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不同等级乌药种子形态及发芽特性研究


附子为常用中药材,来源于毛茛科植物乌头Aconitum carmichaeli Debx.的块根[1]。传统生产上在四川青川、北川、安县、平武等地高山地区繁殖乌药块根,在四川江油等地坝区栽培附子。长期无性繁殖引起种源变异和种性退化,抗性较低,且无性繁殖系数较低,生产用种成本较高。本研究开展附子有性繁殖种子的分级及发芽特性研究,利用有性繁殖种子繁殖系数高、提纯复壮能力强的优势,为附子的栽培和生产提供技术支持。


全 文 :不同等级乌药种子形态及发芽特性研究
夏燕莉,胡 平,周先建,张 美,蒋舜媛,陈铁柱,舒光明
(四川省中医药科学院,四川 成都 610041)
[收稿日期] 20080620
[基金项目] 国家“十五”科技攻关项目(2004BA721A31);国家“十
一五”科技支撑计划项目(2006BAI06A1201);四川省育种攻关项目
(2006yzgg1221)
[通信作者] 舒光明,Tel:(028)85255011,Fax:(028)85224504,
Email:shugm7097@126.com
  附子为常用中药材,来源于毛茛科植物乌头Ac
onitumcarmichaeliDebx.的块根[1]。传统生产上在
四川青川、北川、安县、平武等地高山地区繁殖乌药
块根,在四川江油等地坝区栽培附子。长期无性繁
殖引起种源变异和种性退化,抗性较低,且无性繁殖
系数较低,生产用种成本较高。本研究开展附子有
性繁殖种子的分级及发芽特性研究,利用有性繁殖
种子繁殖系数高、提纯复壮能力强的优势,为附子的
栽培和生产提供技术支持。
1 材料和方法
1.1 材料 于2007年11月赴四川青川大坝乌药
繁殖基地,选取20株株型一致的主栽品种,混合采
集成熟种子,经四川省中医药科学院舒光明研究员
鉴定为南瓜叶乌药Acarmichaeli。
1.2 种子分级及等级测定 将采集的种子分别过
8,10,12,14目药筛,分别编号为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ。分别取4
种等级种子各100粒,称重并计算百粒重,重复2次;
分别取4种等级种子各10粒,用游标卡尺测量种子
最长、最宽、最厚处的尺寸,分别计为长、宽、厚,计算
长、宽、厚之乘积代表种子体积。
1.3 直播发芽试验 2007年12月,分别在成都(海
拔600m)、安县(海拔1000m)设置4种等级种子直
播试验,每个等级种子100粒,分播于4个花盆中,2
次重复。2008年3月中旬统计发芽种子数,计算发芽
率=(各处理发芽种子数/各处理种子总数)×100%。
1.4 赤霉素浸种结合低温层积处理种子发芽试验
2007年12月中旬,配置400,200,100,0mg·L-1等
4个质量浓度赤霉素水溶液,分别取100粒种子,其
中4种等级种子各25粒,在4个质量浓度下浸泡24
h,自来水冲洗后蒸馏水冲洗1次,晾干,5mg·L-1
多菌灵喷雾,晾干后用瓷盘层积于湿沙中,存于0~
4℃冰箱,湿润沙以揉成团但不滴水为准。每个处
理重复2次。2008年3月中旬取出统计发芽种子
数,计算发芽率[23]。
1.5 数据处理 试验数据用 DPS2000软件进行方
差分析和LSD法多重比较。
2 结果
2.1 种子分级组测定 4种等级种子百粒重、长、
宽、厚、体积 4种等级种子百粒重、长、宽、厚、体积
的平均值分别为02835g,04685cm,02247cm,
01227cm,00132cm3(表1)。方差分析4种等
级种子的5个指标差异均达显著水平。多重比较结
果表明,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ号种子百粒重极显著高于Ⅳ号种
子。Ⅰ,Ⅱ号种子略长于Ⅲ号,显著长于Ⅳ号。Ⅰ号
种子极显著宽于Ⅱ号,Ⅱ号略宽于Ⅲ号,但极显著宽
于Ⅳ号。Ⅱ号种子最厚,略厚于Ⅰ,Ⅲ号,极显著厚
于Ⅳ号。Ⅰ,Ⅱ号种子体积分别极显著高于Ⅲ,Ⅳ号
种子。计算百粒重与体积的相关系数 r=09125,
经检验不显著,t=315<t(005,2)=43。
2.2 种子直播发芽率 2个地区4种等级种子直
播发芽率总平均值为5036%(表2,3)。2个地区
之间差异达显著水平(F=835),其中安县的种子
发芽率平均值为6031%,显著高于成都的种子发
芽率(4042%)。
不同等级种子的平均发芽率差异达显著水平
(F=751),Ⅰ类种子的发芽率平均值为6229%,
依次为Ⅱ,Ⅲ号,分别为6158%,5509%,在5%水
平上显著高于Ⅳ号(2248%)。在成都,Ⅱ,Ⅲ号种
子发芽率在55%以上,显著高于Ⅳ号,Ⅰ号种子发
芽率为3036%,与其余种子差异不显著;在安县,
Ⅰ号种子发芽率达9423%,显著高于Ⅲ号,极显著
高于Ⅳ号,Ⅱ号居第2位,显著高于Ⅳ号。
2.3 赤霉素浸种结合低温层积处理的种子发芽率
比较分析 4种质量浓度赤霉素处理间差异极显
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第34卷第6期
2009年3月
                             
