全 文 :收稿日期:2012 - 03 - 12
作者简介:袁 婧(1989 -) ,女,四川人;硕士研究生,研究方向:药用作
物栽培学。
通讯作者:曹国璠(1965 -) ,男,甘肃人;教授,博士,主要从事作物栽培
学与耕作学、农业生态学方面的教学与科研工作。
不同处理对黑草种子发芽能力影响的研究
袁 婧, 李金玲, 赵 致, 王华磊, 刘红昌, 罗春丽, 陈仁琴, 曹国璠
(贵州大学,贵州省药用植物繁育与种植重点(工程)实验室, 贵阳 550025)
摘要:黑草野生资源逐渐减少,研究黑草种子的报道也较少。通过对贵州省望谟县野生黑草种子的研究,发现经过不同
处理后,黑草种子发芽能力有很大差异,研究结果表明:低温浸种 6 h 的黑草种子最先露白,发芽率和发芽指数也较高,
而且黑草种子适合生长于 pH值为 6. 5 的环境中,过酸或过碱会使其不发芽,同时,施加一定浓度的 GA溶液会使黑草种
子提前露白发芽,发芽率和发芽指数都会提高,但是浓度过高,又会使得黑草发霉。
关键词: 黑草;发芽率;发芽指数
中图分类号: R 28 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)06-0049-03
Study on the Effect of Different Treatments to Buchnera cruciatas Hamilt.
Seed Germination Ability
YUAN Jing,LI Jin-ling,ZHAO Zhi,WANG Hua-lei,LIU Hong-chang,
LUO Chun-li,CHEN Ren-qin,CAO Guo-fan
(The Chinese Herbal Medicine Cultivation and Identification Laboratory of Guizhou University,Guiyang 550025,China)
Abstract:Wild Buchnera cruciatas Hamilt. resources are gradually reduced nowadays,the research reports of
Buchnera cruciatas Hamilt. seed are very few. Study on the wild Buchnera cruciatas Hamilt. seed of Wangmo
County in Guizhou province is carried out,the Buchnera cruciatas Hamilt. seed germination ability of different
treatments is very different. The results show that the Buchnera cruciatas Hamilt. seed treated 6 h in low tem-
perature soaking has the first white,higher germination rate and germination index,and the seed is suitable for
growth in the pH 6. 5 environment,Buchnera cruciatas Hamilt. seed can not germinate in excess acidic or alkali
environment,at the same time,exerting a certain concentration of GA solution can make the seeds advance
white germination,germination percentage and germination index will increase,but if the concentration is too
high,it will make Buchnera cruciatas Hamilt. mildew.
Key words: Buchnera cruciatas Hamilt.;germination rate;germination index
黑草 (Buchnera cruciatas Hamilt.) ,又名鬼羽箭,
为玄参科黑草属植物,在中国分布于江西、福建、湖南、
湖北、广东、广西、贵州和云南等地。以全草入药,味微
苦,性凉,具有清热、凉血、解毒的功能,主要用于治疗
流行性感冒、中暑腹痛、身发斑疹、癫痫、皮肤风毒肿毒
等症[1],粤、港、澳及东南亚一带民间有煲凉茶饮用以
预防瘟热之用。目前,关于黑草药理作用和化学成分
的研究已经逐步开始,陈家源[2]等用 GC-MS法分析出
黑草石油醚部位主要含长链脂肪烃和长链脂肪酸。钟
