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STUDIES ON GERMINATION OF SEEDS OF BELAMCANDA CHINENSIS (L.)DC.INFLUENCED BY TEMPERATURE

温度对射干种子萌发影响的试验研究



全 文 :武汉植物学研究 2000, 18 (2) : 151~ 156
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
温度对射干种子萌发影响的试验研究Ξ
秦民坚1 李贵英1 山口茂治2 田中俊弘3 徐国钧1
(1 中国药科大学中药学院 南京 210038)
(2 日野制药株式会社 日本长野 399262)  (3 岐阜药科大学 日本岐阜 502)
提 要 对射干〔B elam cand a ch inensis (L. )DC. 〕种子萌发中温度的影响进行了研究, 结果表
明射干种子的萌发温度为 5~ 30℃, 恒温条件下的萌发率不高, 且持续时间较长。低温或高温
向 15~ 25℃变温可以提高种子萌发率。15~ 25℃向低温或高温变温萌发率下降。15~ 25℃之
间的变温萌发率变化不大。昼夜温度周期 30℃ (昼 8 h) ö15℃ (夜 16 h)及 35℃ (昼 8 h) ö20℃
(夜 16 h)组萌发率都达到 64%。周期变温组 20℃ (5 d) ö35℃ (10 d)、20℃ (5 d) ö10℃ (10 d)、
20℃ (5 d) ö35℃ (10 d) ö20℃ (5 d) ö10℃ (10 d)的萌发率分别为 54. 5%、20%、35. 5%。5℃和
35℃处理种子 40 d 内, 随处理时间增加, 萌发速度和萌发率相应增加。- 5℃贮藏 1 年的陈种
子在恒温条件下, 萌发率比新种子有所提高, 但其变温组的萌发率低于新鲜种子变温组。表明
随贮藏时间增加, 射干的种子活力有所下降, 但幅度不大。
关键词 射干, 种子, 萌发温度
STUD IES ON GERM INAT ION OF SEED S OF B ELAM CAN DA
CH IN EN S IS (L. )DC. INFL UENCED BY TEM PERATURE
Q in M in jian1 L i Gu iying1 Sh igeharu Yam aguch i2 To sh ih iro T anaka3 XüGuo jun1
(1 Ch ina P harm aceu tica l U n iversity N anjing 210038)
(2 H ino P harm aceu tica l Co. L td.  N agano 399262, Japan)  (3 G if u P harm aceu tica l U n iversity Gifu 502, Japan)
Abstract T he studies on germ ination of seeds of B elam cand a ch inensis (L. ) DC. inflenced by
temperatu re w ere carried ou t. T he seeds of “Shegan ”B elam cand a ch inensis (L. ) DC.
germ inated at 5~ 30℃. U nder the condit ion of the constan t temperatu re, the germ ination rates
of the fresh seeds w ere very low and the germ inating con tinued fo r long tim e. W hen the
temperatu re changed from low o r h igh temperatu re to the 15~ 25℃, it increased the
germ ination rates. Inversely, if the temperatu re changed from 15~ 25℃ to low o r h igh, the
germ ination rate is dropped. T he germ ination rate changed lit t le w hen the temperatu re w as
alternated among 15~ 25℃. In the day and n igh t alternation of temperatu re treatm ent, that is
30℃ (day 8 h) ö15℃ (n igh t 16 h) and 35℃ (day 8 h) ö20℃ (n igh t 16 h) , bo th of the germ inationΞ 收稿日: 1999201201, 修回日: 1999205219。第一作者: 男, 1962 年出生, 副教授 (博士) , 主要从事药用植物资源和系统分类研究。江苏省自然科学基金资助项目 (课题编号: BK 97085)。
ra tes reached 64%. Periodic alternation of temperatu re treatm ent, that is 20℃ (5 d) ö30℃ (10
d) , 20℃ (5 d) ö10℃ (10 d) and 20℃ (5 d) ö35℃ (10 d) ö20℃ (5 d) ö10 (10 d) , germ ination rates
w ere 54. 5% , 20% , and 3515% respectively. T he tim e of the seeds dealt w ith 5℃ and 35℃
w ith in 40 d, as the tim e of the seeds treated increased, the speeds and germ ination rates
increased relevan tly. T he germ ination rates of the seeds sto red at - 5℃ fo r one year, w ere
h igher than that of the fresh seeds under the condit ion of the constan t temperatu re, bu t the
germ ination rates w ere h igher than that of the fresh seeds, bu t the germ ination rates of the
alternating temperatu re treatm ent w ere low er than that of the fresh seeds. It seem ed that the
resu lts w ere the effects of low temperatu re on the seeds. A s the sto rage tim e increased, the
viab ility of seeds decreased, bu t the decreased ex ten t w as no t obvious.
