授,硕士,主要从事药用植物细胞培养及其次生代谢产物的研究,(电子信箱)lihfzh888@sina.com。
滇龙胆(Gentiana rigescens Franch.)是龙胆科
(Gentianaceae)龙胆属(Gentiana)多年生草本植物,
别名坚龙胆、龙胆草等,主要分布在云南、四川、贵州
等省[1]。滇龙胆是传统中药材龙胆的重要来源[2],以根
层积和赤霉素协同作用对滇龙胆种子漂浮育苗的影响
赵 帆,胡 侃,李海峰
(大理学院药学与化学学院,云南 大理 671000)
摘要:以滇龙胆(Gentiana rigescens Franch)成熟种子为试验材料,采用 L9(34)正交设计方法研究层积方
式、层积时间、赤霉素稀释液浓度和浸种时间对滇龙胆种子漂浮育苗的萌发及成苗的影响。 结果表明,滇
龙胆种子漂浮育苗促进萌发的最佳处理组合是湿沙层积方式+层积 60 d+赤霉素稀释液浓度 200 mg / L+
浸种 24 h,其中层积时间对滇龙胆种子萌发率有极显著的影响(P<0.01),赤霉素稀释液浓度对滇龙胆种
子萌发率有显著的影响(P<0.05),而层积方式和浸种时间对滇龙胆种子的萌发作用不显著;滇龙胆种子
漂浮育苗促进成苗的最佳处理组合是一般层积方式+层积 30 d+赤霉素稀释液浓度 50 mg / L+浸种 24 h,
其中赤霉素稀释液浓度对滇龙胆种子的成苗率有显著的影响(P<0.05),而层积方式、层积时间和浸种时
间对滇龙胆种子的成苗作用不显著。 综合考虑各种因素的影响,滇龙胆种子漂浮育苗促进萌发及成苗的
最佳处理组合是一般层积方式+层积 30 d+赤霉素稀释液浓度 50 mg / L+浸种 24 h, 其种子萌发率为
90.23%、成苗率高达 97.50%。
关键词:滇龙胆(Gentiana rigescens Franch);种子;漂浮育苗;层积;赤霉素
中国分类号:S567.23+9;S504.3;S482.8+5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)20-4983-04
Synergy Effect of Stratification and Gibberellic Acid on Floating Nursery of
Gentiana rigescens Seeds
ZHAO Fan,HU Kan,LI Hai-feng
(College of Pharmacy and Chemistry, Dali University, Dali 671000, Yunnan, China)
Abstract: Using the matu re seeds of Gentiana rigescens Franch as material, effects of stratification method, stratification
time, quality concentration of gibberellic acid, and soaking time on floating nursery seed germination and seedling of G.
rigescens were studied by orthogonal experimental design. The results showed that the best approach for floating nursery seed
germination of G. rigescens was stratification method+stratification time+quality concentration of gibberellic acid+soaking time
wet sand stratification+ 60 d+200 mg / L of quality concentration of gibberellic acid+24 h. On seed germination rate, effect of
stratification time and quality concentration of gibberellic acid was very significant (P<0.01) and significant (P<0.05), while
effect of stratification method and soaking time were not significant. The best approach for floating nursery germination seed
seeding of G. rigescens was stratification method+stratification time+ quality concentration of gibberellic acid +soaking time
general stratification+30 d+ 50 mg / L of quality concentration of gibberellic acid +24 h. The concentration of gibberellic acid
had significant effects on germinated seeds seedling rate (P<0.05). Stratification methods, stratification time, and soaking time
had no significant effects on germinated seeds seedling rate. Considering various factors, the optimum approach for floating
nursery seed germination and seedling of G. rigescens was stratification method+stratification time+quality concentration of gib-
berellic acid+soaking time general stratification+ 30 d+50 mg / L of quality concentration of gibberellic acid+24 h. Under the op-
timum condition, the seed germination is 90.23% and seedling rate is up to 97.50%.
