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Effects of seed priming on vigor of Prunella vulgaris seeds

种子引发对夏枯草种子活力影响的初步研究



全 文 :·研究论文·
种子引发对夏枯草种子活力影响的初步研究
张贤秀,郭巧生,王艳茹
(南京农业大学 中药材研究所,江苏 南京 210095)
[摘要] 目的:探讨提高夏枯草种子活力的有效途径。方法:20℃、黑暗条件下,采用一定浓度的液体引发剂
对3个居群夏枯草种子进行引发处理。结果:20%~30% 聚乙二醇(PEG),200~400mg·L-1赤霉素(GA3)引发
促进夏枯草种子萌发,种子活力提高;06% ~30% NaCl引发,夏枯草种子发芽率降低,发芽时间不同程度提前。
06%~24% KNO3KH2PO4引发,促进紫金山、磐安夏枯草种子萌发,亳州夏枯草种子发芽率降低。结论:适量浓
度PEG,GA3提高夏枯草种子活力,KNO3KH2PO4,NaCl降低低活力夏枯草种子的发芽率。
[关键词] 夏枯草种子;发芽;活力;种子引发
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)05049303
[收稿日期] 20070609
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772730);国家科技基
础条件平台工作项目(2005DKA21004)
[通讯作者] 郭巧生,Tel:(025)84396591,Email:gqs@njau.
edu.cn
  夏枯草 PrunelavulgarisL.为唇形科夏枯草属
多年生草本植物,干燥果穗入药。具有清火、明目、
散结、消肿的功能[1]。夏枯草种子存在发芽迟缓、
发芽不整齐的问题[2]。作者运用种子引发技术处
理夏枯草种子,以探讨提高夏枯草种子活力的有效
途径,为夏枯草人工栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
实验用夏枯草种子为南京紫金山和浙江磐安2
个野生居群、安徽亳州1个栽培居群,2006年6月
采收,经郭巧生教授鉴定,室温储藏备用。赤霉素
(GA3,国药集团化学试剂有限公司);聚乙二醇
(PEG6000),NaCl,KNO3,KH2PO4(均产自广东汕
头市西陇化工厂)。
1.2 方法
1.2.1 种子处理 PEG设15%,20%,25%,30%,
35%共5个处理;GA3设100,200,300,400,500mg·
L-1共5个处理;NaCl设02%,04%,06%,08%,
10%共5个处理;复合盐 KNO3KH2PO4设 06%,
12%,18%,24%,30%共5个处理。种子浸于一
定量液体引发剂之中,密封,20℃恒温培养箱处理24
h。取出种子,洗净,室温晾干,贮藏备用。
1.2.2 种子发芽试验 以不做任何处理的夏枯草
种子作为对照。浸种 12h,20℃光照恒温纸质发
芽,3次重复,每重复100粒种子。每日统计发芽情
况,称重补水,第10天量根长,第15天统计发芽率。
发芽指数(Gi)=∑Gt/Dt(Gt为在 td的种子发芽
数,Dt为对应的种子发芽天数)。活力指数(Vi)=
Gi×S(S为幼芽根长)。
2 结果与分析
2.1 PEG引发对夏枯草种子发芽的影响
从表1可以看出,15%~30% PEG引发紫金山夏
枯草种子发芽指数、活力指数显著提高;20% ~30%
PEG显著提高磐安夏枯草种子发芽率、发芽指数及活
力指数;20%~35% PEG显著提高亳州夏枯草种子发
芽率、发芽指数以及活力指数。结果表明:适量浓度
PEG促进夏枯草种子萌发,提高夏枯草种子活力。
2.2 GA3引发对夏枯草种子发芽的影响
从表2可以看出,100~500mg·L-1的 GA3引
发,紫金山、磐安夏枯草种子发芽指数、活力指数显
著提高,其中400mg·L-1的 GA3引发紫金山种子
发芽率提高最大,300mg·L-1GA3提高磐安种子发
芽率最大;200~500mg·L-1GA3显著提高亳州夏
枯草种子发芽指数、活力指数,300mg·L-1GA3提
高种子发芽率最大。结果表明,适量浓度 GA3促进
夏枯草种子萌发,提高夏枯草种子活力。
2.3 NaCl引发对夏枯草种子发芽的影响
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第33卷第5期
2008年3月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol33,Issue 5
March,2008
表1 不同质量分数PEG引发对夏枯草种子发芽的影响(n=3)
PEG