Key words B elam cand a ch inensis, Seed, Germ inated temperatu re
射干B elam cand a ch inensis (L. ) DC. 为鸢尾科植物, 其根茎是常用中药, 具有清热解
毒, 利咽消痰的功能, 用于咽喉肿痛, 痰咳气喘等症〔1〕。近年来, 随着需要量的增加, 加上只
采不育, 野生射干资源日益减少, 已不能满足需要。我们开展了对射干生物学特性的系统
研究, 旨在利用和保护这一宝贵中药资源, 并为引种栽培提供依据。本文对射干种子萌发
特性进行报道。
1 材料和方法
111 材料
试验用射干B elam cand a ch inensis (L. ) DC. 种子由陕西省宝鸡市益门中药材研究会
提供, 经秦民坚博士鉴定。1990 年 10 月采, 1991 年 3 月末实验前室温保存 (以下称为新鲜
种子) ; 1992 年 3 月前- 5℃冰箱保存 (以下称为陈种子)。
112 萌发试验
种子萌发试验前用 40℃温水浸种, 选取沉水的种子放入直径 9 cm 盛砂的培养皿中,
各处理用种子 100 粒, 重复 4 次。以长出 2 mm 胚根为发芽。种子萌发实验于 1991 年 4 月
至 7 月、1992 年 3 月至 6 月进行。
113 萌发条件
(1)自然条件下的萌发: 1991 年 4 月 30 日播种, 在南京自然条件下, 观察 80 d 内的萌
发状况。
(2) 恒温与不同恒温条件的处理: 观察 0、5、10、15、20、25、30、35℃恒温条件下, 80 d
内的种子萌发状况。陈种子无 0、35℃恒温处理组。在上述 8 个恒温条件下, 分别预处理
10 d、20 d 后, 移入其它不同的恒温条件中。
(3) 恒温条件与预处理时间: 5、35℃恒温预处理 10、20、30、40、50、60 d 后, 移入 20℃
恒温条件, 共计处理 80 d (例如 5℃ö10 d→20℃ö70 d)。陈种子 5℃预处理 30、40、50 d,
35℃预处理 25、30、50 d。
(4) 昼夜变温处理: 白天 (8∶00~ 16∶00 共 8 h) 用高温, 夜间 (16∶00~ 8∶00 共 16
h)用低温处理。新鲜种子设 2 个处理组: 30℃ (8 h) ö15℃ (16 h)、35℃ (8 h) ö20℃ (16 h)。
陈种子在新鲜种子的处理条件之外增加了 35℃ (8 h) ö15℃ (16 h)处理组。
( 5) 周期变温处理: 试验分 3 组, 循环连续 5 回。① 20℃ (5 d) ö35℃ (10 d) ; ② 20℃
251 武 汉 植 物 学 研 究               第 18 卷  
(5 d) ö10℃ (10 d) ; ③ 20℃ (5 d) ö35℃ (10 d) ö20℃ (5 d) ö10℃ (10 d)。
2 试验结果
211 自然条件下的萌发率
射干种子播种后 8 d 开始发芽, 至 32 d 萌发率达到 30% , 其后增加缓慢, 80 d 最终达
到 46%。
212 恒温与不同恒温条件对萌发率的影响
恒温条件下射干种子发芽不好。新鲜种子在 5、10、15、20、25、30℃ 恒温处理时, 萌发
率分别为 16. 5%、14%、18%、28%、20. 5%、6. 5% ; 萌发开始日分别在种子处理后的第 8、
9、9、8、8、14 d。0℃和 35℃恒温条件下不能发芽 (图 1)。陈种子 5、10、15、20、25、30℃恒温
处理, 萌发率分别为 13%、19%、32%、25%、27%、14% (图 1)。
图 1 不同恒温处理的种子萌发率
F ig11 Effects of treatm en ts w ith differen t constan t
temperatu re on the germ ination of the seeds
低温 (5~ 10℃) 或高温 (35℃) 向 20℃变
动, 萌发率增高; 在中温 (15、20、25℃ ) 的范
围内, 以其中一个温度预处理后, 置于另一个
温度条件下萌发, 萌发率变化不大。
A 组 (不同温度预处理 10 d 后, 再置不
同温度中萌发 70 d) 各处理组之间萌发率差
别不大, 最高的为 35℃→20℃的处理组, 萌
发率为 3315% ; 最低的为 25℃→20℃的处理
组, 为 20% (图 2: A )。
B 组 (不同温度预处理 20 d 后, 再置不同温度中萌发 60 d)处理组中, 用低温处理后
萌发温度 T emperatu re of germ ination (℃)
