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Studies on shapes and germination characters of Alisma plantago-aquatica seeds

川泽泻种子形态和发芽特性研究



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Vol. 34,Issue 1
January,2009
第 34卷第 1期
2009年 1月
川泽泻种子形态和发芽特性研究
张 静,杨文钰*,陈兴福,刘卫国,张树平,舒友海
(四川农业大学 农学院,四川 雅安 625014)
[摘要] 目的: 研究川泽泻种子形态和发芽特性的差异。方法:采集 4 个川泽泻地方种,测定其种子净度、千粒重、含
水量、生活力和发芽率,研究不同温度对其发芽率的影响。并进一步研究其种子长度、宽度的相关性,以及千粒重、生活力
与发芽率之间的相关性。结果:4个川泽泻地方种种子的外观形态和各种物理特性指标都存在显著差异,其中彭山县的种子
最大,其长、宽分别为 1.882,1.455 mm,千粒重、生活力、发芽率均最高,分别为 0.430 8 g,86%,82%。雅安的种子净
度最高,含水量最低,依次为 92.3%,12.1%。不同温度对其种子的萌发也存在显著差异,不同产地的川泽泻种子发芽率在
30 ℃下均最高。川泽泻种子长度与宽度呈极显著正相关,千粒重分别与其生活力、发芽率均呈显著正相关,用溴麝香草酚
蓝法(BTB)法测定的种子生活力与发芽率呈极显著正相关。结论:彭山的种子质量最高,都江堰的次之,五通桥区的最低,
这为泽泻的生长发育及栽培生产提供一定的依据。
[关键词] 川泽泻;种子形态;发芽特性
*
川泽泻 Alisma plantago-aquatica Linn.以干燥
球茎入药,为《中国药典》(2005年版,一部)收载
药物,别名水泽、水泻、牛耳菜等[1]。性味甘、寒,
归肾、膀胱经,用于治疗小便不利、水肿胀满、泄
泻尿少、痰饮眩晕、热淋涩痛[2]。主产于都江堰市、
彭山县、五通桥区、雅安市,近年来邛崃也有引种。
该药材有 2 000多年的栽培历史,栽培中以种子进
行繁殖,药材质量与种子质量息息相关。目前,有
对泽泻种子质量比较、发芽特性、贮藏特性等的研
究 [3-6],但是就川泽泻种子各地方种的生物学特性
方面的系统研究尚未见报道。本试验分别对 4 个川
泽泻地方种的外观形态、萌发特性等进行了分析,
为川泽泻的栽培和生产提供种子特性的参考。
1 材料和方法
1.1 材料
川泽泻地道产区都江堰市、川泽泻主产区眉山
市彭山县和乐山市五通桥区及雅安市雨城区 4个不
同产地 2007年 6月培育的川泽泻种子,编号为 1~4
(表 1)。样品由四川农业大学陈兴福副教授鉴定。
1.2 方法
1.2.1 外观形态观测 用肉眼直接观察各产地川

[收稿日期] 2008-05-26
[通信作者] *杨文钰,Tel:(0835)2882004,E-mail:wenyu.yang@263.
net
表 1 材料来源
No. 采集地点 经纬度
1 都江堰市 103°40′E,30°59′N
2 眉山市彭山县 103°52′E,30°12′N
3 乐山市五通桥区 103°45′E,29°34′N
4 雅安市雨城区 103°00′E,29°59′N

泽泻种子外观形态和颜色,在解剖镜下结合 Motic
Images Plus 2.0软件测量其长度和宽度,4 次重复,
每次 100粒。
1.2.2 净度的测定 参照文献[7]的方法,用对角线
分样法从各供试种子中分别取出 20 g种子,重复 4
次,去掉杂质和废种子后,计算剩余洁净种子的质
量占样品总质量的百分率。
1.2.3 千粒重的测定 从经净度分析后的净种子
中随机数取 1 000粒,称重,重复 4次,取其平均
值,即为其千粒重。
1.2.4 含水量测定[7] 先将称量瓶放在 105 ℃烘箱
内烘干至恒重,再将供试种子放入,在电子天平上
称取 20 g,重复 4次,打开瓶盖,放入 110 ℃的烘
箱内,保持(105±2) ℃,经连续 2 次称重的差异不
超过 0.5 mg为止,计算其含水量。
1.2.5 生活力的测定 [8] 采用溴麝香草酚蓝法
(BTB法)。将供试种子用蒸馏水浸种 12 h后,取 100
粒整齐地平埋于准备好的 1% BTB琼脂凝胶培养皿


