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Studies on the character of water absorption and the germination conditions of Isatis indigotica seeds

板蓝根种子的吸水特性及发芽条件研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 29(6):836—838 2009年 11月
板蓝根种子的吸水特性及发芽条件研究
白隆华 ,董学会 ,沙迪力 ·赛提尼牙孜 ,郭玉海1*
(1.中国农业大学 农学与生物技术学院,北京 100193;2.广西壮族自治区药用植物园,南宁 530023)
摘 要:采用室内测定方法,对板蓝根种子的吸水特性及不同处理下种子的发芽率、发芽势和相对活力指数
等进行比较研究。结果表明,板蓝根种子具有快速吸水的生物学特性,分为快速吸水期、缓慢吸水期和缓慢吐
水期三个阶段 ,入水后 2 h的吸水量达最大吸水量的 73.29 ,为快速吸水阶段;温度对板蓝根种子的萌发影
响较大,最适发芽温度为 3O℃。光照、发芽床和种子预处理对板蓝根种子的萌发无明显影响。这说明板蓝根
种子的萌发主要取决于水分和温度。
关键词:板蓝根种子;吸水 ;萌发 ;发芽率
中图分类号 :Q945.6 文献标识码 :A 文章编号 :1000—3142(2009)06—0836—03
Studies on the character of water absorption and the
~erm ination conditions 0f l sat~s indigottca See CIS · · 1··‘ n一 - ⋯ ‘ 1
BAI Long-HuaI,2,DONG Xue-Hui1,SHA Di-Li·Sai-Ti-Ni-Ya-ZiI,GUO Y Hai1
(1.College of Agronomy and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,
China;2.Guangxi Botanical G口rden of Medicinal Plants,Nanning 530023,China)
Abstract:The research mainly focused on the character of water absorption of Isatis indigotica seeds indoors,and
compared the germination rates,germination power and relative vigor index under different tr~tments.The results
showed that the seeds had the biological characteristics of rapid water absorption,the water absorption period was di—
vided into three stages:faster water absorption stage,slow water absorption stage and slow guttation stage.The wa—
ter absorption of seeds reached the ma~mum 73.29 after 2 h into the water,showing this was faster water absorp—
tion stage.Temperature had great efect on the germination of I.indigotica seeds,and the optimal temperature was
3O℃ ,while light,germination bed and pre-treatment on seed bring little effect on the germination,indicating that the
germination Of I.indigotica seeds depent primarily on moisture and temperature.
Key words:Isatis indigotica seeds;water absorption;germination;germination rate
板蓝根 (Isatis indigotica)为十字花科二年生
草本植物,亦称菘蓝,以其根入药,有清热解毒、凉血
利咽之功效,用于温病发热、发斑、风热感冒、咽喉肿
烂、流行性乙型脑炎 、肝炎、腮腺炎等症 。贾希海等
(2005)起草的《药用植物种子质量标准第 2部分:菘
蓝、黄芩、甘草、北柴胡》中规定菘蓝种子质量指标为
纯度≥99.0、净度≥90.0、发芽率≥8O、水分≤14.0。
吾拉尔古丽等(2005)对影响板蓝根种子发芽的温
度、发芽床进行了研究;孟红梅等(2007,2008)研究
了人工模拟酸雨、NaC1胁迫对板蓝根种子萌发的
影响;付世景等(2007)研究了镉、铅对板蓝根种子发
芽及抗氧化系统的影响;胡春梅等(2002)对瓜尔豆
种子吸水动态及其发芽特性进行了研究;孙群等
(2003)对丹参种子的吸水特性和发芽条件进行了研
究;薛媛菲等(2008)对玄参种子的吸水特性及发芽
条件进行了研究;张桂红等(2008)对 8种绢蒿属植
收稿日期:2009—06一l1 修回日期 :2009—09~21
