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滇龙胆草种子休眠机制与萌发特性初步研究



全 文 :收稿日期:2012 - 06 - 26
基金项目:云南省教育厅科学研究基金(编号:2010 C 119)。
作者简介:唐荣平(1971 -) ,男,云南曲靖人;硕士,研究方向:药用植物
资源可持续利用研究;E-mail:tangrp3971@ 163. com。
滇龙胆草种子休眠机制与萌发特性初步研究
唐荣平1, 苏汉林1, 王先宏2
(1.云南临沧师范高等专科学校, 云南 临沧 677000;
2.云南农业大学农学与生物技术学院, 云南 昆明 650201)
摘要:为探索滇龙胆草种子的休眠机制及解除种子休眠的措施,对滇龙胆草种子采取了休眠程度测定、种子萌发时吸水
规律测定、种子休眠机制的生物学鉴定、室温贮藏下种子生活力变化测定及低温层积处理效果。结果表明:新采集的滇
龙胆草种子较经低温(4 ℃)贮藏了 1 年的种子萌发时间长;由于种皮相对透水、透气差,在室温下种子需经 39 h才能充
分吸水膨胀;新采集的滇龙胆草种子中有可溶于水的萌发抑制物,其水浸提液对白菜籽萌发及胚根生长均有抑制作用;
滇龙胆草种子在室温下贮藏时,随着贮藏时间的延长,其活力逐渐下降,在生产实践中,种子在室温下的贮藏时间不宜超
过 6 个月;一定时间的低温层积处理有利于种子萌发,为缩短刚采收种子的萌发时间,50 ~ 80 d的低温层积处理效果相
对较好。
关键词: 滇龙胆草;种子;休眠机制;萌发
中图分类号: S 567 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)10-0053-03
Preliminary Study on Seed Dormancy Mechanism and
Germination Characteristics of Gentiana rigescens
TANG Rong-ping1,SU Han-lin1,WANG Xian-hong2
(1. Lincang teacher,s college of Yunnan province,Lincang Yunnan 677000,China;
2. School of Agriculture and Biological Technology of Yunnan Agricultural University,
Kunming Yunnan 650201,China)
Abstract:In order to explore seed dormancy mechanism of Gentiana rigescens and measures that are helpful to
relieve seed dormancy,through testing seed dormancy degree,absorption water regulation,biological character-
istics of dormancy mechanism,seed viability change in room temperature,and the result of cold stratification of
Gentiana rigescens seed. The result were as follows:in contrast to seed of Gentiana rigescens that has been
stored for one year in low temperature(4 ℃) ,germination of newly collected seed spent longer time,due to
seed coat had relative lower permeability for water and air,seed absorbed enough water would spent about 39
hours,the newly collected seed of Gentiana rigescens had water soluble germination inhibition substance,its
extraction liquid had inhibition effect on both seed germination and radicle growth of Brassica Chinensis. when
seed was stored in room temperature,with storage time last,seed viability lost gradually,in practice,the
optimum storage time was not more than six months in room temperature conditions,cold stratification treatment
with certain time was helpful to seed germination,in order to shorten germination time of newly collected seed,
50 - 80 days of cold stratification treatment had relative beneficial result.