/%
发芽率/%
紫金山 磐安 亳州
发芽指数
紫金山 磐安 亳州
活力指数
紫金山 磐安 亳州
CK 8500ab 8400b 6500a 2195a 1784a 1241a 6657a 3753a 2440a
15 8950bc 7700a 6600a 2663c 2223b 1534b 8791e 5317b 3648b
20 8650abc 8950cd 7300b 2584c 2613c 1547b 8717e 6510d 3621b
25 9000c 9050d 7400b 2610c 2581c 1611b 8415d 6121cd 4147c
30 8750abc 9250d 7600b 2419b 2540c 1757c 7479c 6223cd 4724d
35 8400a 8500bc 7900b 2109a 2207b 1848c 6999b 5945c 3554b
  注:差异显著性分析取α=005水平,同一列中含有不相同字母者为差异显著(表2~4同)
表2 不同质量分数GA3引发对夏枯草种子发芽的影响(n=3)
GA3
/mg·L-1
发芽率/%
紫金山 磐安 亳州
发芽指数
紫金山 磐安 亳州
活力指数
紫金山 磐安 亳州
CK 8500ab 8400a 6500ab 2195a 1784a 1241a 6657a 3753a 2440a
100 9050b 8650ab 6050a 2883bc 2587b 1323ab 9277d 6023b 2980c
200 8850ab 8550a 6550bc 2896bc 2720c 1603c 8298c 6211b 3415d
300 8500ab 9050b 7000c 2797b 3021d 1701c 7671b 7385d 3413d
400 9100b 8600ab 6750bc 2850bc 2839c 1554c 8441c 6176b 3338d
500 8300a 8650ab 6600bc 2990c 3082d 1525bc 8302c 6741c 2718b
  从表3可以看出,06% ~30% NaCl引发,紫
金山夏枯草种子发芽指数与活力指数显著提高;
12%~24% NaCl引发,磐安夏枯草种子发芽指
数、活力指数显著提高;NaCl引发,亳州夏枯草种子
发芽率降低,发芽指数、活力指数差异不显著或降
低。12% NaCl引发,紫金山、磐安夏枯草种子发芽
率无显著差异,种子发芽指数、活力指数显著提高。
经NaCl引发,夏枯草种子发芽率降低,但是种子发
芽时间不同程度提前。
2.4 KNO3KH2PO4引发对夏枯草种子发芽的影响
表3 不同质量分数NaCl引发对夏枯草种子发芽的影响(n=3)
NaCl
/%
发芽率/%
紫金山 磐安 亳州
发芽指数
紫金山 磐安 亳州
活力指数
紫金山 磐安 亳州
CK 9450b 8400cd 6500c 2554a 1784a 1241b 7775a 3753a 2440ab
06 8900ab 7500a 5500a 3315c 2090b 1102a 10606d 6100d 2546bc
12 9050ab 8700d 6000abc 3276c 2320c 1249b 10101c 5972d 3191d
18 8605a 7750ab 5800abc 3033b 2026b 1257b 9719bc 5061c 2807c
24 8800a 8000bc 5650ab 3051b 1885a 1080a 9219b 4164b 2213a
30 8850a 8150bc 6350bc 2914b 1852a 1268b 9490b 4108ab 2764c
  由表4可以看出,06% ~30% KNO3KH2PO4
显著提高紫金山、磐安夏枯草种子发芽指数和活力
指数;12%~30% KNO3KH2PO4提高亳州夏枯草
种子发芽指数和活力指数,降低种子发芽率。结果
表明:适量浓度KNO3KH2PO4复合盐促进活力较高
的紫金山、磐安夏枯草种子萌发,提高种子活力,但
轻微抑制低活力夏枯草种子萌发。
3 讨论
表4 不同质量分数KNO3KH2PO4引发对夏枯草种子发芽的影响(n=3)
KNO3
KH2PO4/%
发芽率/%
紫金山 磐安 亳州
发芽指数
紫金山 磐安 亳州
活力指数
紫金山 磐安 亳州
CK 8500a 8400a 6500b 2195a 1784a 1241bc 6657a 3753a 2440a
06 8900a 9000b 5850a 2603b 2659c 1158a 7588b 6901d 2502a
12 9000a 8850ab 6450b 2841cd 2795c 1332b 7916b 6674d 3075b
