全 文 ：第 27卷 　第 3期 青 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Vol.27No.3
2009年 6月 JournalofQinghaiUniversity(NatureScience) Jun.2009
正交试验优化唐古特大黄种子活性化处理方案
李会山 1 , 郑曙东1 ,董汇泽1＊ ,田种存 2
(1.青海大学基础部 ,青海 西宁 　810016;　2.青海大学农林科学院 ,青海 西宁 　810016)
摘要:采用正交设计研究低频电流和赤霉素相结合对唐古特大黄种子萌发及活力的影响。结果
表明:影响种子萌发及活力的主要因素是电流强度和作用时间 ,赤霉素浓度和浸种时间是次要
因素。在促进种子萌发和提高种子活力上 ,正交试验结果得出的优化组合分别为:电流强度
1.0A,作用时间 90 min,赤霉素浓度 70mg/kg,浸种处理 15 h;电流强度 1.0A,作用时间 90
min,赤霉素浓度 30mg/kg,浸种处理 21h。低频电流和赤霉素处理可以促进种子萌发及活力。
关键词:正交试验;低频电流;赤霉素;唐古特大黄;种子萌发
中图分类号:Q949.9　　文献标识码:A　　文章编号:1006 -8996(2009)03 -0059 -03
ApplyingorthogonalmethodoptimizationTanggularhubarb
seedsprocessingscheme
LIHui-shan1 , ZHENGShu-dong1 , DONGHui-ze1＊ , TIANGZhong-cun2
(1.DepartmentofBasicResearch, QinghaiUniversity, Xining810016, China;
2.AcademyofAgriculturalandForestry, QinghaiUniversity, Xining810016, China)
Abstract:Byintroducingorthogonaloptimizedexperimentmethod, Tanggularhubarbseeds
wereprocessedwithlowfrequencycurrentscombinedwithgibberelin, andtheirgermination
andactivityarestudied.Theresultsshowthatbothtwofactorshavepositiveefectsonseed
germinationandactivities.Theprincipalfactorsareintensityofcurrentsandtreatingperiod,
secondarycausesaregibberelinconcentrationandsoakingperiod.Theorthogonaloptimized
experimentmethodshowstwooptimalsolutions:first, Tanggularhubarbseedsareprocessed
withcurrentsintensityat1.0 Afor90minutesthensoakingfor15 hoursingibberelinsolution
whichconcentrationisat70 mg/kg;second, curentsintensityisat1.0 Atreatingfor90
minutesandsoakingfor21 hoursingibberelinsolution, concentrationisat30mg/kg.
Keywords:orthogonalexperimentmethod;lowfrequencycurents;gibberelin;Tanggula
rhubarb;seedgermination
唐古特大黄(RheumtanguticumMaxim)又名鸡爪大黄 ,为寥科多年生高大草本植物 ,其根状茎及
根供药用 ,具有泄实热 、破积滞 、下瘀血等作用 ,是大黄清胃丸 、牛黄上清丸等几十种中成药的重要原料。
现有大黄药材来源以野生为主 ,由于过度采挖 ,野生资源已逐渐趋于枯竭 ,远远不能满足市场的需求 。大