基金项目:北京市重大科技专项(1)070602008880000)[Supported by Special Fund for Key Technologies Research and Development Program
of Beiji“g(DO706O2OO888OO0O)]
作者简介:白隆华(1967一),男 ,广西灌阳人,副研究员,主要从事药用植物可持续开发利用技术研究工作。
通讯作者(Author for correspondence,E mail:yhguo@cau.edu.cn)
6期 白隆华等 :板蓝根种子的吸水特性及发芽条件研究 837
物种子吸水和萌发特性进行 了研究。但有关板蓝根
种子吸水特性的研究未见文献报道。本试验研究 了
板蓝根种子的吸水规律和萌发条件,以期找出实际
生产中最佳的浸种时间,提高种子发芽率,为板蓝根
规范化种植提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1材 料
供试的板蓝根 (Isatis indigotica)种子采 自北
京市密云县布老屯镇 阳坡地村,为当年采收的新鲜
种子。
0 2 4 6 8 1 0 1 2 14 1 6 1 8 20 22 24 26 28 30
种子吸水时间 T i me water sbsorpt iON of seed(h)
图 1 板蓝根种子 30 h内的吸水速率变化
Fig.1 Changes of water absorption rate of
Isatis indigotica seeds in 3O h
1.2方 法
(1)种子吸水试验:将干燥种子分为 3组,每组
100粒 ,称取干重后装入 0.2 mm 孔径尼龙沙网中,
用蒸馏水浸种。从浸种第 2 h开始,用重量法测定
种子吸水过程,并根据吸水后种子的重量变化计算
吸水速率。(2)种子发芽试验 :每个处理均设置 3个
重复,每组 30粒种子。光 照设 4个处理 (光照/黑
暗),分别为:24/0 h、0/24 h、12/12 h、8/16 h;发芽
温度设 15℃、20℃、25℃、30℃和 15/20℃变温、
20/25℃变温(高温 8 h,低 温 16 h)等 6个处理;发
芽床设纸上(TP)、纸问(BP)、褶裥纸(PP)和砂中
(S)等4种处理;种子处理方法:①冷水浸泡 24 h;
②冷水浸泡 48 h;③0.2 (m/V)浓度 KNO3湿润
发芽床;④0.02 9/6(m/V)浓度 GA湿润发芽床;⑤
1 (v/v)浓度 H O。浸种 24 h。(3)发芽率和活力
指数计算:发芽势和发芽率测定参照国家农作物种
子检验规程和国际标准的有关规定,于25℃恒温箱
中萌发 4 d统计发芽数并计算发芽势;7 d统计最终
发芽率;活力指数计算参照黄学林、陈润政等的方法。
试验数据用 EXCEL进行处理 ,采用 SPSS13.0
分析软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1板蓝根种子的吸水特性
板蓝根种子人水后 2 h的吸水量是最大吸水量
的 73.29 ,可见 0~2 h是快速吸水阶段。图 1显
示 ,板蓝根在萌发前大致经过 3个 阶段 ,即 0~2 h
是快速吸水 阶段,2~2O h为缓慢吸水阶段,2O h之
后吸水量不但没有增加,反而有一个较小幅度减少,
认为是缓慢吐水期。
2.2发芽条件对板蓝根种子萌发的影响
2.2.1光 照对板蓝根种子 萌发 的影响 从表 1看
出,光照对板蓝根种子萌发影响不大,各处理的发芽
势、发芽率和活力指数差异不显著 。但光照对发芽
后小苗叶片颜色影响较大 ,光照时间为 0的处理小
苗叶片颜色为泛白色或淡黄色,光照时问为 8 h以
上的处理小苗叶片颜色为绿色。
表 1 光照对板蓝根种子萌发的影响 (25℃)
Table 1 Effect of different temperatures on seed
germination of Isatis indigotica
Pe

rc蓍en tot Pe发rc芽en率t o相对Re活la力tiv指e数
tIme(h) %tlo
)
n
germinati。 ) vi index
24
0
12
8
90.Oa
85.6a
84.4a
85.6a
25.OOa
28.25a
27.17
29.13a
注:同一列数据中字母不同表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note:Different small letters mean significant difference in the same
line(P<0.05).The same below.
2.2.2温度对板蓝根种子 萌发的影响 表 2显示,
温度对板蓝根 种子萌发影响较 大。30℃和 20/25
℃变温情况下的相对活力指数较高,说明 3O℃和
20/25℃变温情况下有利于板蓝根幼苗健壮成长,
鲜重增加较快;15℃条件下,发芽率、发芽势和活力
指数都较低。从以上各项测定指标结果说明,板蓝
根种子适宜发芽温度是 3O℃或 20/25℃变温 ,变温
更有利于种子的发芽 。这与吾拉尔古丽等(2005)的
研究结果不太一致。
2.2.3发芽床对板蓝根种子发芽的影响 从表 3看
出,发芽床对板蓝根种子萌发影响不大。各处理的
枷 瑚 湖 枷
2 2 1 1 0 0 0
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838 广 西 植 物 29卷
发芽势、发芽率和活力指数差异不显著。这与吾拉
尔古丽等(2O05)的研究结果不太一致。
