植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)滇丹參種子萌發(fā)影響的研究

摘要：以滇丹參成熟種子為材料，采用L9（34）正交試驗(yàn)方法研究了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、吲哚乙酸（IAA）的不同濃度及浸種時(shí)間對(duì)滇丹參種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，滇丹參種子發(fā)芽的最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h，該處理的滇丹參種子發(fā)芽率達(dá)90.3%，而且種子發(fā)芽較快、發(fā)芽持續(xù)時(shí)間較短，是滇丹參種子發(fā)芽的理想處理方法。方差分析顯示，GA3濃度對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率的影響達(dá)顯著差異水平（P<0.05），6-BA濃度、IAA濃度和浸種時(shí)間對(duì)滇丹參種子發(fā)芽的作用不顯著，4個(gè)因素對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時(shí)間、6-BA濃度、IAA濃度。

關(guān)鍵詞：滇丹參；種子；萌發(fā)；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)；正交試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S567.5+3；S504.1；S482.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）10-2357-04

滇丹參為唇形科（Lamiaceae）植物云南鼠尾草（Salvia yunnanensis C.H.Wright）的根及根莖經(jīng)炮制而得到的中藥材，又名小丹參、紫丹參、小紅參、云南丹參，主要分布在云南、貴州、四川等省[1]。滇丹參根中含有丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA、亞甲基丹參醌、隱丹參酮等化學(xué)成分，其藥理活性與丹參相似，具有活血祛瘀、涼血止血、養(yǎng)心安神、解毒消腫等功效，是治療心腦血管疾病的常用藥物[2-4]。

滇丹參是云南省地方習(xí)用藥材，藥材的主要來(lái)源靠野生采挖，經(jīng)過長(zhǎng)期的野外挖掘，滇丹參的野外生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，野生種質(zhì)資源瀕臨滅絕。通過人工種植是解決藥材資源緊缺的有效途徑，而種子萌發(fā)是開展人工種植滇丹參的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)對(duì)正品丹參（S. miltiorrhiza Bunge）種子萌發(fā)的研究較多[5-17]，對(duì)滇丹參種子萌發(fā)的研究較少，正品丹參種子在自然情況下萌發(fā)率在30%～40%，而且出苗不整齊。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，滇丹參種子在自然條件下萌發(fā)率不到20%，從播種到出苗需要10～18 d的時(shí)間，而植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)處理能否促進(jìn)滇丹參種子萌發(fā)的研究還未見報(bào)道。因此，試驗(yàn)以滇丹參種子為試驗(yàn)材料，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法研究了赤霉素（Gibberellic acid，GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-Benzyl aminopurine，6-BA）、吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）各植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)處理濃度及浸種時(shí)間對(duì)滇丹參種子萌發(fā)的影響，為滇丹參種子育苗、GAP（Good agricultural practice）規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

滇丹參種子于2010年秋季采自大理學(xué)院藥物研究所藥材種植基地，種子采收后曬干、除去雜質(zhì)，室內(nèi)通風(fēng)保存。試劑主要有HgCl2、乙醇等，都為化學(xué)純；儀器主要是SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）、培養(yǎng)皿等；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)GA3、6-BA、IAA均為市售。

1.2 方法

1.2.1 種子發(fā)芽處理 試驗(yàn)于2011年6～12月在大理學(xué)院藥物研究所完成。滇丹參種子發(fā)芽容器為直徑16 cm培養(yǎng)皿，培養(yǎng)皿先后用自來(lái)水沖洗、體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇消毒、去離子水洗滌5次，在洗滌后的培養(yǎng)皿里鋪3層濾紙作為種子發(fā)芽床。種子經(jīng)1 g/L HgCl2溶液消毒、去離子水洗滌后，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法[18]，分別用GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時(shí)間4個(gè)因素（各3個(gè)水平）處理滇丹參種子，各因素、水平組合見表1。每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)在培養(yǎng)皿中播種100粒種子，然后放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，種子萌發(fā)條件為25 ℃光照培養(yǎng)，萌發(fā)過程中始終保持濾紙濕潤(rùn)。

1.2.2 種子發(fā)芽指標(biāo) 以胚根長(zhǎng)度≥2 mm作為種子發(fā)芽認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，每天記錄種子萌動(dòng)數(shù)。種子發(fā)芽率參照農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程[19]的規(guī)定，在發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率，發(fā)芽率為能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)占供試種子數(shù)的百分率，發(fā)芽勢(shì)以發(fā)芽持續(xù)天數(shù)一半時(shí)能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)占供試種子數(shù)的百分率；計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率=（試驗(yàn)期限內(nèi)滇丹參種子正常形成胚根或胚芽的種子總數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；

發(fā)芽勢(shì)=（發(fā)芽持續(xù)天數(shù)一半時(shí)滇丹參種子能夠形成胚根或胚芽的種子總數(shù)/供試種子數(shù)）×100%。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 對(duì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003軟件進(jìn)行處理，應(yīng)用SAS 8.1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析[18]。

1.2.4 種子發(fā)芽驗(yàn)證試驗(yàn) 將L9（34）正交試驗(yàn)得到的最佳組合處理對(duì)滇丹參種子進(jìn)行種子萌發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)，同樣是在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)在培養(yǎng)皿中播種100粒種子，管理技術(shù)同前，比較理論值與實(shí)際結(jié)果的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)對(duì)滇丹參種子發(fā)芽的影響