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中,重复 4次,置于恒温箱中,培养数小时后取出
在蓝色背景下观察,有活力的种子附近呈现较深黄
色晕圈,否则是死种子。
1.2.6 发芽试验 各供试种子用蒸馏水浸种 12 h
后,取 100 粒平放于培养皿中,发芽床采用双层湿
润滤纸,试验过程中保持滤纸湿润。种子发芽试验
放入 30 ℃的光照培养箱中。每天记录种子发芽数。
不同温度对川泽泻种子萌发的影响设计 10,15,20,
25,30,35 ℃ 6个处理,在 30 d统计种子发芽率,
胚根长度等于种子长度即为种子发芽;并计算发芽
势,发芽势=3 d内供试种子的发芽数/供试种子数×
100%;萌发开始时间,即培养开始到第 1粒种子萌
发所需要的时间。试验重复 4次。
1.2.7 线性相关分析 对 4个川泽泻地方种种子进
行对比,进一步研究川泽泻种子长度和宽度的相关
性,以及千粒重、生活力和发芽率之间的相关性。
2 结果与分析
2.1 川泽泻外观形态的比较
不同产地的川泽泻种子的大小差异显著,种子
长度平均为 1.492~1.882 mm,宽度平均为 1.036~
1.455 mm。其中主产区彭山县的种子最大,其长和
宽分别为 1.882,1.455 mm(表 2)。引种区雅安产
的川泽泻种子最小,其长和宽分别为 1.492,1.036
mm。不同产地的川泽泻种子形态大体上一致,呈卵
圆形,种皮呈黄绿色、黄褐色或褐色。彭山的川泽
泻种子长度、宽度与五通桥、雅安的均存在极显著
差异,都江堰的与五通桥、雅安的也存在极显著差
异,彭山、雅安的与都江堰的都无显著差异。各供
试种子长度、宽度的 RSD 均在 7%以内,这表明本
实验对川泽泻种子的长度、宽度测定稳定可行。
表 2 川泽泻种子长、宽和颜色的比较( ±x s,n=4)
长度/mm 宽度/mm
No.
±x s RSD/%

±x s RSD/%
颜色
1 1.862±0.092 abA 4.942 1.357±0.035 abA 2.633 黄褐
2 1.882±0.058 aA 3.123 1.455±0.059 aA 4.111 黄褐
3 1.492±0.093 cB 6.271 1.037±0.015 cB 1.485 黄绿
4 1.616±0.073 bAB 4.531 1.156±0.023 bAB 2.056 褐色
注:同一列不同大小写字母分别表示差异达到 1%和 5%显著水平(表 3~5同)。

2.2 川泽泻种子品质特性的比较
2.2.1 种子净度 雅安的种子净度最高,为 93.2%,
五通桥的最低,为 74.2%。都江堰、彭山的种子净
度,依次为 76.0%,87.2%。都江堰、五通桥的泽泻
种子净度与彭山和雅安的达到极显著水平,都江
堰、五通桥之间的差异不显著(表 3)。
表 3 川泽泻种子净度、千粒重和含水量的比较( ±x s,n=4)
净度/% 含水量/% 千粒重/g
No.
±x s RSD

±x s RSD

±x s RSD
1 76.0±4.9 cC 6.512 13.5±0.5 abAB 3.67 0.356 3±0.009 bB 2.593
2 87.2±0.8 bB 0.982 12.6±0.58 bcB 4.6 0.430 8±0.005 aA 1.088
3 74.2±4.7 cC 6.382 14.0±0.3 aA 2.29 0.296 5±0.006 cC 2.104
4 93.2±7.2 aA 7.773 12.1±0.15 cB 1.24 0.341 5±0.01 bB 2.992

2.2.2 含水量 不同产地的川泽泻种子含水量也
存在显著差异,最高的为五通桥的,含水量为
14.0%,都江堰、彭山、雅安的种子含水量依次是
13.5%,12.6%,12.1%。五通桥、雅安泽泻种子含
水量有显著差异,其余无显著差异(表 3)。
2.2.3 千粒重 不同产地的川泽泻种子千粒重有
显著差异,彭山的千粒重最高,为 0.430 8 g,五通
桥的千粒重最低,为 0.296 5 g,都江堰、雅安的千
粒重分别为 0.356 3,0. 341 5 g。各产地川泽泻种子
的 RSD 均不超过 3.0%,表明本实验对川泽泻种子
进行的千粒重测定是稳定可行的。彭山泽泻的千粒
重与都江堰、五通桥、雅安的存在极显著差异,都
江堰、雅安之间的差异不显著(表 3)。
2.2.4 生活力 实验过程中分别用 20,30,40 ℃ 3
个不同温度对其种子生活力检测效果进行考察,发
现 40 ℃时所需检测时间较短为 2 h,但该高温对部
分种子有一定的杀伤力,而 20 ℃时所需检测时间
较长为 8 h,故认为 30 ℃比较适合,其检测时间为