表 2 不同温度对板蓝根种子萌发的影响
Table 2 Effect of different temperatures on seed
germination of Isatis indigotica
发芽势
温 度(℃) Percent of
Tem perature germ ination
power( )
发芽率
Pereent of
germm anon
( )
相对活力指数
Rdative
vigor index
15
20
25
30
15/20
20/25
10.0b
58.9a
86.7a
88.9a
77.8a
92.2a
61.1b
94.4a
93.3a
94.4a
93.3a
95.6a
7.72b
26.99a
3O.34a
34.58a
27.49a
34.80a
表 3 不同发芽床对板蓝根种子发芽的影响 (25℃)
Table 3 The effect of different germination beds
on seed germination of Isatis indigotica
表 4 不同预处理对板蓝根种子发芽的影响
Table 4 The efect of different treatment methods
on seed germination of Isatis indigotica
处理方法
Treatment
method
发芽势 发芽率 相对活力
Percent of Percent of 指数
germination germination Relative
power(%) (%) vigor index
冷水浸泡 24 h 84.4b 90.0a
冷水浸泡 48 h 81.1b 92.2a
0.2 (m/V)浓 度 82.2b 92.2a
KNOa湿润发芽床
0.02 (m/V)浓度 73.3b 87.8a
GA湿润发芽床
1 (V/V)浓 度 88.9a 92.2a 28.62a
H2 Oz浸种 24 h
2.2.4种子预处理对种子发 芽的影 响 从表 4看
出,种子预处理对板蓝根种子发芽的影 响不是特别
大。相对而言 ,用 1 浓度 H。O:浸种 24 h,活力指
数、发芽率和发芽势都较高 ,效果较好。而 GA不但
没有促进萌发,反而稍有抑制。
3 结论与讨论
植物种子的萌发主要依赖 自身储备营养物质的
分解和转化等代谢提供能量,满足发育初期形态建
成和器官发育分化对能量和原料的需求,而这些转
化都必须以水的适度供应为前提条件。充足的水分
是种子萌发的必备条件之一,是种子萌发初期唯一
能大量渗入其 内部的物质 。水分渗入种子的动态进
程影响种子萌发,如水分渗入过少,则不能启动萌
发 ,渗入过多过快则会影响某些生化反应平衡。植
物种子吸水量的差异体现植物对各 自生境的适应。
研究植物种子的吸水规律,有助于了解该植物对干
旱等自然环境的适应能力 。
板蓝根的种子发芽率、发芽势 、发芽指数、活力
指数均随 NaC1浓度的升高而降低;模拟酸雨的 pH
值越低,对其种子萌发和胚根生长的抑制作用越强;
pH一5.0时,种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活
力指数最高(孟红梅等,2007,2008);15/25 oC变温
为板蓝根种子萌发的最适温度 (吾拉尔古丽等,
2005)。付世景等(2007)研究认为,镉浓度在 5 mg/
L时能促进种子的发芽,当镉浓度高于 5 mg/L时
则显著抑制种子 的发芽 ;铅胁迫下,随铅浓度 的升
高 ,对板蓝根种子发芽抑制作用加剧。本研究结果
认为:(1)板蓝根种子具有快速吸水的生物学特性:
板蓝根种子 吸水率为 371 ,而农作物中吸水率最
高的豌豆才是 186 ,可见板蓝根种子吸水率之高,
这可能是板蓝根种子容易萌发的主要原因之一,也
可能与板蓝根性喜温暖湿润气候有关。(2)板蓝根
种子的萌发主要取决于水分和温度:6种温度处理、
4种光照处理 、4种发芽床处理和 5种种子处理方法
研究显示,温度对板蓝根种子的萌发影响较大,其种
子适宜发芽温度是 30℃或 20/25℃变温 ,变温更有
利于种子的发芽 ;而光照、发芽床和种子预处理对板
蓝根种子的萌发影响不明显。其主要原因可能是板
蓝根种子不属于硬实种子,水分容易穿过种皮进入
到胚 ,满足种子发 芽需要的条件。本研究将为板蓝
根标准化种植中确定最佳种子萌发温度、浸种时间
提供理论依据。
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(下转第 728页 Continue on page 728)
a b a ∞
728 广 西 植 物 29卷
于有长喙,也是玉叶金花的有效传粉者(图4:F),但
在白花玉叶金花种群内未发现有蛾类传粉,这可能
和白花的颜色和退化的苞叶有关。蜂类由于喙不够
长,无法成为玉叶金花的有效传粉者 ,并且蜂类在玉
叶金花上的访花频率低 ,原 因之一可能是无法吸取
到花蜜。花粉电镜扫描结果证明了白花玉叶金花主
要依靠蜂类传粉,而且无论是从访花频率,还是传粉
效率 ,蜂类对 白花传粉的贡献巨大。综上所述 ,如果
玉叶金花的传粉竞争者楠藤存在于居群内,蝶类和
蛾类传粉者将被吸引至楠藤,而蜂类不是有效的传
粉者,因此造成玉叶金花的传粉者缺乏,影响了它的
繁殖 ,从而造成花冠筒较短的白花受到优先选择,也
就形成了种内的性状置换 。
致谢 李世晋、邹璞、邓小芳、罗世孝博士等协
助野外观察;刘建全教授提供多篇重要参考文献并
热心指导,在此一并致谢。
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