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返魂草种子休眠机理及处理技术研究



全 文 :收稿日期:2005-11-02。
基金项目:吉林省科技厅资助项目(20010203-4)。
作者简介:秦佳梅(1965~ ),女 ,在读硕士 ,副教授;研究方向:长白山野生经济植物驯化及中药材规范化栽培 。
返魂草种子休眠机理及处理技术研究
秦佳梅1  张卫东 2  赵书巍 1
(1.通化师范学院生物系 吉林通化 134002; 2.吉林省通化市园艺研究所 通化 134001)
摘要:目的:为解决返魂草驯化栽培中种子发芽率低的问题。方法:研究返魂草种子的休眠特性 ,并进行解除种子休眠的
种子处理试验。结果:返魂草种子具有种皮吸水障碍性休眠特性 ,并含有抑制发芽物质。结论:浸种 、低温及赤霉素处理
均可打破种子休眠。
关键词 返魂草 种子 休眠 处理技术
StudyonDormancyMechanismandHandingTechniqueofSeed
ofSenecioCcannabifolius
QinJiamei1 ,  ZhangWeidong2 ,  ZhaoShuwei1
(1.DepartmentofBiology, TonghuaTeacher sColege, Tonghua134002;
2.HorticultureinstituteofTonghuacity, Tonghua134001)
Abstract:Objective:TosolveproblemofthelowgerminationratelowofS.CcannabifoliusLess.Method:To
studydormancytraitofseeds, andmakerelievingdormantgraintreamenttest.Results:SeedsofSenecio
CcannabifoliusLess.haveseedcoatwater-uptokingobstacle.andcontaininhibitor.Conclusion:Soakingof
seed, andlowtemperatureandgibberelintreamentalcanbreakdormancy.
Keywords SenecioCcannabifoliusLess. Seed Dormancy Managetechnology
返魂草药材系菊科(Compositae)千里光属(SenecioL.)麻叶千里光(SeneciocannabifoliusLess.)[ 1] (又名宽
叶返魂草[ 2] )的地上干燥全草 。为多年生草本植物 ,主要分布于吉林省的长白山区及黑龙江 、内蒙古的部分地
区 ,朝鲜 、日本 、前苏联远东地区也有分布 [ 3] 。生于海拔 700m以上的林间湿地 、山沟林缘及湿草甸子上 。在民间
广泛用于抗病毒性感冒 、抗炎及感染性疾患的治疗 。返魂草含对羟基本乙酸 、氢醌等多种酚酸类化学成分 ,有较
强的抑菌活性[ 3] 。已被开发成为国家中药保护品种———肺宁冲剂(又称返魂草冲剂)。因其野生资源贮量有限 ,
分布范围窄 ,分布区无霜期短 ,种子成熟度差 ,加之于花期采收 ,对野生资源破坏极大。为保护资源 ,已进行人工
栽培。种子是返魂草栽培生产中主要的繁殖材料 ,返魂草种子细小 ,发芽缓慢 ,自然发芽率很低 ,经检测及资料介
绍 ,其自然发芽率仅为 10% ~ 14%[ 4] 。为解决返魂草栽培过程中种子发芽率低的问题 ,本文重点研究了返魂草
种子的休眠特性 、抑制发芽的原因及解除种子休眠的方法。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试种子:采于修正基地的返魂草种子 ,千粒重为 0.82g,净度达 95%,种子采收后贮藏于干燥的室内。
1.1.2 仪器和药剂:烧杯 、天平 、培养皿 、恒温箱及上海同仁药业有限公司十八制药厂生产的 75%赤霉素结晶粉
(920)。
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第 25卷 第 2期  2006年 2月          种 子 (Seed)          Vol.25 No.2 Fed. 2006
1.2 试验方法[ 5 ~ 7]
1.2.1 吸水时间:分别称取返魂草种子 5g作好标记 ,置于烧杯中 ,加水浸泡 6、12、24、48、72h时称重量 ,从而确
定种子的吸水速度。
1.2.2 浸出物对易发芽种子发芽的影响:将一定数量的返魂草种子平均分成 2份 ,于研钵中研碎 ,分别放入到水
和乙醇溶液中浸泡 24h,滤出残渣 ,保留滤液。再取适量的白菜种子 ,平均分成 3份 ,分别放置于水和上述 2种提
取液中浸种并做好标记 , 12h后取出白菜种子做发芽实验。在洁净的培养皿底铺脱脂棉 +滤纸 ,润湿后 ,每皿均
匀摆放 100粒种子 ,加盖 ,置于 24℃恒温培养箱中发芽 ,发芽期间以去离子水保持湿度 ,以皿底不存水为宜 ,累计
发芽数 、计算发芽率和发芽势。
1.2.3 不同时间低温处理试验:取 5g返魂草种子 ,用冷水浸种 24h,保持湿度于 0 ~ 5℃冰箱中分别存放 2、3、4、
5、6、7周后取出 ,按上法催芽 ,测种子发芽率和发芽势。
1.2.4 不同浓度赤霉素处理试验:将返魂草种子分别置于清水中不断搅拌 ,捞去漂浮的空秕种子 ,将剩余的种子
滤去水分 ,用 0.1%HgCl2消毒 10min,分别置于水 、50、100、200、300、400、500mg/L的赤霉素溶液的大烧杯中浸