Vol.34,Issue 6
 March,2009
   表1 不同等级种子百粒重、长、宽、厚、体积
No.百粒重/g 长/cm 宽/cm 厚/cm 体积/cm3
Ⅰ 03375A 05104A 02662A 01250AB00169A
Ⅱ 03172A 04964A 02308B 01390A 00159A
Ⅲ 02910A 04538AB02082BC01178AB 00112B
Ⅳ 01884B 04134B 01934C 01090B 00087B
  注:大写字母表示001水平上多重比较达极显著水平(表4同)。
表2 4类种子2地直播发芽率比较
No. 成都 安县 总平均
Ⅰ 3036ab 9423a 6229a
Ⅱ 5616a 6700ab 6158a
Ⅲ 5519a 5500bc 5509a
Ⅳ 1997b 2500c 2248b
  注:小写字母表示005水平上多重比较达显著水平。
表3 4类种子两地直播发芽率两因素方差分析结果
变异来源 平方和 自由度 均方 F P
地区间     158238 1 158238 835 002
不同种子间   427091 3 142364 751 001
地区×不同种子 264029 3 88010 464 004
著,多重比较结果表明,随着赤霉素质量浓度的升
高,发芽率极显著增加,增加幅度为 581% ~
2173%(表4)。
表4 赤霉素浸种发芽率及方差分析结果
赤霉素质量浓度
/mg·L-1
发芽率/%
平均值 增幅
400 8846A 2173
200 8480B 1669
100 7689C 581
0 7267D 000
  注:F=23065;P=00001。
  在赤霉素质量浓度为0的处理下,低温层积后
的种子发芽率为7267%,而未经低温处理直接在
安县和成都播种的发芽率平均值分别为6031%,
4042%,说明在不进行赤霉素浸种的条件下,低温
层积处理有利于提高发芽率(表3)。
3 讨论
3.1 不同等级种子的生物学特征和发芽能力分析
 在成都地区,Ⅱ,Ⅲ号种子较Ⅰ号、Ⅳ号种子发芽
率更高,说明在低海拔平原地区,对种子等级要求较
严格,太大或太小的种子均不适合发芽。而在安县,
Ⅰ号种子发芽率达9423%,Ⅱ,Ⅲ号分别为67%,
55%,说明高海拔山区气候条件有利于较大种子的
发芽生长。Ⅳ号种子发芽率在 2个地方均不足
30%,说明过小的种子可能发育不健全,其发芽能力
相对较低,实际生产中为了保证稳定的发芽率,可在
用种前用14目药筛将Ⅳ号种子分离出来。
3.2 低温条件对乌药种子发芽的影响 乌药种子要
求-34~42℃低温持续130d才能完成种胚发育,
发芽率可达76%[4]。本研究中成都地区海拔600m
左右,12月至3月期间气温低于4℃的时间较短,不
利于乌药种胚发育,平均发芽率仅4042%。安县育
种基地海拔在1000m以上,12月至2月期间气温约
4℃左右,3月气温回升,低温处理时间达不到130d
的要求,平均发芽率仅6031%。而经冰箱0~4℃低
温层积处理120~130d的种子发芽率达7267%,与
前人的研究结果接近。因此,在实际生产中,乌药种
子播种前进行120~130d低温层积处理,是促进乌药
种胚发育和种子发芽的优良措施。
3.3 赤霉素浸种对乌药种子发芽的影响 赤霉素
对种子发芽有利[3,5]。本试验结果表明,在 100~
400mg·L-1,质量浓度越高,发芽率越高。因此实
际生产中,在利用乌药种子进行有性繁殖时,可用高
浓度赤霉素进行浸种处理,提高种子发芽率。但本
研究设计的高限为400mg·L-1,是否达到最佳质
量浓度,还有待于进一步研究。
3.4 乌药有性繁殖在生产中的重要意义 本研究
发现,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ号较大的乌药种子,发芽能力较强,
在安县适宜区域,或辅以赤霉素浸种和低温层积的
条件下,发芽率可高达90%。因此有性繁殖种子在
适当的条件下可以作为乌药繁殖材料。
受汶川地震影响,传统乌药块根繁殖主产区青
川、北川、安县、平武等地受到严重破坏,乌药原始材
料破坏严重,且灾后容易发生病虫害流行,因此,将
种子有性繁殖与传统块根繁殖相结合,将对乌药种
源提纯复壮、扩大繁殖系数、加速地震重灾区灾后重
建具有重要意义。
[参考文献]
[1] 谢宗万.全国中草药汇编.上册[M].2版.北京:人民卫生出版
社,1996:211.
[2] 陈 瑛.实用中药种子技术手册[M].北京:人民卫生出版社,
1999:31.
[3] 喻才员,孔迪红,万承永.不同催芽方法破除青榨槭种子休眠
的影响分析[J].林业建设,2007,4:29.
[4] 陈 瑛.实用中药种子技术手册[M].北京:人民卫生出版社,
1999:43,153.
[5] 谢必武,张凤龙.几种处理方法对无患子种子发芽的影响[J].
种子,2007,26(5):74.
[责任编辑 吕冬梅]
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第34卷第6期
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 March,2009