黄种子属低温型种子较易发芽 ,适宜发芽温度为 15 ～ 25℃[ 1, 2] 。大黄虽有人工栽培 ,但由于诸如种子退
化 、出苗率低且不整齐等原因尚没有形成规模 。在大黄属 40余种植物中 ,目前有近 30种植物的根或根茎
被当作大黄使用 ,使大黄药品质量和药效的稳定性受到严重影响。因此对其进行人工栽培研究 ,实现大
黄的 GAP规范生产 , 具有较高的经济价值和应用价值 。种子经过外界电磁场 、超声波等物理因素
作用后 ,可以提高种子的活力 ,增强种子的抗逆能力 ,并能增加产量已有许多研究报道[ 3 ～ 5] 。项目组成
收稿日期:2009-03-03
基金项目:青海省科技厅攻关项目(2007—N— 126)
作者简介:李会山(1971—),男 ,陕西定边人 ,副教授 ,硕士。＊通讯作者
DOI :10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2009.03.012
青海大学学报 第 27卷
员也曾先后采用高压静电 、超声波 、赤霉素等方法处理唐古特大黄种子 ,研究了其对种子萌发及活力的
影响[ 6] 。本试验在低频电流处理唐古特大黄种子的基础上 ,采用正交设计试验方法研究低频电流和赤
霉素相结合处理唐古特大黄种子 ,观察其对种子萌发及活力的影响 ,旨在优化唐古特大黄种子活性化处
理方案 。
1　材料与方法
1.1　材料
唐古特大黄种子由青海师范大学陈志教授提供 。采集时间:2007年 9月 。采集地点:青海省湟中县。
试验时间:2008年 11 ～ 12月。试验地点:青海大学物理教学实验中心。
1.2　方法
1.2.1　低频电流处理 　自制低频电流(AC220V50 Hz)种子处理装置一台 ,种子用纱布打包清水中
预浸 60 min,然后将种子置于盛有清水的绝缘容器中进行处理。试验共设 5个处理 ,电流调节为 1.0 A、
处理时间分别为 60、70、80、90、100min,其中以不经任何处理作为对照(CK),每个处理 50粒种子 ,重复
3次 。试验时水温 <36 ℃,平均室温约 17℃。
1.2.2　低频电流 +赤霉素处理 　选电流强度(A)和处理时间(B)、赤霉素浓度(C)和浸种时间(D)
四个因素 ,采用 L9(34)正交试验设计 ,因素水平见表 1。种子用纱布打包清水中预浸 60 min,按照试验设
计先将种子置于盛有清水的绝缘容器中进行低频电流处理 ,然后将种子置于赤霉素溶液中做浸种处理。
每个处理 50粒种子 ,重复 3次。试验时水温 <36℃,平均室温约 15℃。
表 1　正交试验水平因素表
水平 因 　　素A电流强度(A) B处理时间(min) C赤霉素浓度(mg/kg) D浸种时间(h)
1 0.8 60 30 15
2 1.0 75 70 21
3 0.5 90 50 18
1.2.3　种子发芽势与简化活力指数的测定
将处理后的大黄种子放在铺有滤纸的平皿中 ,置室内室温下培养。参照文献 [ 7] ,第 4天测定种子的
发芽数 ,计算其发芽势 。从第 4天起逐日记录种子的发芽数 ,第 10天测定种子的发芽率和平均根长 ,计算
种子简化活力指数(G· S)。
发芽势(%)=4天内发芽种子粒数供试种子 ×100
发芽率(%)=发芽种子粒数供试种子 ×100
G·S=发芽率(%)×生长量(平均根长 cm)
2　结果与分析
2.1　低频电流处理对大黄种子萌发及活力的影响
大黄种子经低频电流处理后 ,对种子的萌发及活力具有一定的促进作用(表 2),处理时间在 60 ～
100min范围内均有效果 , 处理时间 80min效果较为明显。种子的发芽势和发芽率分别为 38.0%和
91.3%,比对照高出 14.7%和 11.3%;种子的平均根长为 3.63cm,比对照长出 0.6cm;种子的简化活力
指数为 331.4,比对照高出 89.0。
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第 3期 李会山等:正交试验优化唐古特大黄种子活性化处理方案
表 2　低频电流处理大黄种子试验结果
序号 处理时间(min) 发芽势(%) 发芽率(%) 平均根长(cm) 简化活力指数(G· S)
1 (CK) 23.3 b 80.0b 3.03 242.4
