楊敏,李隆云,楊水平,孫年喜,李紅莉(.重慶市中藥研究院,重慶市00065;2.重慶市中藥良種選育與評價工程技術研究中心,重慶市00065;3.蘭州煤礦設計研究院,蘭州市730000;.西南大學資源環境學院,重慶市0075)
青蒿(Artemisia annuaL.)為菊科蒿屬1年生或越年生草本植物,味苦、辛,性寒,有清熱解暑、除虱、截瘧的功能,用于治療暑邪發熱、陰虛發熱、骨蒸勞熱、瘧疾寒熱等,系中醫傳統抗瘧藥物之一[1]。國內、外大量的藥理和臨床研究表明,青蒿有效提取物之一——青蒿素是抗瘧的有效成分,現已成為世界衛生組織推薦的抗瘧藥品,特別是對腦型瘧疾和抗氯喹性瘧疾有很好療效[2]。目前,雖然能夠人工合成青蒿素,但價格昂貴,尚未投入生產,青蒿素類藥物的來源依然是由青蒿植株中分離和提取[3]。在人工栽培青蒿的過程中,青蒿種子田間發芽率很低,已成為青蒿種植中一個不容忽視的制約因素,直接影響青蒿的生產。因此,對青蒿種子萌發條件的研究是青蒿規范化栽培的前提工作,在青蒿產業化生產中有著十分重要的意義。本試驗系統研究了不同溫度以及光照條件等因素對青蒿種子發芽率的影響,以期為提高青蒿種子發芽率提供參考依據。
試驗所用青蒿種子由重慶市中藥研究院生藥室提供,于2006年11月采自重慶豐都,由重慶市中藥研究院李隆云研究員鑒定為青蒿(A.anauaL.)。2007年進行試驗研究。
1.2.1 發芽溫度設置5、10、15、20、25、30℃恒溫及5/15、10/20、15/25℃變溫處理,變溫采用高溫8 h、光照,低溫16 h、黑暗。每次處理400粒種子,重復4次。發芽床采用3層濕潤濾紙,試驗過程中保持濾紙濕潤,每天記錄種子的發芽數(下同)。
1.2.2 發芽光照選擇10、20、30℃,發芽床為紙床,進行光照與黑暗對照發芽。
1.2.3 發芽床采用紙上、紙間、砂上、砂間,土壤上、土壤間6個不同的發芽床進行發芽試驗,在“1.2.1”項下獲得的最佳發芽溫度下進行。
1.2.4 數據計算以2片子葉展開者視為正常發芽種子進行統計,當連續3 d無新發芽種子即視為發芽過程結束[4]。發芽率=(n/N)×100%。式中,n為最終達到的正常發芽種子數;N為供試種子數。發芽指數=∑(Gt/Dt)。式中,Gt為在發芽后t日的發芽數;Dt為相應的發芽天數。
1.2.5 統計學方法數據主要應用Microsoft Excel進行統計處理,DPS 8.5軟件進行方差分析。
在5~30℃范圍內,青蒿種子的發芽率以及發芽指數均呈現出先升高后降低的趨勢:在20℃下發芽率最高,為93.00%;其次是10/20℃變溫,發芽率為92.75%。方差分析結果表明,在這2個溫度下的發芽率差異不顯著,但均顯著高于其他溫度條件下的發芽率。而參考發芽指數,則以25℃發芽指數最高,為63.86;其次是15/25℃,為57.91,20℃為52.77,相互間差異顯著,且均顯著高于其他溫度處理的發芽指數。兼顧發芽率和發芽指數考慮,青蒿種子發芽受溫度影響較大。其中25℃和30℃溫度條件下的發芽持續時間短,開始時間、達到發芽高峰時間最短,但發芽率低;在20℃光照培養下,發芽率高、發芽速度快,第5天即可達到發芽高峰,持續時間短,第11天發芽完畢,高發芽潛力能得到充分體現。因此,綜合發芽開始時間、達到發芽高峰時間、發芽速度、發芽持續時間和發芽率考慮,青蒿種子的發芽溫度以20℃為宜。溫度對青蒿種子發芽的影響見表1。

表1 溫度對青蒿種子發芽的影響(光照,紙上)Tab 1Effect of temperature on the germination of the seeds ofA.annua(lighting,top of filter paper)
以紙上作為發芽床,10℃光照下青蒿種子的發芽率為69.25%,黑暗條件下其發芽率為31.25%;20℃光照下發芽率為93.0%,黑暗下為30.0%;30℃光照下發芽率為41.5%,黑暗下青蒿種子幾乎不發芽。3個溫度光暗對比處理間的差異均達到極顯著。由此可以看出青蒿種子需在一定的光照條件下發芽。
光照條件下,發芽床為紙上、砂上以及土壤上時,青蒿種子發芽率分別為93.00%、91.00%、90.00%,以上處理相互間均無顯著差異,且均顯著高于發芽床為紙間、砂間和土壤間處理的發芽率。參考發芽指數,發芽床為土壤上和砂上的發芽指數分別為61.87和63.60,而與以紙上作為發芽床的發芽指數(52.77)存在顯著差異。發芽床對青蒿種子發芽率的影響見表2。

表2 發芽床對青蒿種子發芽的影響(20℃,光照)Tab 2Effect of germination bed on the germination of the seeds ofA.annua(20℃,lighting)
發芽試驗是要測定樣品的最大發芽潛力。因此,要獲得最大發芽潛力,必須給予最適宜的條件、發芽溫度與發芽床[5]。試驗結果表明,青蒿種子選擇紙上、砂上以及土壤上作為發芽床,在20℃下光照培養均有很高的發芽率。參考發芽指數,以紙上作為發芽床與以砂上和土壤上作為發芽床比較,雖差異顯著,但綜合發芽率和發芽指數以及從實際操作的簡便上來看,紙床比砂床、土壤床更為方便,建議使用紙床作為發芽床。
能使種子在最短時間內有最高發芽率的發芽條件就是種子發芽的最適條件[6]。從上述分析可知:青蒿種子的最佳發芽條件為發芽床為紙床上、20℃下的光照培養。青蒿種子在最適宜的發芽條件下容易萌發,置發芽床上第5天發芽率已超過50%,達到發芽高峰,同時可作為初次計數時間;第11天以后沒有新的芽出現,可作為末次統計時間。
[1]趙生芳,張瑞琴.青蒿研究的現狀[J].中國藥師,2003,6(11):733.
[2]陳揚,朱世民,陳洪淵.青蒿素類抗瘧研究進展[J].藥學學報,1998,33(3):234.
[3]曹有龍,陳曉斌.栽培的青蒿生長量及青蒿素含量[J].中藥材,1996,19(8):397.
[4]韋美麗,孫玉琴,王炳艷,等.黃花蒿種子發芽試驗[J].特產研究,2007,29(1):40.
[5]全國農作物種子標準化技術委員會,全國農業技術推廣服務中心編.GB/T3543.1~3543.7-1995《農作物種子檢驗規程》實施指南[S].北京:中國標準出版社,2000:43.
[6]劉燕國.種子萌發過程中水分與溫度的作用[J].農機化研究,2005,3:308.