Key words: Gentiana rigescens;seed;dormancy mechanism;germination
滇龙胆草(Gentiana rigescens Franch. ex Hemsl.) ,
别名坚龙胆、苦草、蓝花根等,为龙胆科(Gentianaceae)
龙胆属(Gentiana)多年生宿根小草本植物,是云南道
地药材,以地下肉质须根和茎叶入药[1,2]。滇龙胆草
为提取龙胆苦甙(Gentiopicroside)的主要野生药用原
料之一,为中国药典上龙胆药材的原植物之一[3]。
滇龙胆草原本在野外分布较广,但近年随着市场
需求的旺盛致使人为过度采挖,加之其本身的自然更
新能力较低,野生资源急剧减少,现已陷入濒危境地,
·35·
研究报告 唐荣平 等:滇龙胆草种子休眠机制与萌发特性初步研究
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2012.10.046
保护和扩大繁殖栽培这一珍稀物种已刻不容缓。本研
究通过对滇龙胆草种子的休眠现象、休眠机制及解除
种子休眠的措施进行初步研究,旨在为切实有效地保
护和持续利用滇龙胆草资源提供必要的基础资料。
1 材料与方法
1. 1 材 料
供试滇龙胆草成熟种子采自云南省临沧市临翔区
章驮乡。
1. 2 方 法
1. 2. 1 种子休眠程度测定
将 100 粒刚从尚未枯萎的滇龙胆草植株上采集的
成熟种子(仍未脱水) ,放入 25 ℃的光照恒温培养箱
中用滤纸做发芽床进行萌发试验,以胚根突破种皮作
为种子萌发的标准,用在 4 ℃冰箱中贮藏 1 年的种子
作对照,每处理重复 3 次。
1. 2. 2 种子萌发时吸水规律测定
称取 5 g室温下自然凉干并清除杂质的滇龙胆草
种子,浸泡在盛有自来水的锥形瓶中,将锥形瓶置于
25 ℃的恒温培养箱中,每 3 h 将种子取出并用滤纸吸
干种子表面水分后称重,至种子重量恒定为止,计算种
子吸水量,重复 3 次,取其平均值绘制吸水曲线,以净
吸水量随时间的变化来表示种子的吸水速度[4,5]。
种子吸水量 = 试样浸泡后重量 - 试样浸泡前
重量。
1. 2. 3 种子休眠机制的生物学鉴定
将刚采收的滇龙胆草种子在室温下用自来水 (按
5 g /20 mL)浸提,每次浸提 48 h,共浸提 10 d,形成 5 次
浸提液,将浸提液过滤后分别加到培养皿中用滤纸做
发芽床对白菜种子进行发芽测定,以加自来水作对照,
发芽条件为:温度 25 ℃,黑暗。每萌发处理 100 粒白
菜籽,以胚根突破种皮作为种子萌发的标准,每处理重
复 3 次,24 h后测定发芽率,48 h后测定胚根长度[6]。
1. 2. 4 种子生活力变化测定
将采收后的滇龙胆草种子装入纸质信封中,室温
下保存,从采收后第 1 个月开始,每隔 1 个月取 100 粒
种子置于培养皿中用滤纸做发芽床在 25 ℃光照培养
箱中进行发芽试验,以胚根突破种皮作为种子萌发的
标准,观察并记录种子发芽情况,种子发芽试验从贮藏
1 个月起至贮藏 15 个月止,每处理重复 3 次。
1. 2. 5 低温层积处理效果测试
用蒸溜水浸泡刚采收的种子 40 h,使之充分吸水
膨胀,置于装满湿润河沙的纸杯中部,在 4 ℃冰箱中做
层积处理,层积时间分别设定为 10、20、30、40、50、60、
70、80、90 d 及 100 d,层积期内始终保持河沙湿润,层
积处理后将种子置于 25 ℃恒温光照培养箱中做发芽
试验,以胚根突破种皮作为种子萌发的标准,每处理重
复 3 次,将未做层积处理的种子作对照。
2 结果与分析
2. 1 种子休眠程度测定
新采集的滇龙胆草种子休眠期较长,种子从萌发
试验开始到个别种子萌发需 33 d,种子完成萌发需 65
d;而经低温贮藏了 1 年的陈种子个别种子萌发只需
14 d,种子完成萌发只需 27 d。新采集的滇龙胆草种
子虽然萌发时间较长,但种子萌发率高于对照(表 1)。
表 1 新采集滇龙胆草种子的萌发情况
处理
开始萌发时间
(d)
完成萌发时间
(d)