Key words: Gentiana rigescens Franch; seed; floating nursery; stratification; gibberellic acid
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.20.051
湖 北 农 业 科 学 2013 年
及根茎入药,具有清热泻火、健脾保肝、消毒杀菌等
作用,是龙胆注射液、龙胆泻肝汤、龙胆泻肝片等多
种中成药的原料,也是云南省的道地药材,仅在云
南省每年的需求量就达约 1 000 t[3]。 野生药用植物
资源是药厂的原料来源, 但经过长期的无序挖掘,
滇龙胆的野生种质资源濒临灭绝,已经被列为野生
药材物种国家三级重点保护的濒危物种。 种子育苗
标准操作规范是开展滇龙胆良好农业规范 (Good
Agricultural Practice,GAP)种植的关键技术,是药材
栽培高产、优质、安全的重要保障,也是保护滇龙胆
野生种质资源、解决药材资源紧缺的有效途径。 目
前国内对北方龙胆种子育苗的研究比较深入,如赵
敏等 [4]对三花龙胆(G. triflora Pall)、东北龙胆(G.
manshurica Kitag)和龙胆草(G. scabra Bunge)的全
露地育苗技术进行研究,制订了龙胆种子育苗标准
操作规范。 而有关滇龙胆种子育苗技术的研究未见
报道,因此试验拟按照植物种子漂浮育苗的试验方
法,研究层积和赤霉素(Gibberellic acid,GA3)协同
作用对滇龙胆种子漂浮育苗萌发及成苗的影响,以
期为滇龙胆种子育苗标准操作规范的制订、GAP 规
范化种植提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
滇龙胆种子于 2011 年采于云南省云龙县关坪
镇药材种植基地。 育苗基质和漂浮育苗盘由大理白
族自治州烟草公司烤烟漂浮育苗材料厂提供,基质
由珍珠岩、蛭石、草炭等混合而成。 试验于 2012 年
3~8月在大理学院药物研究所温室进行, 漂浮池规
格为长 380 cm、宽 140 cm、高 14 cm,池底铺双层聚
苯乙烯塑料薄膜,水深 8 cm,漂浮盘规格为 52 cm×
33 cm,内有 160个种植穴。
1.2 试验设计
试验选取层积方式、层积时间、赤霉素稀释液
浓度及浸种时间 4 个因素, 每个因素取 3 个水平,
考察其对滇龙胆种子漂浮育苗萌发及成苗的影响;
采用 L9(34) 正交试验设计方法 [5],各因素水平组合
见表 1。漂浮盘每穴播种 3 粒种子,每盘播种 480粒
种子,每个处理(组合)3 次重复,随机排列。 漂浮育
苗所用氮、磷、钾肥料分别是 NH4Cl、KH2PO4、K2SO4,
所用试剂均为国药集团生产的分析纯。 播种前和播
种后 60、80、100 d 时分别用去离子水将一定比例的
肥料溶解后与育苗池水混合后施入漂浮盘中,其他
管理按漂浮育苗技术规范要求实施。
1.3 测量指标和方法
播种后每天记录滇龙胆种子萌发情况,种子萌
发标准主要参考李惠敏等 [6]的方法,以子叶突破基
质作为种子发芽标准, 播种 30 d 时统计种子萌发
率,萌发率为子叶突破基质的种子数占播种种子数
的百分数。 统计结束后间苗一次,每孔留 1 株健壮
的幼苗。 幼苗继续培养 90 d 后测定各项形态指标,
用直尺测定滇龙胆苗高、根长,用电子分析天平测
定地上部分干重和地下部分干重;种苗成苗质量标
准为苗高 5~6 cm、根长 4~5 cm、地上部分干重 80~
90 mg、地下部分干重 70~80 mg;成苗率为达到成苗
质量标准的幼苗数占间苗后幼苗总数的百分数。 并
对所得数据用 SPSS 13.0 统计软件进行差异显著性
分析。
1.4 验证试验
对 L9(34)试验得到的有关最优组合结果实施验
