全 文 :中国农学通报 2011,27(6):12-16
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
胆木(Nauclea officinalis)又名乌檀,为茜草科乌
檀属乔木植物,生长于高山近顶或半山隐蔽潮湿地带,
分布狭窄且种群数量少,为中海拔森林中少见的乔木
树种。被国家林业部门确认为重点保护的稀珍野生植
物物种之一,也是海南省珍贵的南药树种之一[1-3]。其
味苦、性寒。全株可入药,有消炎杀菌、消肿止痛、清热
解毒等功效[4-6]。市场目前有“胆木注射液”和“胆木浸
膏片”等制剂,临床用于急性扁桃腺炎、急性咽喉炎、急
性结膜炎及上呼吸道感染等治疗[5]。由于其药用的广
泛性,社会需求日趋加大,人工种植面积也远远满足不
了企业的需要,因此野生胆木资源破坏严重,导致该树
种野生资源匮乏,已经严重影响到该树种的生存[7]。
胆木繁殖的方式目前主要是通过硬枝扦插和种
子播种。但胆木扦插技术目前还不是很成熟,成活率
一般达不到 45%[3];而种子播种则要在采摘后短期内
播种,否则种子几乎没有生活力。因为在自然条件
下,野生植株开花没有规律,花少挂果率低,种子结实
率也低 [3],自然条件下种子发芽率普遍低,出苗不整
齐,加上种子细小,容易失水过量导致种子失去生活
力,且种子采收后不能晒干,只能风干,所需风干时间
较长 [8]。另外,胆木结实数量少,且果实成熟期不一
基金项目:海南省教育厅高等学校科研资助项目“胆木微繁体系建立的研究”(Hjkj2010-44)。
第一作者简介:王和飞,男,1977年出生,海南澄迈人,讲师,在读硕士研究生,研究方向:作物遗传育种。通信地址:572200海南省五指山市琼州学
院生物科学与技术学院,Tel:0898-86631291,E-mail:whefei007@163.com。
通讯作者:刘进平,男,1970年出生,山西沁县人,副教授,博士,研究方向:作物遗传育种。通信地址:571737海南省儋州市宝岛新村海南大学农学
院,Tel:0898-23300530,E-mail:liu3305602@163.com。
收稿日期:2010-12-10,修回日期:2011-01-12。
爱多收和赤霉素对胆木种子萌发的影响
王和飞 1,2,梁 柳 2,刘进平 1
(1海南大学农学院,海南儋州 571737;2琼州学院生物科学与技术学院,海南五指山 572200)
摘 要:珍稀南药胆木在自然条件下种子发芽率极低,不利于人工繁殖和资源保护。利用爱多收和赤霉
素对胆木种子萌发的影响进行了研究,发现2种生长调节剂对胆木种子发芽有明显促进作用,最佳处理
浓度和时间为爱多收溶液3000~4000倍浸泡10~12 h,赤霉素400 mg/L浸泡12 h。与对照相比,分别提
前了9天和8.6天,发芽势分别达到了28.3%~30.3%和32%,发芽率分别提高到32.3%~30.3%和34%。
关键词:胆木种子;爱多收;赤霉素;发芽
中图分类号:Q949.95,S723.1 文献标志码:A 论文编号:2010-3565
Effects of Atonik and GA Treatments on Seed Germination of Nauclea officinalis
Wang Hefei1,2, Liang Liu2, Liu Jinping1
(1College of Agriculture, Hainan University, Danzhou Hainan 571737;
2College of Biological Science and Technology, Qiongzhou University, Wuzhishan Hainan 572200)
Abstract: The seed germination rate of the rare medical plant Nauclea officinalis under natural conditions is
extremely low, and it is limiting factor to artificial propagation and resource conservation. Effects of Atonik and
GA treatments on seed germination of Nauclea officinalis were determined and the treatments of both growth
regulators obviously promoted seed germination of Nauclea officinalis. The optimum concentrations and time of
the treatments were the 3000-4000 times solution Atonik soaking for 10-12 h, 400 mg/L GA soaking for 12 h.
Compared with the control, the germination time were 9 and 8.6 day earlier, the germination potentials were
increased to 28.3%-30.3% and 32%, and the germination rate were 32.3%-30.3% and 34%, respectively.