試驗(yàn)觀察到滇丹參種子播種2～4 d后胚根可突破種皮萌發(fā)，8～16 d后胚形成子葉。GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時(shí)間4因素、3水平正交試驗(yàn)L9（34）對(duì)滇丹參種子發(fā)芽情況的影響結(jié)果見表2，由表2所示，各因素對(duì)滇丹參種子發(fā)芽的影響較大，在滇丹參種子發(fā)芽過程中以A1B2C2D2組合的發(fā)芽情況最好，也就是GA3 40 mg/L +6-BA 10 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h的組合處理可使滇丹參種子的發(fā)芽率達(dá)到87.8%，而且種子開始發(fā)芽的時(shí)間較快（需要3 d），種子發(fā)芽的持續(xù)時(shí)間較短（5.7 d），是比較理想的種子發(fā)芽處理組合。

為了進(jìn)一步考察各因素之間的差異，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了極差分析，結(jié)果見表3。由極差分析可知，滇丹參種子發(fā)芽的最佳組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h的組合處理，這個(gè)結(jié)果與理論結(jié)果比較相近。各因素中以GA3濃度對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率的影響最大，其極差值為55.87，反映出GA3濃度過高反而對(duì)種子發(fā)芽不利。其他因素的作用由高到低的排序?yàn)榻N時(shí)間、6-BA濃度、IAA濃度。

2.2 方差分析

對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知，因素A（GA3）對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率的影響達(dá)顯著差異水平（P<0.05〉，因素B（6-BA）、因素C（IAA）、因素D（浸種時(shí)間）對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率的影響均不顯著，4個(gè)因素對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時(shí)間、6-BA濃度、IAA濃度。

2.3 滇丹參種子發(fā)芽驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時(shí)間4因素、3水平正交試驗(yàn)L9（34）對(duì)滇丹參種子發(fā)芽情況的影響結(jié)果分析，滇丹參種子發(fā)芽的最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h。用此組合處理滇丹參種子進(jìn)行種子萌發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果種子萌發(fā)率達(dá)到了90.3%，與理論結(jié)果相近，而且種子開始發(fā)芽的時(shí)間較快，種子發(fā)芽的持續(xù)時(shí)間較短，是比較理想的種子發(fā)芽處理組合。證明了試驗(yàn)所得結(jié)果具有正確性、可重復(fù)性，可以作為滇丹參種子田間育苗的處理參考，以完善植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)滇丹參種子育苗的系統(tǒng)研究。

3 討論

種子萌發(fā)技術(shù)是開展滇丹參種子人工育苗、GAP規(guī)范化種植的關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)丹參種子萌發(fā)的研究比較深入[6-17，20-22]，對(duì)滇丹參種子萌發(fā)的研究還末見報(bào)道。孫群等[20，21]研究發(fā)現(xiàn)，丹參種子容易吸水，25 ℃是丹參種子發(fā)芽的最適宜溫度，種子萌發(fā)率可高達(dá)75%；用冷凍處理、聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）引發(fā)和GA3浸種等處理都可以明顯提高丹參種子的萌發(fā)率；楊薇等[22]研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的NO和CaCl2能促進(jìn)丹參種子萌發(fā)、提高種子活力；這些研究為丹參種子育苗、GAP規(guī)范化種植提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。東林等[23]用一定濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)處理堅(jiān)龍膽（Gentiana rigescens Franch.）種子，結(jié)果可以提高種子的發(fā)芽率；本試驗(yàn)也得到了類似的結(jié)果。試驗(yàn)采用GA3濃度、6-BA濃度、IAA濃度及浸種時(shí)間4因素、3水平正交試驗(yàn)L9（34）設(shè)計(jì)方法，對(duì)滇丹參種子發(fā)芽情況進(jìn)行了比較，結(jié)果用適宜濃度的GA3、6-BA、IAA配比組合經(jīng)過一定時(shí)間的浸種處理，能顯著促進(jìn)滇丹參種子的發(fā)芽，縮短種子開始發(fā)芽的時(shí)間與發(fā)芽持續(xù)時(shí)間，提高了種子的發(fā)芽率；最佳處理組合是A1B3C2D2，即GA3 40 mg/L +6-BA 20 mg/L +IAA 5 mg/L+浸種24 h；用此組合處理滇丹參種子進(jìn)行種子萌發(fā)驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果種子發(fā)芽率達(dá)到了90.3%。方差分析結(jié)果顯示，GA3濃度對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率的影響達(dá)顯著水平（P<0.05），6-BA濃度、IAA濃度和浸種時(shí)間對(duì)滇丹參種子發(fā)芽作用不顯著，4個(gè)因素對(duì)滇丹參種子發(fā)芽率作用的大小排序是GA3濃度、浸種時(shí)間、6-BA濃度、IAA濃度，反映出GA3濃度是提高滇丹參種子發(fā)芽率的主導(dǎo)因素。下一步將在露地育苗過程中探討植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)滇丹參種子的成苗率及種苗生長(zhǎng)特性的影響。

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