证试验, 同样是采用漂浮盘每穴播种 3 粒种子,每
盘播种 480 粒种子,6 次重复,随机排列。 漂浮育苗
所用肥料、 试剂以及施肥方式、 苗期管理等都与
L9(34)正交试验保持一致,也按漂浮育苗技术规范
要求实施。
2 结果与分析
2.1 L9(34)正交试验对滇龙胆种子漂浮育苗发芽及
成苗情况的影响
试验观察到滇龙胆种子萌发为子叶出土型,播
种 20~30 d 后胚芽突破种皮形成子叶; 从子叶形成
到小十字期需要 40~60 d,这段时期根的生长较快,
而茎叶的生长极其缓慢;小十字期过后茎叶与根的
生长都加快, 再经过 20~30 d 生长就能得到可供移
栽的漂浮苗。 层积方式、层积时间、赤霉素稀释液浓
度及浸种时间 4 因素 、3 水平 L9(34)正交试验对
滇龙胆种子漂浮育苗的发芽及成苗情况的影响结
果见表 2。由表 2可见,各因素对滇龙胆种子漂浮育
苗的萌发及成苗情况影响较大,以 A3B3C2D1(湿沙层
积方式+层积 60 d+赤霉素稀释液浓度 100 mg /L+浸
种 12 h) 组合的滇龙胆种子萌发率最高, 达到了
93.1%,萌发种子成苗率达到了 82.6%。 而 A2B3C1D2
(干沙层积方式+层积 60 d+赤霉素稀释液浓度 50
mg / L+浸种 24 h)组合的滇龙胆种子成苗率最高,达
到了 93.6%,种子萌发率为 81.8%。
表 1 正交试验 L9(34)因素水平表
水平
1
2
3
层积方式
(A)
一般层积
干沙层积
湿沙层积
层积时间(B)
d
15
30
60
赤霉素稀释液浓度(C)
mg/L
50
100
200
浸种时间(D)
h
12
24
48
因素
4984
第 20 期
2.2 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验的萌发
率极差分析与方差分析
为了进一步考察各因素之间的差异,对表 2 结
果进行了极差分析,其中对滇龙胆种子漂浮育苗的
萌发率极差分析结果见表 3。由表 3可知,层积时间
和赤霉素稀释液浓度是滇龙胆种子漂浮育苗萌发
的主要影响因素,2 因素对滇龙胆种子萌发的影响
较大, 其极差值分别为 42.77 个百分点、10.50 个百
分点,而浸种时间、层积方式 2 因素对滇龙胆种子
萌发的影响较小, 其极差值分别为 3.06 个百分点、
1.87个百分点。 各因素对滇龙胆种子漂浮育苗的萌
发率影响程度高低排序为因素 B、因素 C、因素 D、
因素 A。
对滇龙胆种子漂浮育苗的萌发率方差分析结
果见表 4。 由表 4可知,因素 B(层积时间)对滇龙胆
种子漂浮育苗的萌发率影响达到了极显著水平(P<
0.01),因素 C(赤霉素稀释液浓度)对滇龙胆种子漂
浮育苗的萌发率影响达到显著水平(P<0.05),而因
素 D(浸种时间)和因素 A(层积方式)对滇龙胆种
子漂浮育苗的萌发作用不显著。 综合各因素的影响
程度,得出滇龙胆种子漂浮育苗的萌发最佳试验组
合是 A3B3C3D2 (湿沙层积方式+层积 60 d+赤霉素稀
释液浓度 200 mg / L+浸种 24 h)。
2.3 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验的成苗
率极差分析与方差分析
对滇龙胆种子漂浮育苗的成苗率极差分析结
果见表 5。由表 5可知,赤霉素稀释液浓度是影响滇
龙胆种子漂浮育苗成苗的主要因素,对滇龙胆萌发
种子成苗的影响较大,其极差值为 20.70 个百分点;
而层积时间、层积方式、浸种时间 3 个因素对滇龙
胆种子漂浮育苗成苗的影响较小,其极差值分别为
2.93个百分点、1.67个百分点、0.66个百分点。 各因
素对滇龙胆种子漂浮育苗的成苗率影响程度高低
排序为因素 C、因素 B、因素 A、因素 D,说明赤霉素
稀释液浓度过高反而对萌发种子的成苗不利。