Key words: seed of Nauclea officinalis; Atonik; GA; germination
王和飞等:爱多收和赤霉素对胆木种子萌发的影响
致,即使是同一株母树上,其果实成熟也有先后之分,
这些因素都影响到种子育苗的效率。目前对胆木进行
大规模繁殖的组织培养技术尚不成熟[9]。为了提高种
子育苗的发芽率和育苗效率,笔者借鉴国内外关于种
子的催芽方法[10-15],选用市面上流通的赤霉素和爱多收
处理胆木种子,以求获得比较理想的催芽方法,为胆木
大规模育苗和扩大人工种植面积,扩大种群数量,减少
野生胆木资源的消耗提供必要的技术支撑,以确保胆
木资源的可持续利用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以当年从琼中县野生植株采收的胆木种子为试验
材料。
1.2 供试药剂
爱多收(旭化学工业漳州有限公司),其主要成分
为单硝化愈创木酚钠,有效成分包括邻硝基苯芬钠
0.6%,对硝基苯芬钠 0.9%,5-硝基邻甲氧基苯酚钠
0.3%。爱多收是一种新型高效的植物细胞复活素,能
加快种子发芽、发根。
粉状的赤霉素(上海生物化学试剂经销店)。赤霉
素具有能促进种子发芽、发根、消除种子的休眠障碍等
作用。
1.3 试验方法
1.3.1 种子的前期处理 从野外采收其尚未完全熟透的
果实,先在阴凉处堆放几天,让果实自然后熟果肉充分
软化后,将果实放在有水的盆中用手捣烂,反复搓洗,
使细小的种子掉入水中,然后用分样筛小心除去杂质,
最后用细眼筛(米粉筛)将水滤掉,得种子阴干,低温贮
藏备用[1]。
1.3.2 生长调节剂配制和种子催芽处理 1:1的赤霉素
溶液配制:精确称取 5 mg赤霉素,加入少许酒精搅拌
使其充分溶解,再加蒸馏水配置成 5 mL的溶液,作为
母液 [8]。根据实验需要分别配成 80、100、200、300、
400、500、800 mg/L 7个不同浓度的溶液。
1:10的爱多收溶液配制:取 10 mL爱多收加水配
成 100 mL溶液,作为母液。根据试验设计要求配成
500倍、1000倍、2000倍、3000倍、4000倍、5000倍、
6000倍的7个不同浓度的溶液。
胆木种子在2种生长调节剂的不同浓度中浸泡的
时间设置一样,都分别为5、10、12、24、48 h等5个时间
处理。
每个浓度-时间处理用1个培养皿,从开始浸泡时
间算起,根据设定的时间定时取样进行培养,每次取样
的量为 100~150粒种子,生长调节剂处理后用蒸馏水
洗涤 2~3次,然后置于铺有两层湿润滤纸的玻璃培养
皿中,在温度为 25±1℃,日照 12 h的培养室中培养。
注意保持种子湿度,观察并记录试验数据。以清水浸
泡培养作为对照。实验重复3次,这样每个浓度-时间
实验的种子总数都不低于300粒。
1.3.3 观察统计 胆木种子细小,有休眠性,不易发芽,
预备试验发现胆木种子开始萌芽的时间至少要 27天
左右,并且发芽率极低,达不到2%。因此本试验设发
芽数达到 2%时为发芽始期(T1),种子培养后第 20天
开始观察,每 2天观察记录 1次,持续观察时间为 20
天。每次将观察到发芽的种子挑拣另培养,统计分析
相关数据。发芽势(T2)、发芽率(T3)、发芽指数(GI)
按如下公式计算:
种子发芽势(%)=(发芽达到高峰时的发芽种子总
数/种子总数)×100
种子发芽率(%)=(发芽种子数/种子总数)×100
发芽指数=∑(Gt/Dt)
其中,Gt为在时间 t日的发芽数,Dt为相应的发芽
日数;观察胆木种子发芽规律,一般都集中在开始发芽
后20~15天,因此设定Dt=15。
2 结果与分析
2.1 不同处理对胆木种子发芽始期的影响
从表1中的T1值可看出,对照组发芽始期平均天
数为27.3天,与对照相比,试验组胆木种子发芽始期天
数都有不同程度的提前,缩短了 2.3~9天不等。其中
爱多收 3000倍的溶液浸种 12 h、4000倍的溶液浸种
10~12 h处理与对照组差异较大,发芽时间平均为18.3
天,比对照组约提前了 9天。赤霉素 400 mg/L浸种
12 h处理发芽时间为 18.7天,比对照组平均约提前了
8.6天。
2.2 不同处理对胆木种子发芽势的影响
不同的处理对胆木种子发芽日最高峰各不相同。