预处理温度 (P re2treating temperatu re) : —û — CK; — — 0℃; —△— 5℃;
—×— 10℃; —3 — 15℃; —●— 20℃; + 25℃; —ß— 30℃; —ξ — 35℃
A. 种子处理 10 日 (F resh seeds p retreated fo r 10 days) ; B. 种子处理 20 日 (F resh seeds p retreated fo r 20 days)
图 2 变温对新鲜种子萌发的影响
F ig12 Effects of alternating temperatu re on the germ ination of the fresh seeds
转入 10、15、20、30℃恒温条件的各处理组, 萌发率相对较高; 5→20℃处理组最高, 达到
43. 5% (图 2: B )。
213 处理时间对萌发率的影响
5℃低温和 35℃高温下, 不同处理时间对种子萌发率的影响见图 3、图 4。
351 第 2 期            秦民坚等: 温度对射干种子萌发影响的试验研究
新鲜种子 5℃处理 30、40、50 d, 转入 20℃恒温, 其萌发率分别为 44%、58%、52% (图
3)。5℃低温处理能提高种子萌发率, 在 40 d 内随预处理时间的增加, 萌发速度和萌发率
都相应提高 (图 3)。35℃处理 25、30 d, 转入 20℃恒温, 其萌发率分别为 51%、60% (图
4)。35℃高温预处理也能够提高种子萌发率; 随处理时间的增加, 萌发速度加快, 萌发率相
应提高 (图 4)。
时间 T im e (D ays)
图 3 预处理 (5℃) 不同时间对新鲜种子
在 20℃中萌发的影响
F ig13 Effects of differen t periods p re2treating
at 35℃ on the fresh seeds germ ination at 20℃
时间 T im e (D ays)
图 4 预处理 (35℃) 不同时间对新鲜种子
在 20℃中萌发的影响
F ig14 Effects of differen t periods p re2treating
at 35℃ on the fresh seeds germ ination at 20℃
  陈种子 5℃处理 30、40、50 d, 转入 20℃恒温条件, 其萌发率分别为 33%、32%、33%。
35℃处理 25、30、50 d, 转入 20℃恒温条件, 其萌发率分别为 36%、38. 5%、33%。
214 昼夜变温处理与萌发率的关系
昼夜变温对种子发芽的影响见图 5、图 6。新鲜种子 30℃ö15℃和 35℃ö20℃处理组的
萌发率在约 50 d 后达到 50% , 最高都达到 64% (图 5)。陈种子 30℃ö15℃, 35℃ö15℃,
35℃ö20℃的萌发率分别为 42%、44%、44% (图 6)。
时间 T im e (D ays)
昼夜变温组合 (Com bination of dayön igh t
alternating temperatu re) :
—û — 35℃ö15℃; — — 35℃ö20℃
图 5 昼夜变温对新鲜种子萌发的影响
F ig15 Effects of dayön igh t alternation temperatu re
on the germ ination of the fresh seeds
时间 T im e (D ays)
昼夜变温组合 (Com bination of dayön igh t
alternating temperatu re) :
—û — 30℃ö15℃; — — 35℃ö15℃;
—△— 35℃ö20℃
图 6 昼夜变温对陈种子萌发的影响
F ig16 Effects of dayön igh t alternation temperatu re
on the germ ination of the o ld seeds
215 周期变温处理对萌发率的影响
周期变温对种子萌发的影响见图 7。新鲜种子 20℃ö35℃、20℃ö10℃、20℃ö35℃ö
10℃周期变温组的萌发率分别为 54. 5%、20%、35. 5% (图 7- A )。陈种子 20℃ö35℃、
20℃ö10℃、20℃ö35℃ö10℃周期变温组的萌发率分别为 39%、34%、40% (图 7- B )。新
鲜种子的 20℃ö35℃处理组 60 d 萌发率达到 50% , 其它的处理萌发率都在 40% 以下。陈
种子的周期变温组萌发率也在 40% 或以下。