18 9150a 8500ab 5900a 2798cd 2418b 1265bc 7892b 5261b 3055b
24 9000a 8500ab 6000a 2713bc 2475b 1284bc 8033b 5652bc 3047b
30 9150a 8400a 5850a 2925d 2418b 1273bc 8207b 5880c 3140b
  种子引发是在控制条件下使种子缓慢吸水,为 萌发提前进行生理准备的播前种子处理手段,能有
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效提高种子活力,加速种子萌发,提高种子萌发率,
增强种子抗逆抗老化[3]能力。目前,国内外对于种
子引发的研究报道多集中于大田作物[4]、经济作
物[5]、蔬菜[6]、草坪[7]等方面,在药用植物[8]方面的
研究报道较少。
本实验选择3个居群夏枯草种子,根据其发芽
率、发芽指数以及活力指数评价其活力,紫金山夏枯
草种子活力最高,磐安夏枯草种子活力次之,亳州夏
枯草种子活力最低。PEG是常用的液体引发剂,在
本实验中PEG引发促进夏枯草种子萌发,提高种子
活力,特别是对低活力的亳州夏枯草种子的引发效
果最显著,这可能是PEG通过修复种子细胞膜提高
了种子活力[7]。200~400mg·L-1GA3显著提高3
个居群夏枯草种子活力,经GA3引发,夏枯草种子发
芽最整齐,发芽时间提前,明显缩短了种子的平均发
芽时间[9],在几种引发方法中效果较为显著。
NaCl作为引发剂提高植物耐盐性的研究报道
较多[10],在本实验中NaCl引发效果不太理想,总体
来讲3个居群夏枯草种子发芽时间提前,根长也增
加,但是发芽率略有降低,具体原因有待进一步研
究,Na+和 Cl-可能在引发过程中对种子造成了离
子毒害[11];亳州夏枯草种子抑制作用强于紫金山、
磐安夏枯草,其主要原因是种子之间活力不同,膜完
整性不同,低活力亳州夏枯草种子膜系统受到损害,
离子更容易渗入种胚细胞,伤害种胚的修复和正常
代谢,表现出很明显的损伤[12]。复合盐 KNO3
KH2PO4作为液体引发剂也有报道,其可以加快种子
萌发速率,但是发芽率没有变化[9],本实验中复合
盐KNO3KH2PO4引发效果与上述结果基本一致,但
是对低活力亳州夏枯草种子引发效果不显著,轻微
降低种子发芽率,具体原因有待进一步研究。无机
盐引发剂,溶液黏性小、含氧量高,更重要的是用无
机盐作引发介质经济适用,可用于大规模生产,因
此,掌握适当的条件,无机盐是很好的引发介质。
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EfectsofseedprimingonvigorofPrunelavulgarisseeds
ZHANGXianxiu,GUOQiaosheng,WANGYanru
(InstituteofChineseMedicinalMaterials,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)
[Abstract] Objective:ToselectanefectivewaytoenhancevigorofPrunelavulgarisseeds.Method:Threepopulationseeds
weretreatedatthe20℃ anddarkenviroment.Result:Primingwith20%30% PEGand200400mg·L-1GA3couldenhanceseeds
germinationandvigor.Germinationpercentageofthreepopulationseedstreatedwith06%30% NaClreduced,buttheystartedto
germinateinadvance.Treatedwith06%24% KNO3KH2PO4,germinationrateandvigorofseedsinZijinshanandPan’anbothin
creasedandtheoneinBozhoudecreased.Conclusion:VigorofP.vulgarisseedtreatedwithPEGandGA3underproperconcentration
increases,whiletreatedwithKNO3KH2PO4andNaCllowvigorseedsgerminationratereduces.
[Keywords] theseedofPrunelavulgaris;germination;vigor;seedpriming [责任编辑 张宁宁]
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