正贤[3]等通过对小鼠注射黑草的水提物探讨了黑草
的药理作用,结果表明,黑草水提物能延长凝血时间,
减轻小鼠耳廓肿胀赫尔降低皮肤过敏反应等症状。但
是专门针对黑草种子资源的研究鲜有报道,黑草人工
栽培的历史时间较短,缺少对其深入的了解,长时间过
渡开垦山地,导致野生资源缺乏,应尽快开展药材黑草
种子的相关研究,为黑草人工栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材 料
供试黑草种子于 2011 年 6 月 30 日采自贵州省望
谟县蔗香乡,室内阴干。
仪器及试剂有 LEICE DM 2000 生物显微、梅特勒-
托利多 AL 204 电子分析天平、LRH-400-G 光照培养
箱、LRH-250-G 光照培养箱、发芽盒、定性滤纸、去离
子水。
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研究报告 袁 婧 等:不同处理对黑草种子发芽能力影响的研究
1. 2 方 法
1. 2. 1 不同时间低温浸种
分别将种子放置于 4 ℃环境中 6、12、24、36 h,进
行低温浸种,然后在常温(25 ℃)下培养。
1. 2. 2 不同 pH值环境的处理
分别配置 pH 值为 6. 0 ~ 6. 5、6. 5 ~ 7. 0、7. 0 ~
7. 5、7. 5 ~ 8. 0 的蒸馏水浸种 24 h,然后在常温(25 ℃)
下培养。
1. 2. 3 不同浓度 GA溶液的处理
分别配置 0. 2%、0. 4%、0. 6%的 GA溶液,将黑草
种子浸种 24 h,然后在常温(25 ℃)下培养。
以上发芽试验统一选择纸上培养,每个处理 50 粒
种子,重复 3 次,光照为 2 000 lx、12 h /d。
1. 3 数据统计与处理
试验中,胚根突破皮记为露白,记为露白时间 T 1;
连续 5 d发芽不再增加为统计发芽率时间 T 2。
发芽率 Gt(%)=试验中所有发芽种子数 /供试种
子数 × 100%;发芽指数(GI)=(Gt /T 2) (Gt:置种
后第 t天的发芽率;T 2:不同发芽试验天数)。
单因素方法分析在 DPS 7. 05 统计分析软件下进
行,用最小显著差数法(LSD)进行检验。
2 结果与分析
2. 1 种子形态特征及千粒重
黑草种子千粒重为 0. 016 8 g,种子细小,棕黑色,
长椭圆形或梭形,长约 0. 5 mm。在 40 ×显微镜下观
察,表面有网状或平行状纹理,较光滑,种子长 380 ~
670 μm,宽 220 ~ 360 μm。
2. 2 种子发芽试验结果
2. 2. 1 不同时间低温浸种试验结果
表 1 不同时间低温预处理试验结果
编号 时间(h) T 1 T 2 Gt GI
对照 0 19. 33 aAB 30 33. 33 bA 1. 11 abA
1 6 10. 67 cC 30 39. 33 aA 1. 31 aA
2 12 13. 67 bcBC 30 35. 98 abA 1. 20 abA
3 24 15. 00 bABC 30 35. 20 abA 1. 18 abA
4 36 20. 33 aA 30 31. 76 bA 1. 07 bA
注:大小写字母分别表示差异显著和极显著。下同。
黑草种子在经过一定时间的低温浸种后露白时间
显著提前,发芽率和发芽指数也显著提高;反之,如果
低温浸种时间过长又会延长其露白时间,使得发芽率
和发芽指数降低。从表 1 可以看出,低温处理 6 h 的
黑草种子的露白时间最短,发芽率和发芽指数都最高,
达到极显著水平。随着低温浸种的时间加长,露白时
间延长,发芽率和发芽指数降低,直到浸种时间增加到
36 h时,露白时间超过对照,发芽率和发芽指数低于对
照(即不经过低温浸种的处理)。
2. 2. 2 不同 pH值预处理试验结果
黑草种子在不同的 pH 值环境里,发芽情况是不
一样的,pH值过大或过小黑草种子都不能发芽,从表
2 可以看出,当 pH 值为 6. 5 时,黑草种子的露白时间
最短,发芽率和发芽指数最高,达到极显著水平;当 pH
值为 7. 5 时,黑草种子的露白时间也极显著低于对照,
发芽率和发芽指数虽然高于对照,但是没有达到显著
水平。总的来说,黑草种子发芽环境 pH 值不宜低于
6,不宜高于 7. 5。
表 2 不同 pH预处理试验结果
编号 pH T 1 T 2 Gt GI
对照 7. 0 19. 33 aA 30 33. 33 bB 1. 11 bB
5 6 0 cC 30 0 Cc -
6 6. 5 13. 67 bB 43 48. 67 aA 1. 62 aA
7 7. 5 15. 00 bB 43 35. 33 bB 1. 18 bB
8 8. 5 0 cC 30 0 cC -
2. 2. 3 不同浓度 GA溶液处理试验结果
一般情况下,GA 浓度的增加会使得黑草种子的