对滇龙胆种子漂浮育苗的成苗率方差分析结
果见表 6。 由表 6可知,因素 C(赤霉素稀释液浓度)
对滇龙胆种子漂浮育苗的成苗率影响达到了显著
水平(P<0.05),而因素 A(层积方式)、因素 B(层积
时间)和因素 D(浸种时间)对滇龙胆种子漂浮育苗
表 6 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验成苗率方差分析
因素
C
B
D
A
误差
总变异
SS
644.20
13.09
4.17
0.75
0.75
663.00
df
2
2
2
2
9
17
MS
322.10
6.55
2.08
0.37
0.38
F
862.40
17.52
5.58
1.00
F0.05
19.00
表 2 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验结果统计
试验
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A(层积方式)
1(一般层积)
1(一般层积)
1(一般层积)
2(干沙层积)
2(干沙层积)
2(干沙层积)
3(湿沙层积)
3(湿沙层积)
3(湿沙层积)
B(层积时间//d)
1(15)
2(30)
3(60)
1(15)
2(30)
3(60)
1(15)
2(30)
3(60)
C(赤霉素稀释液浓度//mg/L)
1(50)
2(100)
3(200)
2(100)
3(200)
1(50)
3(200)
1(50)
2(100)
D(浸种时间//h)
1(12)
2(24)
3(48)
3(48)
1(12)
2(24)
2(24)
3(48)
1(12)
萌发率
%
40.1
77.3
90.3
48.2
83.2
81.8
48.5
68.6
93.1
成苗率
%
92.0
86.1
73.2
81.8
73.4
93.6
70.3
93.4
82.6
因素水平
表 4 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验萌发率方差分析
因素
B
C
D
A
误差
总变异
SS
2 918.30
199.80
18.03
5.25
0.023 03
3 141.40
df
2
2
2
2
9
17
MS
1 459.20
99.90
9.02
2.62
F
556.20
38.08
3.44
1.00
F0.05
19.00
F0.01
99.00
表 3 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验萌发率极差分析
参数
k1//%
k2//%
k3//%
极差
A
69.23
71.10
70.07
1.87
B
45.63
76.37
88.40
42.77
C
63.50
72.90
74.00
10.50
D
72.13
69.20
69.07
3.06
因素水平
表 5 滇龙胆种子漂浮育苗 L9(34)正交试验成苗率极差分析
参数
k1//%
k2//%
k3//%
极差
A
83.77
82.93
82.10
1.67
B
81.37
84.30
83.13
2.93
C
93.00
83.50
72.30
20.70
D
82.67
83.33
82.80
0.66
因素水平
赵 帆等:层积和赤霉素协同作用对滇龙胆种子漂浮育苗的影响 4985
湖 北 农 业 科 学 2013 年
的成苗率作用不显著。 综合各因素的影响程度,得
出滇龙胆种子漂浮育苗促进成苗的最佳试验组合
是 A1B2C1D2 (一般层积方式+层积 30 d+赤霉素稀释
液浓度 50 mg / L+浸种 24 h)。
2.4 滇龙胆种子漂浮育苗验证试验结果分析
在同等条件下对最佳试验组合 A1B2C1D2 进行
