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Study on correlation between Atractylodes macrocephala viability and germination rate

白术种子生活力测定方法及其与发芽率的相关性研究



全 文 :白术种子生活力测定方法及其与发芽率的
相关性研究
沈宇峰,王志安,俞旭平,沈晓霞
(浙江省中药研究所,浙江 杭州 310023)
[摘要] 目的:筛选最佳的白术种子生活力和发芽率测定方法,明确生活力与发芽率的相关性。方法:以12
个白术地方品种为试验材料,采用四唑染色法、红墨水染色法、BTB法、农家简易法测定种子生活力,用种子发芽试
验测定发芽率。结果:四唑染色法测定白术种子生活力的结果是4种方法中最高的,它与发芽率的相关系数(r)为
0915,也比其他3种方法高得多,并且达到了显著水平,进一步求得四唑法测定的生活力(X)与发芽率(Y)回归方
程为Y=-00834+09954X。结论:四唑染色法是测定白术种子生活力的最佳方法,其测得的生活力与发芽率呈
显著的正相关。
[关键词] 药用植物;白术;生活力;发芽率;相关性
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)03024803
[收稿日期] 20061220
[基金项目] 国家科技攻关计划项目(2001BA701A59)
[通讯作者] 沈晓霞,Tel:(0571)85241074,Email:xiaoxiash
en@sina.com
  白术 AtractylodesmacrocephalaKoids.为著名中
药“浙八味”之一,属于菊科植物,以干燥根茎入药,
有健脾益气、燥湿利水、止汗、安胎等功效。种子生
活力测定是快速测定发芽力的一种方法,准确的生
活力测定方法能够真实反映种子的发芽能力,在种
子贸易中,常常因时间紧迫,不可能采用常规的发芽
试验来测定发芽力。采用测定种子生活力的方法,
可以快速确定种子发芽能力,保证贸易正常进行。
在生产中,同样也需要快速准确测定种子的发芽力,
来确定用种量。如果测定结果大大高于发芽率,使
得播种量减少,将导致单产下降;如果测定结果低于
发芽率,将会直接导致播种量增加,从而增加生产成
本。因此,用生活力预测种子发芽率,是种子生产和
贸易中迫切需要的技术之一。目前,有关药用植物
种子生活力与发芽率相关性的报道很少,本实验试
图找到一种测定白术种子生活力的最佳方法,并且
运用生活力与发芽率的相关性研究,找出两者的内
在关联,以此来评价种子质量,指导白术生产。
1 材料和方法
1.1 材料 12个不同产地的白术当年新种子。
1.2 发芽试验 先将种子在室温下用蒸馏水浸泡
12h,然后进行前处理方式的筛选,比较了75%乙醇
浸泡1min,2%次氯酸钠溶液浸泡15min等前处理
方式。发芽温度设15,20,25,30℃恒温等 4个水
平,光照强度设 1000,0Lx2个水平,发芽床采用纸
上、纸间 、砂上和砂中等4种方式。4次重复,每次
用60粒种子,取4次重复的平均值作为试验结果。
1.3 四唑染色法 先将种子在室温下用蒸馏水浸
泡3h,使种皮软化,然后摊在吸水纸上干燥16h,再
将每粒种子沿胚中轴纵切成两半,暴露出胚的构造。
取已处理的种子,加入四唑溶液中,在35℃恒温条
件下染色,四唑溶液浓度设005%,010%,015%
等3个水平,染色时间设15,25,35,45h等4个
水平。染色完毕后根据胚的着色程度和部位鉴定种
子的生活力,计算有生活力种子的百分率。每个浓
度、时间组合设4次重复,每次重复用 200粒种子
(400个半粒),取4次重复的平均值作为试验结果。
1.4 红墨水染色法 红墨水溶液浓度设 50%,
75%,100%等3个水平,染色时间设20,30,40,50
min等4个水平,染色完毕后,将种子用自来水冲洗
3次,根据胚的着色程度和部位鉴定种子的生活
力,其他试验条件、方法与四唑染色法相同。
1.5 溴麝香草酚蓝(BTB)法 把经过前处理(方法
同四唑染色法)的种子整齐地埋于备好的 01%,
015%,02%的 BTB琼脂凝胶中,在35℃恒温条
件下,定时观察种子周围出现黄色晕圈的情况,有晕
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第33卷第3期
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 3
February,2008
圈证明有生活力。每个浓度水平设4次重复,每次
重复用200粒种子,取4次重复的平均值作为试验
结果。
1.6 农家简易法 先将种子在室温下用蒸馏水浸
泡3h,剥去种皮,把每粒种子沿胚中轴纵切成两半,
观察子叶的颜色,带有紫红色的作为有生活力种子。
设3次重复,每次重复用300粒种子(600个半粒),
取3次重复的平均值作为试验结果。
1.7 相关性分析 明确了测定白术种子生活力的