发芽情况有所改善。从表 3 可以看出,经过 GA 处理
后的黑草种子露白时间都极显著地缩短了,发芽率和
发芽指数也显著地高于对照,但是没有找到黑草种子
最适合的溶液浓度,随着溶液浓度增大,黑草种子虽然
发芽快,但是容易发霉。统计时间较长,30 d以后连续
5 d有种子萌发。
表 3 不同浓度 GA溶液处理试验结果
编号 GA浓度(%) T 1 T 2 Gt GI
对照 0 19. 33 aA 30 33. 33 cB 1. 11 bA
9 0. 2 13. 33 bB 45 54. 00 bB 1. 20 bA
10 0. 4 13. 00 bB 45 54. 00 bB 1. 20 bA
11 0. 6 12. 67 bB 45 58. 00 abAB 1. 29 abA
12 0. 8 12. 33 bB 45 72. 50 aA 1. 61 aA
3 小结与讨论
发芽试验是种子检验中最为重要的部分,农作物
种子制定有相应的国家标准,而种子作为中药材副产
物,尚无国家标准可依,种子质量的控制受到很大限
制,绝大多数中药材由于栽培的历史时间较短,缺少对
其深入的了解,大大影响了中药材的质量[4,5]。近年
来,对于中药材种子质量的检验已逐渐受到关注,板蓝
根[6]、云木香[7]、川党参[8,9]等都有发芽标准化研究的
相关报道,黑草种子的研究还鲜有涉及。
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第 31 卷 第 6 期 2012 年 6 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 6 May. 2012
相比能极显著地促进种子发芽,但零余子萌芽时其浸
提液处理与对照相比效果不显著。以上结果说明,山
药零余子休眠期不存在抑制大白菜种子发芽的物质,
相反还有促进发芽的物质存在,而零余子萌芽时,促进
大白菜种子发芽的物质已不存在。
3 讨 论
山药零余子发芽部位是在基部,但本研究结果却
表明是处理零余子中部效果好,处理基部不能显著促
进发芽(见 2. 1 部分) ,但基部与顶部的化感作用差异
不显著(见 2. 2 部分) ,出现这种现象可能是因为零余
子芽原基是在基部,但直接处理基部造成发芽部位损
伤从而降低发芽率(见本研究 2. 1 部分,清水处理基
部、中部和顶部的发芽率高低顺序是:处理顶部的发芽
率 >处理中部的发芽率 >处理基部的发芽率) ,而处
理顶部多效唑又难以转运到基部,所以处理中部促进
发芽的效果最好。
零余子浸提液对大白菜种子发芽影响的研究过程
中,从样品研磨、提取、离心和吹干甲醇等过程都在低
温下操作,在很大程度上减少了提取物质的降解;为了
充分从零余子里提取物质,试验中采用 80%甲醇作提
取溶剂,而为排除甲醇对种子发芽的影响,采用了氮气
将溶剂吹干,又再用蒸馏水溶解提取物,避免了甲醇本
身对种子发芽的影响,所以本研究所得到的试验结果
可靠。本研究中 2. 2 部分的结果认为,休眠的山药零
余子存在促进大白菜种子发芽的物质,而已发芽的零
余子却没有促进发芽的物质,这一结果与山药零余子
生长过程中 GA3 含量高的研究结果
[5]一致,也与本研
究中 2. 1 部分多效唑(GA3 的抑制剂)能促进零余子
发芽的结果一致。刚进入休眠的零余子不存在抑制大
白菜种子发芽的物质,相反具有促进发芽的物质,山药
零余子的休眠不同于穿龙薯蓣种子[2]和木莲种子[3]
(存在萌发抑制物质) ,山药零余子休眠另有原因,需
进一步研究。
参考文献:
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(上接第 50 页)
本研究按《农作物种子检验规程》[10]的要求,在董
青松[11]研究黑草种子生物学特性研究的基础上又探
讨了不同时间低温浸种、不同 pH 值环境、不同赤霉素
浓度溶液等处理方法对黑草种子露白时间、发芽时间、
发芽率及发芽指数的影响。结果发现,黑草种子在光
照 2 000 lx、常温 25 ℃、充足供水的情况下,发芽率不
高,发芽时间较长,经过一定低温处理后,能打破种子
休眠,缩短发芽时间,增加发芽率,但是低温时间过长
会得到相反效果;黑草种子生长的环境不能过酸或过
碱,比较适宜于 pH值为 6. 5 的环境,其中本试验调节
pH值时,使用了盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH) ,使结
果有些复杂,可能是由于增加了黑草种子需要的某种
矿质元素。此外,加入一定浓度的 GA 溶液会显著提
高黑草种子的发芽率,但是浓度过高,会使得黑草种子
发霉。
参考文献:
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研究报告 龙雯虹 等:山药零余子对多效唑的响应部位和化感作用研究