451 武 汉 植 物 学 研 究               第 18 卷  
时间 T im e (D ays)
周期变温组合 (Com bination of periodic alternating temperatu re) :
—û — 20℃ö35℃; — — 20℃ö10℃; —△— 20℃ö35℃ö10℃
A. 新鲜种子 (F resh seeds) ; B. 陈种子 (O ld seeds)
图 7 周期变温处理对种子萌发的影响
F ig17 Effects of periodic alternation temperatu re on the germ ination of the seeds
3 讨论与结论
(1)射干种子形态成熟后不能马上发芽, 约有 50 d 的休眠期。其种子萌发的温度幅度
较大, 在 5~ 30℃范围内, 这可能和其分布广泛的气候条件相适应。射干的分布从中国的
东北到广东、广西即中国大部分的东部、中部的丘陵和森林都有分布; 印度北部、朝鲜和日
本也有自生。
(2) 射干的新鲜种子在恒温条件下萌发率不高, 20℃的萌发率最高, 也仅为 28. 5% ;
30℃最低, 只有 6. 5% ; 5~ 25℃的范围内萌发率差别不大。射干的新鲜种子萌发对温度的
变化非常敏感。从变温的效果来看, 低温 (5~ 10℃)及高温 (30~ 35℃)预处理后, 再置于中
温 (15~ 25℃)中发芽, 萌发率增高; 相反中温预处理后, 再置于低温或高温中发芽, 萌发率
降低; 在中温 (15、20、25℃ )的范围内, 以其中一个温度预处理后, 置于另一个温度条件下
萌发, 萌发率变化不大。变温时温差增大有萌发率增加的趋势。射干萌发的最适温度应由
变温后萌发率最高的温度来决定, 即 15~ 25℃。预处理温度的时间对变温效果有影响, 不
同温度预处理 20 d 的变温效果明显大于 10 d 组。昼夜变温组 30℃ö15℃与 35℃ö20℃的
萌发率都为 64% , 周期性变温组 20℃ö35℃的萌发率也达 54. 5% , 这可能是由于 30~
35℃的高温诱导打破了休眠, 而 15~ 20℃又是萌发的适宜温度之故。20℃ö10℃周期变温
仅有 20% 的低萌发率, 可能是由于两者温差较小, 加上在 20℃向 10℃变温的过程中, 抑
制萌发的结果。20℃ö35℃ö10℃周期变温组的萌发率为 35. 5% , 这种居中的萌发率, 可能
是 20℃ö35℃、20℃ö10℃两个组合相乘的效果。
(3)射干种子的萌发适温为 15~ 25℃, 恒温条件下的萌发率不高, 持续时间较长。高
温和适温交替的日变温以及周期性变温有助于提高种子的萌发率, 这和射干的野生生态
条件相吻合。低温和高温处理都能提高种子萌发率, 5 ℃和 35 ℃处理种子 40 d 内, 随处理
时间加长, 萌发率提高, 萌发速度加快。
(4)实验显示射干种子萌发从处理开始到萌发结束, 一般持续 60~ 70 d 左右。这可能
与自然生态条件下适合射干种子萌发的季节周期性相关, 还有待于进一步的研究。
(5)杨福顺等曾对射干种子繁殖方法进行了报道〔2〕, 其方法主要为将去掉种皮的种子
放入箩筐内, 用麻布盖严, 气温 18~ 26℃时, 15 d 左右开始萌发; 过 6~ 8 d 种子萌发率达
到 60% , 取出用于播种。这个方法实际上采用的是高温诱导, 因为种子堆积会产生高温,
551 第 2 期            秦民坚等: 温度对射干种子萌发影响的试验研究
而 18~ 26℃正是射干萌发适温范围之内。
(6) - 5℃冰箱贮藏 1 年的陈种子在恒温条件下萌发率比新鲜种子有所提高, 可能是
低温作用的结果。但陈种子变温组的萌发率却低于新鲜种子的变温组, 表明随贮藏时间增
加, 射干种子的生活力下降, 但幅度不大。
(7)根据射干种子生物学特性, 冬前或春季播种均可。如果春季播种, 可采用温水浸种
24~ 48 h, 然后用 35℃高温处理 (农村可用孵化箱代替恒温箱) 或 5℃低温处理 (放冰箱贮
藏室即可) 20~ 40 d 之后播种。这样萌发率提高到 60%、58% , 且出苗整齐。
致谢 本研究承蒙原中国药科大学植物园主任张恩汉高级工程师的热情指导。
参 考 文 献
1 中华人民共和国药典委员会编. 中华人民共和国药典 (一部) , 1995 年版. 广州: 广东科技出版社. 1995.
2 杨福顺, 赵胜德, 杨文务等. 射干种子繁殖方法. 中国中药杂志. 1991, 16 (6) : 337
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