最佳方法之后,通过线性相关分析的方法,对12个
不同产地的白术种子进行对比,进一步研究生活力
和发芽率的相关性。
2 结果与分析
2.1 发芽试验 经过比较试验,75%的乙醇浸泡1
min作为前处理,在20℃恒温条件下、砂上暗培养
(光照强度0Lx)的白术种子,发芽率最高,见表1。
表1 不同发芽床、不同发芽温度下白术种子发芽率
发芽床
温度
/℃
发芽率/%
浙江磐安 四川绵阳 江西修水
纸上 15 4167 6000 6667
  20 4833 5000 6000
  25 3167 1167 5833
  30 833 1167 5500
纸间 15 5333 6333 6667
  20 3167 2667 7000
  25 2333 2500 5833
  30 500 333 3500
砂上 15 6500 7500 7000
  20 7375 8333 8000
  25 7167 6833 7167
  30 1667 2500 5833
砂中 15 6000 7000 4167
  20 4500 5333 5167
  25 3667 2333 3333
  30 3167 1500 1500
2.2 四唑染色法 由表2可见,在四唑染色法测定
过程中,四唑溶液的浓度和染色时间对测定白术种
子生活力的差异都不显著,相对而言,用010%四
唑溶液染色25h,测得种子生活力的平均值最高。
2.3 红墨水染色法 由表3可知,红墨水染色法测
定生活力均低于白术种子发芽率,相对而言,用
10%的红墨水溶液染色40min测得的生活力最高,
浙江磐安、四川绵阳、江西修水3个地方品种的生活
力分别为4825%,4825%,7650%。
表2 四唑染色法测定白术种子的生活力
四唑溶液
/%
处理时间
/h
有生活力种子的比率/%
浙江磐安 四川绵阳 江西修水
005 15 8100 9175 8550
  25 8300 9225 9050
  35 8250 9425 9225
  45 8250 9225 9225
010 15 8100 9000 8200
  25 8250 9575 9150
  35 8175 9600 8975
  45 8025 9625 8650
015 15 8000 9550 8250
  25 8300 9625 8050
  35 8125 9575 9125
  45 8100 9250 9075
表3 红墨水染色法测定白术种子的生活力
红墨水
溶液/%
染色时间
/min
有生活力种子的比率/%
浙江磐安 四川绵阳 江西修水
50 20 3525 4300 5200
  30 5450 5150 5600
  40 4675 4475 6450
  50 4700 4625 6375
75 20 3750 3450 5750
  30 4525 3425 6200
  40 4850 4275 7250
  50 5200 4675 6750
100 20 3900 4150 5600
  30 5400 3950 6625
  40 4825 4825 7650
  50 4625 4000 6700
2.4 BTB法测定结果 由表4可见,BTB法的测定
结果是3种生活力测定方法中最低的,在所有溶液浓
度、处理时间组合中,015%BTB溶液处理3h所测
得的生活力最高,不过,最高生活力也仅有33%。
表4 BTB法测定白术种子的生活力
BTB
凝胶/%
处理时间
/h
有生活力种子的比率/%
浙江磐安 四川绵阳 江西修水
01 1 000 000 000
  2 1750 650 1300
  3 2150 1250 3100
  4 2150 1250 3100
015 1 000 100 000
  2 1600 1300 250
  3 2400 2050 3300
  4 2400 2050 3300
02 1 000 100 000
  2 2300 1200 1050
  3 2850 1600 2700
  4 2850 1600 2700
2.5 农家简易法 测得浙江磐安、四川绵阳、江西
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修水白术种子的生活力分别为 6550%,4667%,
5000%,均低于各自的发芽率。
2.6 4种方法测得生活力和发芽率的对比研究 种
子生活力是指种子发芽的潜在能力或种胚具有的生
命力,因此,同一种子样品中,真实的生活力应该大于
或等于发芽率。由表5可见,在生活力和发芽率测定
结果中,只有四唑染色法测得的生活力高于发芽率,
所以说,四唑染色法可以有效测定白术种子生活力。
表5 4种方法测得生活力和发芽率对比
产地
有生活力种子的比率/%
四唑法 红墨水法 BTB法 农家法
发芽率
/%
浙江磐安 8250 4825 2400 6550 7375
四川绵阳 9575 4825 2050 4667 8333
江西修水 9150 7650 3300 5000 8000
安徽宁国 9125 5000 2800 4367 7950