萌发率
(%)
新采集种子 33 65 91
低温贮藏 1 年种子 15 27 83
2. 2 种子萌发时吸水规律测定
滇龙胆草种子完成吸水后的吸水量约为种子本身
的重量(5 g种子能吸水约 4. 815 g) ,种子在 1 ~ 9 h 内
吸水较快,39 h后吸水量不再变化(图 1)。
图 1 滇龙胆草种子的吸水曲线
2. 3 种子休眠机制的生物学鉴定
新采集的滇龙胆草种子每次浸泡后的水浸提液对
白菜籽的萌发及胚根生长均有抑制作用,首次浸提液
对白菜籽的萌发及胚根生长有显著的抑制作用,随着
浸提次数的增加,浸提液对白菜籽的萌发及胚根生长
的抑制作用逐渐减弱,浸提 4 次后,白菜籽的萌发率
及胚根生长情况与对照相比无明显差异(表 2)。
表 2 水浸提液对白菜籽萌发的影响
测定项目
种子浸提时间(d)
2 4 6 8 10
对照
(自来水)
发芽率(%) 65. 3 73. 3 84. 7 92 93. 7 95. 3
胚根长度(mm) 13. 4 14. 6 16. 7 19. 8 21. 5 22. 9
·45·
第 31 卷 第 10 期 2012 年 10 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 10 Oct. 2012
2. 4 种子生活力变化测定
随贮藏时间的延长,滇龙胆草种子的萌发率逐渐
下降,但在前 6 个月种子的萌发率下降不太显著
(86% ~65 %) ,在贮藏 7 个月后种子的萌发率下降相
对较明显,种子贮藏 13 个月以上时,种子的萌发率降
低至 20%以下(图 2)。
图 2 滇龙胆草种子在贮藏过程中种子生活力变化曲线
2. 5 低温层积处理效果测试
经 10 ~ 40 d的低温层积后,滇龙胆草种子的萌发
率及开始萌发的时间和对照相比均没有大的差別,但
当低温层积到 50 ~ 80 d后,经低温层积的种子与对照
相比,萌发率能提高 3% ~ 6%,开始萌发的时间能提
前 4 ~ 5 d,而当低温层积天数超过 90 d 时,种子的萌
发率和对照相比,反而略有下降且种子在层积及萌发
过程中霉烂的比例有所增加,当低温层积到 100 d 时,
种子的萌发率仅为 65. 3%(表 3)。
表 3 低温层积对滇龙胆草种子萌发的影响
层积时间(d) 开始萌发时间(d) 萌发出苗率(%)
60 27 86. 7
70 27 85. 3
80 28 84. 7
50 28 83. 3
40 31 80. 7
对照 32 80. 3
30 31 79. 7
20 32 78. 3
10 33 79
90 27 71. 3
100 27 65. 3
3 讨 论
新采集的种子萌发时间明显比低温下贮藏了 1 年
的种子萌发时间长,由此说明滇龙胆草种子具有休眠
现象。滇龙胆草种子虽然细小,但在室温下需经 39 h
才能充分吸水膨胀,由此可推测其种皮相对致密,难以
透水透气,种子休眠与种皮限制有关联。
新采集滇龙胆草种子的水浸提液对白菜籽萌发及
胚根生长均有抑制作用,随着浸提次数的增加,水浸提
液对白菜籽萌发及胚根生长的抑制作用逐渐减弱,从
这一现象可以推测滇龙胆草种子休眠的部分原因是由
于种子中有可溶于水的萌发抑制物。在生产中如采用
新种子育苗,为使种子萌发提前,可考虑用清水对滇龙
胆草种子进行多次浸泡以消除萌发抑制物的影响。
滇龙胆草种子在室温下贮藏时,随着贮藏时间的
延长,其活力逐渐下降。因此,在生产实践中,滇龙胆
草种子在室温下的贮藏时间不宜过长,如要长时间保
藏种子,最好将其置于低温(0 ~ 4 ℃)干燥的环境中。
一定时间的低温层积处理既能保证种子吸收一定
的水分,又有调节种子代谢方向的作用,使种子中的发
芽抑制物质逐渐降解,发芽促进物质逐渐增加,有利于
种子萌发。对滇龙胆草种子而言,低温层积处理 50 ~
80 d较为适宜。
参考文献:
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研究报告 唐荣平 等:滇龙胆草种子休眠机制与萌发特性初步研究