验证。结果表明,滇龙胆种子的萌发率为 90.23%,成
苗率高达 97.50%,说明试验结果可靠。 虽然验证试
验的滇龙胆种子萌发率较低, 但是如果每穴播种 3
粒种子、以穴为单位统计种子的萌发率,则滇龙胆
种子的萌发率可达 95.0%以上, 完全可以满足育苗
的需要。
3 小结与讨论
漂浮育苗技术具有省工、省时、出苗率高、种苗
生长一致、 容易移栽等常规育苗无法比拟的优势,
曾经在烤烟育苗技术的应用上取得重大进展 [7],但
是漂浮育苗技术在中药材育苗上应用的研究报道
较少,现在已知的只有姜跃丽等 [8]研究了 3 种肥料
对洋桔梗 [Eustoma grandiflorum(Raf.)Shinnersl]种
子漂浮育苗幼苗生物学特性的影响和王恒玺等 [9]比
较了灯盏花 [Erigeron breviscapus (Vant.)Hand-
Mazz.]种子采用漂浮育苗技术后育苗基质及营养液
配比对幼苗生长的影响试验。 而有关滇龙胆种子育
苗的研究也不多见,已有的报道一个是杨美权等 [10]
用 500 mg / L 赤霉素处理滇龙胆种子后能有效解除
种子休眠、种子萌发率高达 95%的试验;一个是东
林等[11]用赤霉素 200 mg / L+6-苄氨基腺嘌呤 5 mg / L+
3-吲哚乙酸 5 mg / L+浸种 48 h 的组合处理滇龙胆
种子后种子发芽率达 93%的试验。 课题组按照上述
2 种方法处理滇龙胆种子进行露地育苗试验发现,
自然条件下滇龙胆种子存在出苗不整齐、萌发率较
低、种苗生长不一致、部分种苗叶形呈畸形等情况,
其原因主要有三个方面, 一是滇龙胆种子细小,千
粒重仅为 18~26 mg, 而滇龙胆种子属于需光性种
子,露地育苗时可能由于雨水或浇灌时将部分种子
冲到土壤缝隙中,种子得不到光照从而使种子出苗
不整齐;二是滇龙胆种子萌发属子叶出土型,子叶
出土后,胚根开始生长,从子叶出土到小十字期幼
苗生长极其缓慢, 而其他杂草种子萌发后生长较
快,从而使滇龙胆幼苗得不到充足的营养物质和光
照而生长不良或死亡, 进而导致幼苗生长不一致,
成苗率低;三是赤霉素浓度过高是引起滇龙胆幼苗
叶形畸变的主要原因。
漂浮育苗技术能很好的提供种子萌发所需的
光照、温度和湿度等环境条件,而且基质中不存在
杂草种子,有利于作物种子的萌发和生长。 通过层
积和赤霉素协同作用,赤霉素稀释液对滇龙胆种子
漂浮育苗的萌发率和成苗率均有显著的影响,并且
高浓度赤霉素稀释液有利于滇龙胆种子的萌发。 试
验结果显示,滇龙胆种子漂浮育苗的促进萌发最佳
处理组合是湿沙层积方式+层积 60 d+赤霉素稀释
液浓度 200 mg / L+浸种 24 h, 其中层积时间对滇龙
胆种子萌发率有极显著的影响(P<0.01),赤霉素稀
释液浓度对种子萌发率有显著的影响 (P<0.05),而
层积方式和浸种时间对滇龙胆种子的萌发作用不
显著;滇龙胆种子漂浮育苗的促进成苗最佳处理组
合是一般层积方式+层积 30 d+赤霉素稀释液浓度
50 mg / L+浸种 24 h,其中赤霉素稀释液浓度对滇龙
胆种子的成苗率有显著的影响(P<0.05),而层积方
式、层积时间和浸种时间对滇龙胆种子的成苗作用
不显著。 综合考虑各种因素,滇龙胆种子漂浮育苗
促进萌发及成苗的最佳处理组合是一般层积方式+
层积 30 d+赤霉素稀释液浓度 50 mg / L+浸种 24 h,
该组合的验证试验能使滇龙胆种子萌发率达
90.23%、成苗率达 97.50%,完全可以满足育苗的需
要。 而有关滇龙胆种子漂浮育苗基质、土壤肥料对
幼苗生长及生理生化的影响将是下一步研究的内
容。
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(责任编辑 王 珞)
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