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4~5 h。彭山的川泽泻种子生活力最高,为 86.0%,
五通桥最低为46.0%,雅安、都江堰的依次为76.5%,
75.5%。除都江堰、雅安之间无显著差异外,其余
各地泽泻种子生活力均达到极显著差异(表 4)。
表 4 川泽泻种子生活力和发芽率的比较( ±x s,n=4)
生活力/% 发芽率/% 发芽势/%
No.
±x s RSD

±x s RSD

±x s RSD
1 75.5±1.3 bB 1.7 60±1.4 bB 2.37 0.006 7±0.0083 cC 1.24
2 86.0±0.9 aA 1.1 82±1.3 aA 1.61 0.113 0±0.243 aA 2.14
3 46.0±0.94 cC 2 43±2.2 cC 5 0 cC 0
4 76.5±1.6 bB 2.13 72±2.0 bB 2.78 0.067 0±0.215 bB 3.23

2.2.5 发芽率 彭山的川泽泻种子发芽率最高,为
82%,五通桥的最低为 43.0%,雅安、都江堰的依
次为 72%,60%。除都江堰、雅安之间无显著差异
外,其余各地泽泻种子生活力均达到极显著水平
(表 4)。
2.2.6 发芽势 彭山的川泽泻种子发芽势最高,为
0.113 0%,五通桥的最低为 0,雅安、都江堰的依
次为 0.067 0%,0.006 7%。除都江堰、雅安之间无
显著差异外,其余各地泽泻种子生活力均达到极显
著水平(表 4)。五通桥的川泽泻种子第 1粒种子发
芽需 5 d,滞于其他 3个产地的川泽泻种子 2 d,都
江堰、彭山、五通桥、雅安种子的发芽持续时间依
次为 17,17,14,10 d。
2.3 不同温度对川泽泻种子萌发的影响
通过比较不同产地的泽泻种子 10,15,20,25,
30,35 ℃6个不同温度对发芽率影响实验发现,不
同温度对其发芽率有显著影响。相同温度水平下,
彭山的发芽率均最高,同一产区的种子 30 ℃下的
发芽率均最高。在 10~35 ℃,随着温度的升高,
不同产地的川泽泻种子发芽率均呈现先升高后下
降的趋势。25,30 ℃处理不同产地的川泽泻种子发
芽率无显著差异,且高于 10,20,15,35 ℃处理
的发芽率。10,35 ℃处理差异不显著,且发芽率低
于 15 ℃处理的发芽率(表 5)。
表 5 川泽泻种子不同温度下发芽率的比较( ±x s,n=4) %
10 ℃ 15 ℃ 20 ℃ 25 ℃ 30 ℃ 35 ℃
No.
±x s RSD ±x s RSD ±x s RSD ±x s RSD ±x s RSD ±x s RSD
1 24.3±2 c 8.23 46±2.1 b 4.56 54.6±2.7 ab 4.94 69±3.7 a 5.36 72±2.0 a 2.78 23±3.4 c 14.78
2 27.6±2.5 c 9.1 52.3±1.8 b 3.44 68.9±2.6 ab 3.77 78.6±3.1 a 3.94 82±1.3 a 1.61 33.3±2.7 c 8.1
3 15.9±1.3 c 8.17 27.6±1.9 b 6.88 35.6±3.1 ab 8.7 41.3±2.4 a 5.81 43±2.2 a 5 13.9±1.8 c 12.9
4 20±1.4 bc 7 38.3±2.7 b 7.05 45.2±1.2 ab 2.65 57.6±4.1 a 7.12 60±1.4 a 2.37 17.9±1.2 c 6.7