2 60 37.3a 88.0ab 3.35 294.8
3 70 45.3a 89.3ab 3.54 316.1
4 80 38.0a 91.3a 3.63 331.4
5 90 38.7a 89.3ab 3.24 289.3
6 100 36.7a 86.7ab 3.28 284.4
　注:发芽势 SE=0.7832,发芽率 SE= 1.2 014;小写字母表示 0.05水平上的差异显著。
2.2　低频电流 +赤霉素处理对大黄种子萌发及活力的影响
大黄种子低频电流和赤霉素处理正交试验结果及极差分析分别见表 3和表 4。
表 3　大黄种子发芽势极差分析
试验号 因 　素A B C D
发芽势
(%)
1 1 1 1 1 38.0
2 1 2 2 2 40.0
3 1 3 3 3 38.7
4 2 1 2 3 38.7
5 2 2 3 1 42.7
6 2 3 1 2 44.0
7 3 1 3 2 24.7
8 3 2 1 3 24.7
9 3 3 2 1 36.0
K1 38.9 33.8 35.6 38.9
K2 41.1 39.1 38.2 36.2
K3 28.5 39.6 35.4 34.0
R 12.6 5.8 3.2 4.9
表 4　大黄种子简化活力指数极差分析
试验号 因 　素A B C D
简化活
力指数
1 1 1 1 1 195.3
2 1 2 2 2 222.0
3 1 3 3 3 208.5
4 2 1 2 3 202.4
5 2 2 3 1 208.7
6 2 3 1 2 239.8
7 3 1 3 2 182.4
8 3 2 1 3 183.4
9 3 3 2 1 192.0
K1 208.6 193.4 206.2 198.7
K2 217.0 204.7 205.5 214.7
K3 185.9 213.4 199.9 198.1
R 31.1 20.0 6.3 16.6
　　从表 3可知 ,各因素对大黄种子萌发影响的顺序为:A>B>D>C,即电流强度 >处理时间 >浸
种时间 >赤霉素浓度 。低频电流和赤霉素处理大黄种子的较佳组合为:A2B3C2D1 ,即电流强度 1.0A,作
用时间 90min,赤霉素浓度 70mg/kg,浸种处理 15 h。
从表 4可知 ,各因素对大黄种子活力影响的顺序为:A>B>D>C,即电流强度 >处理时间 >浸
种时间 >赤霉素浓度 。低频电流和赤霉素处理大黄种子的较佳组合为:A2B3C1D2 ,即电流强度 1.0A,作
用时间 90min,赤霉素浓度 30mg/kg,浸种处理 21 h。
3　结论与讨论
(1)采用低频电流处理可以促进唐古特大黄种子萌发及活力 。低频电流 1.0A、处理 80min,种子的
发芽势 、平均根长和简化活力指数分别为 38.0%、3.63cm和 331.4 ,比对照分别高出 14.7%、0.6cm和
89.0。
(2)采用低频电流 +赤霉素相结合处理 ,对唐古特大黄种子萌发及活力的主要影响因素是电流强
度和作用时间 ,赤霉素浓度和浸种时间是次要因素 。在促进种子萌发和提高种子活力上 ,经正交试验结
果得出的优化组合分别为:电流强度 1.0A,作用时间 90min,赤霉素浓度 70mg/kg,浸种处理 15h;电流
强度 1.0 A,作用时间 90min,赤霉素浓度 30 mg/kg,浸种处理 21h。
(3)低频电流的生物学效应主要是由电离作用引起 ,电离后的正负带电离子和溶液中的带电粒子
不断地与种子相互作用 ,从物理的角度来看 ,种子获得能量后引发了一系列反应 ,细胞膜和细胞壁的穿
透性提高 ,促进了种子的新陈代谢。某些关键的酶的活性增强 ,从而打破了种子的休眠 ,促使种子萌发。
大黄种子经低频电流和赤霉素相结合共同作用后 ,促进了种子的萌发 ,产生了相长的效果 ,其作用机理
尚待进一步探讨 。 (下转第 65页)
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(责任编辑 　李渝珍)
(上接第 61页)
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(责任编辑 　杨君丽)
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