种 48h。按上法催芽 ,从种子发芽开始记录发芽天数 ,并计算发芽率和发芽势。
  以上试验重复 3次 ,取得次重复的平均数作为本次试验的结果 。
表 1 浸种吸水时间试验结果
浸泡时间(h) 6 12 24 48 72
种子重(g) 6.15 6.33 7.7 9.76 9.76
吸水率(%) 23 27 45 95 95
表 2 浸出物对白菜种子发芽的影响
浸种液 水提取液 乙醇提取液 水(ck)
白菜种子发芽率(%) 45 33.3 100
白菜种子发芽势(%) 38.3 2.7 98.6
    注:发芽势 =发芽 3d发芽种子数 /供试种子数 ×100%。
表 3 低温处理对返魂草种子发芽的影响
时间(周) 2 3 4 5 6 7
发芽率(%) 34.7 65 88 91 89 83
发芽势(%) 16 44.7 76.3 76.3 74 70
    注:发芽势 =发芽 7d发芽种子数 /供试种子数 ×100%。
表 4 赤霉素处理对返魂草种子发芽的影响
赤霉素浓度
(mg/L)
发芽天数
(d)
发芽率
(%)
发芽势
(%)
ck 16 56.7 13.3
100 12 63.3 45.7
200 9 89.7 79.3
300 6 90.0 85.0
400 5 72.0 72.0
500 5 84.0 84.0
    注:发芽势 =发芽 5d发芽种子数 /供试种子数 ×100%。
2 试验结果
2.1 吸水时间
返魂草种子开始时吸水速度较慢 ,浸种 12h后吸
水速度加快 , 24h时达饱和吸水量的 45%,浸泡 48 h
后种子不再增重 ,达到饱和吸水量(见表 1)。
2.2 浸出物对易发芽种子的影响
返魂草种子的水及乙醇浸出物均可显著抑制易发
芽的白菜种子萌发 ,说明返魂草种子中存在抑制种子
发芽的物质 。且抑制物质易被乙醇浸提(见表 2)。
2.3 低温处理对返魂草种子发芽率的影响
不同时间的低温处理可不同程度地提高返魂草种
子的发芽率和发芽势 ,以低温 4周以上效果最佳 ,可提
高种子发芽率至 80%以上(见表 3)。
2.4 不同浓度的赤霉素处理对返魂草种子发芽的
影响
  不同浓度赤霉素处理与对照相比能显著提高种子
的发芽率和发芽势 ,且经 400mg/L和 500mg/L处理
的返魂草种子萌发快 , 100mg/L处理的萌发慢 , 200 ~
300mg/L为最佳(见表 4)。
3 分析与讨论
3.1 返魂草种子发芽率低的原因
从返魂草种子的吸水结果及浸出物对白菜种的发芽影响看 ,返魂草种子具有吸水障碍性休眠和含有抑制发
芽物质的双重休眠特性[ 7] 。生产中使用种子繁殖时 ,必须经过处理解除种子休眠 。
3.2 返魂草种子休眠特性的解除
用水浸泡 、低温和赤霉素处理均可打破种子休眠。认为水浸种可解决种子自然吸水困难的问题 ,同时可浸出
部分抑制物;赤霉素溶液可促进种子胚细胞发生较大幅度的伸长 ,从而进入生长阶段;再就是提高胚乳细胞壁的
水解酶活性 [ 7] ;而低温处理可明显提高返魂草种子的发芽率 ,是因为低温可诱导种子内源激素的产生 ,从而解除
种子休眠[ 8] 。    (下转第 9页)
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由于水稻单产潜力的 AEZ模型预测是建立在全部耕地充分利用的前提下 ,即假定能够种植水稻的耕地都种
植水稻 ,每个单元上将获得相应不同产量潜力 ,然后将区域内的全部单元产量潜力加权平均得到水稻的区域单产
潜力 ,所以有的地方单产潜力低于当前单产 ,因为当前单产是建立在实际播种面积基础上 。但当前单产必然低于
最高潜力 ,因为最高潜力是最适合单元格上的单产潜力 。
水稻的单产潜力和生产潜力如表 2所示。其中 ,第 6大区 、第 101亚区 、第 103亚区 ,没有水稻种植 ,所以表 2
中没有数据 。将表中各区结果相加 ,水稻总产潜力为 2.53亿 t。我国水稻单产最高潜力主要分布在江淮江汉平
原 、南玲丘陵及川中丘陵 ,为 7.6 ~ 7.8t/hm2 ,大约是目前大面积水稻单产的 2倍;总产潜力主要分布在两湖平原
丘陵 、华南沿海平原丘陵及江淮江汉平原丘陵 。
3 结论与讨论
作物的最高产量潜力是否有极限 ,一直是学术界争论的问题。本人认为 ,不管采取何种手段进行高产育种及
栽培 ,作物的最高产量潜力都是有极限的 ,水稻也不例外 。同一作物在不同的种植地区 ,其最高产潜力极限不同 ,
这主要取决于当地的温度 、降水和土壤等条件 。根据农业生态条件 、农作制特征和作物分布等进行我国农作制区
划 ,有利于研究不同作物在我国不同区域的生产能力及潜力 。我国幅员辽阔 、地域差异大。理论上讲 ,水稻 、小
麦 、玉米 、油菜 、大豆 、马铃薯等主要作物在我国都有相应的最适宜区域 。作物在最适宜区域的产量潜力在很大程
度上可视为其在我国的产量潜力极限 ,而在其他地区几乎是不可能超越的。本研究表明 ,我国水稻最高产量潜力
主要分布在江淮江汉平原 、南玲丘陵及川中丘陵等地 ,其高限大约是目前我国水稻大面积产量的 2倍 。这对指导
我国水稻高产育种及栽培具有重要的参考意义 。
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(上接第 5页)
3.3 生产中应以水浸种处理为主
因为赤霉素的浓度过高 、时间过长 ,易导致幼苗徒长 ,而发生生理病害。低温处理时间较长 ,管理不当易使种
子尚失活力 。
参考文献
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