2.4 种子特性相关性分析
相关性结果分析表明,川泽泻种子长度与宽度
呈极显著正相关,相关方程 Y=0.980 8X-0.429 1,
r=0.985 2大于 r0.01=0.917(n=4)。川泽泻种子千粒
重与其生活力、发芽率呈显著正相关,其生活力、
发芽率呈极显著正相关。川泽泻种子千粒重 Y(g)
与生活力 X(%)的相关方程 Y=270.84X-25.494,
r=0.872 5大于 r0.05=0.811(n=4)。川泽泻种子千粒
重 Y( g)与发芽率 X(%)的相关方程为
Y=265.2X-30.236,r=0.882 1大于 r0.05=0.811(n=4)。
川泽泻种子生活力 Y(%)与发芽率 X (%)的相关方
程为 Y=0.911 7X-0.481 8,r=0.941 3>r0.01=0.917
(n=4)。但就川泽泻种子的长度、宽度与其发芽率的
相关性并不显著。因此,川泽泻种子在收获条件一
致的情况下,粒重越大,生活力越高,发芽率越高。
生产上可以用粒重来初步判断其种子质量的好坏。
3 结论与讨论
不同产地的川泽泻种子的外观形态与物理特
性都存在较大的差异,可根据其种子大小和颜色的
不同以及千粒重等来初步判断质量的好坏。种子的
大小、千粒重可能与原产地的光温条件有关,阳光
充足、雨量充沛、无霜期长,光合作用时间长,光
合产物积累多,植物生长较快,种子较大。川泽泻
种子长度与宽度呈显著正相关,表明生长发育对其
长度和宽度的影响是一致的,反映出这 2个指标在
遗传和对环境适应上的紧密相关性。
川泽泻种子很易发芽,在 20~30 ℃温度就能
迅速整齐发芽,在 30 ℃时发芽率最高,这一结果


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与陈菁瑛[6]等的报道结果相符。这可能是温度影响
酶的活性,从而影响种子内部物质的转运以及种子
吸水和气体交换,温度过高或过低都不利于种子发
芽。在水分一致的情况下,温度是影响种子萌发的
最重要因素。川泽泻种子发芽的优先性为 30 ℃>
25 ℃>20 ℃>15 ℃>35 ℃>10 ℃,这说明川泽泻
种子应属于高温型种子[9]。
川泽泻种子随千粒重的不同,种子活力存在差
异,其千粒重与发芽率呈正相关,随着种子千粒重
增加,种子萌发能力有提高的趋势。同一物种内,
粒重可以作为种子大小的衡量指标。那么这就与很
多有关物种内种子大小与萌发能力的研究结果是
相同。种子大小与萌发能力的关系可能与种子的结
构有关,对于相同物种的种子,遗传因素比较接近,
种子的结构也比较相似,随着种子变重,胚的百分
含量增大,种子的萌发潜力也变大。
种子生活力的测定方法有 TTC法、红墨水染色
法、农家简易法、BTB法等,但前 3种方法均需剖
开种子胚,泽泻种子较小,难以剖开种子胚,所以
采用 BTB 法,结果显示该法测定的种子生活力与
其发芽率呈极显著正相关,说明 BTB 法测定种子
生活力能估测其种子发芽率,可以在短时间内预测
发芽率,避免了发芽试验检验其质量需较长时间的
弊端,这为评价种子质量及种子生产有一定的理论
参考价值。
[参考文献]
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Studies on shapes and germination characters of Alisma plantago-aquatica seeds

ZHANG Jing,YANG Wenyu*,CHEN Xinfu,LIU Weiguo,ZHANG Shuping,SHU Youhai
(Crop Culture & Tillage Science, Sichuan Agriculture University,Ya’an 625014, China)

[Abstract] Objective:To explore the differences of the shapes of seeds and germination characters of Alisma
plantago-aquatica. Method: The seeds were collected from four regions in Sichuan province, characters of the seeds′ appearance
were observed. The purification, weights per thousand seeds, content of moisture, seed vigor and different germination rates of A.
plantago-aquatica were measured. The germination rates of the seeds were determined under different temperature treatments.
Result: It was markedly varied in shapes of the seeds, rates of germination and all quality characters of the four local species. The
seeds from Pengshan showed the best quality, the weights per thousand, the seed vigor and germination rate were 0.430 8 g, 6% and
82%, respectively, and the size of the seed, its width and length were 1.882, 1.455 mm, respectively. The length was positively
correlated with the width, and so did the weights per thousand seeds with the seed vigor and germination rates. The rate of seed vigor
was positively correlated with the rate of germination. Results indicated that temperature had affected the germination of the seed.
Conclusion: The seed from Pengshan was the best. The result of this study provides scientific evidences for identification, growth
and cultivation of A. plantago-aquatica.
[Key words] Alisma plantago-aquatica; shape of seed; germination characters
[责任编辑 吕冬梅]