通过表 1中 T2数据分析,各系列影响大小如图 1、图
2。爱多收3000倍浸种处理10~24 h,4000倍浸种处理
10~12 h的发芽势较好,达到 17.7%~30.3%;赤霉素
300 mg/L浸种 24 h,400 mg/L浸种 10~24 h,500 mg/L
浸种12 h的发芽势较好,达到15.3%~32%。从最短作
用时间获得最大发芽势的综合效果来分析,其中爱多
收3000倍浸种10~12 h和赤霉素400 mg/L浸种12 h的
发芽势最好,分别达到了28.3%~30.3%和32%。2种调
节剂比较,爱多收曲线走向相对平滑,浸泡时间区间相
对要大。
2.3 不同处理对胆木种子发芽率的影响
观察对发芽率影响试验数据如表 1中的T3,通过
·· 13
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处理
对照
A500
A1000
A2000
A3000
A4000
A5000
A6000
GA80
GA100
GA200
GA300
GA400
GA500
GA800
处理
对照
A500
A1000
A2000
A3000
A4000
A5000
A6000
GA80
GA100
GA200
GA300
GA400
GA500
GA800
浸泡时间/h
0
T1
27.3
浸泡时间/h
24
T1
24.3
23.3
24.3
22.7
23.7
22.3
22.3
24.3
24.0
24.0
23.7
21.3
23.3
24.7
5
T1
24.7
24.3
24.7
24.3
24.7
25.0
25.0
24.7
24.7
24.3
25.0
24.7
24.0
24.7
T2
1.7
2.0
1.7
3.0
2.0
2.0
1.7
1.7
2.0
2.0
3.7
3.3
7.0
2.5
T2
0.0
2.7
2.7
22.7
17.0
17.7
17.0
4.0
10.7
9.3
15.3
19.0
9.7
8.7
T3
1.8
2.7
2.0
4.3
3.0
2.2
1.8
1.9
2.2
2.7
4.3
3.7
7.7
3.4
GI
0.4
0.5
0.4
0.9
0.6
0.4
0.4
0.4
0.4
0.5
0.9
0.7
1.5
0.7
T3
0.0
2.7
2.7
23.7
19.0
19.7
19.0
4.7
10.8
11.0
17.7
20.7
10.3
9.7
10
T1
24.3
23.7
23.3
22.3
18.3
23.7
23.7
24.3
24.0
24.0
23.7
22.7
22.7
24.0
GI
0.0
0.5
0.5
4.7
3.8
3.9
3.8
0.9
2.2
2.2
3.5
4.1
2.1
1.9
T2
4.0
5.7
4.3
28.3
17.7
9.0
6.0
2.0
2.7
5.0
7.3
18.0
11.7
11.0
T3
4.1
6.3
5.7
30.3
19.7
10.3
7.7
2.7
2.7
5.7
8.7
19.7
13.6
12.7
48
T1
24.7
24.3
24.7
24.3
25.0
24.3
24.3
24.7
24.7
24.3
25.0
23.7
24.0
24.7
GI
0.8
1.3
1.1
6.1
3.9
2.1
1.5
0.5
0.5
1.1
1.7
3.9
2.7
2.5
T2
0.0
0.0
0.0
14.3
10.7
10.7
15.7
1.0
3.7
6.0
8.3
8.7
4.7
4.0
12
T1
23.7
23.3
23.3
18.3
18.3
23.0
23.0
23.7
23.0
23.0
23.0
18.7
21.7
23.0
T2
3.0
6.7
6.7
30.3
21.3
11.7
10.0
4.3
8.0
7.3
11.7
32.0
15.3
10.7
T3
0.0
0.0
0.0
15.6
12.6
12.6
17.7
1.0
3.9
6.7
9.3
8.9
4.9
4.8
T3
3.0
7.3
7.7
32.3
24.0
13.7
11.7
5.3
8.1
9.0
13.6
34.0
17.0
11.7
GI
0.0
0.0
0.0
3.1