江苏射阳 9200 5525 2350 6100 8275
湖南平江 9250 5350 2675 5350 8250
磐安大盘山 9250 5300 2250 5667 8200
浙江新昌 9300 6725 2700 6350 8500
磐安尚湖 9300 6600 2450 6800 8425
浙江安吉 9350 4975 2625 4950 8150
磐安九和 9550 6150 3175 6250 8500
磐安新渥 9625 5850 2750 6567 8550
  虽然其他3种生活力测定方法的测定值不如四
唑染色法那么高,但是如果和发芽率有高度的相关
性,同样可以作为估测白术种子发芽率的依据[1,2]。
为了进一步研究生活力和发芽率的相关性,采用以
上试验筛选出的最佳条件,对另外9个不同产地的
种子一一测定,测得了12个不同产地白术种子的生
活力和发芽率。分别计算4种生活力测定法所得结
果和发芽率的相关系数(r),四唑染色法为0915,
红墨水染色法为0342,BTB法为0080,农家简易
法为0200,上述结果说明:只有四唑染色法测得生
活力和发芽率有显著的相关性(r001=07079)。
设四唑法测得生活力为 X,发芽率为 Y,求得回
归方程Y=-00834+09954X;根据回归方程,可
以用生活力估算发芽率。如果一批白术种子用四唑
法测得生活力为 90%,急需了解该批种子的发芽
率,根据回归方程得:发芽率 Y=(-00834+
09954×90%)×100%=8125%。
3 讨论
由试验分析可知,只有四唑染色法测定的白术
种子生活力是真实的,并且与发芽率存在极大的相
关性。在白术生产和贸易过程中,运用生活力(x)
与发芽率(y)回归方程y=-00834+09954x,可
以通过快速测定生活力,来预测白术种子发芽率,在
理论和实践上都有重要的作用。
[参考文献]
[1] 戴 铮.玉米种子发芽率与生活力的相关性研究[J].种子,
2004,23(9):68.
[2] 陈 婧.小麦种子生活力与发芽率的相关性分析[J].种子科
技,2002(5):287.
StudyoncorrelationbetweenAtractylodesmacrocephala
viabilityandgerminationrate
SHENYufeng,WANGZhian,YUXuping,SHENXiaoxia
(ZhejiangResearchInstituteofTraditionalChineseMedicine,Hangzhou310023,China)
[Abstract] Objective:ToscreentheoptimizedmethodsfordetectionseedviabilityandgerminationratedeterminationofAtrac
tylodesmacrocephala,anddeterminetherelationshipbetweenseedviabilityandgerminationrate.Method:Therewerefourmethods,
whichincluding2,3,5triphyneltetrazolilumchloride(TTC)staining,redinkstaining,BTBstainingandNongjiamethod,toevaluate
the12A.macrocephalalocalvarieties'seedviabilityandmeasuretheirgerminationrate.Result:SeedviabilityofA.macrocephalau
singTTCstainingrankedthefirstcomparedtothatofotherthreemethods.Seedviabilitywassignificantlyrelatedwithgerminationrate
usingTTCmethod.Theircorelationcoeficientreached0.915andregressionequationwasalsofoundoutbetweenseedviability(X)
andgerminationrate(Y),whichwasY=-0.0834+0.9954X.Conclusion:TTCstainingwastheoptimalmethodtodetermineA.
macrocephalaseedvitality.Furthermore,seedviabilitywassignificantrelatedwithgerminationrateofA.macrocephala.
[Keywords] medicalplants;Atractylodesmacrocephala;viability;germinationrate;corelation
[责任编辑 张宁宁]
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