2.5
2.5
3.5
0.2
0.8
1.3
1.9
1.8
1.0
1.0
GI
0.6
1.5
1.5
6.5
4.8
2.7
2.3
1.1
1.6
1.8
2.7
6.8
3.4
2.3
表1 不同处理对胆木种子各发芽指标的影响
分析表中数据得到图3、图4中相关曲线。从图表中可
以看出来,从低浓度开始,随着浓度的加大和浸泡时间
的推移,胆木种子的发芽率在增加,当达到一定浓度
后,发芽率反而有下降的趋势。其中,3000倍浓度的爱
多收浸种12 h的处理效果最好,其次是10 h的处理效
果,发芽率分别达到 32.3%和 30.3%;赤霉素 400 mg/L
浸种12 h的发芽率提高到34%,相应的发芽指数也非常
高。其他浓度和作用时间下胆木发芽率则相对要低。
3 结论与讨论
在种子育种上,发芽率和发芽势是反应种子品质
注:浸泡时间(h);T1—发芽始期(天);T2—发芽势(%);T3-发芽率(%);GI—发芽指数。
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王和飞等:爱多收和赤霉素对胆木种子萌发的影响
好坏的主要指标,平均发芽时间是衡量种子发芽快慢
的一个指标,其数值反映种子发芽能力的强弱,数值越
小,种子生命力越高,发芽越迅速,发芽能力越强;发芽
指数是种子活力的主要指标之一,发芽指数越高,种子
的活力就越高[14-15]。从结果分析来看,爱多收和赤霉素
无论是对种子的发芽率、发芽势还是发芽指数来说,影
响都比较显著,并且同一种生长调节剂中表现出来的
作用相对一致:爱多收作用效果最好的浓度和浸泡时
间分别为 3000~4000倍 12 h左右;赤霉素理想的浓度
和浸泡时间分别为400 mg/L 12 h左右。虽然2种生长
调节剂都筛选得到比较适宜的浓度和适当的作用时
间,不过从有明显影响的区间宽窄程度来看,爱多收相
对要大一些,曲线表现的比较平滑,赤霉素影响曲线很
陡直,另外从试验操作的方便性和药品的来源和价格
实用性来选,用爱多收比赤霉素应该更理想。本试验
观察种子发芽开始至少需要20多天,和曾祥全和黄世
兴[8]报道的种子发芽时间大概为第 15天左右不一致,
原因可能是试验种子后熟程度的不同和储存时间的不
同引起。本试验中,与自然状态下发芽情况相比,通
过药物催芽胆木种子发芽率有明显提高,达到 30%~
34%,发芽始期也提前了 8~9天。本试验所选的爱多
收和赤霉素对胆木种子发芽有明显的提高效果,可用
来促进胆木种子的发芽率和育苗效率,为开展胆木组
织培养提供大量优良无菌外植体,为加快胆木种苗生
产的速度,扩大胆木人工林的种植面积打下技术基
础。
由于胆木种子发芽特性的关系,本试验所得到的
相关数据是在相对比较长的观察时间得到的综合数
据,也就是说,种子发芽的时限拉的较长。下一步笔者
将对本试验的药物处理配方和处理方法进一步优化,
以期使种子发芽时间更集中、更整齐。
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0
5
10
15
20
25
30
35
5 10 12 24 48
时间/h
发
芽
势
/%
A500 A1000 A2000A3000 A4000 A5000A6000
0
5
10
15
20
25
30
35
5 10 12 24 48
时间/h
发
芽
势
/%
GA80 GA100 GA200GA300 GA400 GA500GA800
图1 爱多收不同浓度和处理时间对胆木种子发芽势曲线图 图2 赤霉素不同浓度和处理时间对胆木种子发芽势曲线图
0
5
10
15
20
25
30
35
5 10 12 24 48
时间/h
发
芽
率
/%
A500 A1000 A2000A3000 A4000 A5000A6000
0
510
15
20
2530
35
40
5 10 12 24 48
时间/h
发
芽
率
/%
GA80 GA100 GA200GA300 GA400 GA500GA800
图3 爱多收不同浓度和处理时间对胆木种子发芽率曲线图 图4 赤霉素不同浓度和处理时间对胆木种子发芽率曲线图
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