川續斷種子生物學特性與萌發特性研究

陳光明　趙光國　楊艷娟

摘要： [目的]研究川續斷種子的生物學特性與萌發特性。[方法]通過對川續斷種子的形態特征、解剖結構的觀測，并測定了千粒重、吸水率等特征。同時，在不同溫度、不同光照條件、果皮去除與否等條件下測定了川續斷種子的發芽率和發芽勢。[結果]川續斷種子較小，呈四棱柱型，具有胚乳，千粒重為3.35 g，吸水率約為102%；川續斷種子在20 ℃的條件下發芽率較高，且萌發時需光照，而果皮的存在與否對萌發率影響不大。[結論]該研究為川續斷的擴繁和大量栽培奠定了一定基礎。

關鍵詞： 川續斷；種子；生物學特性；萌發特性

中圖分類號：S567 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）08-043-02

川續斷（Dipsacus asperoides C.Y.cheng et T.M.Ai）為川續斷科川續斷屬植物[1]，以干燥的根入藥[2]，具有補肝腎、行血脈、續筋骨、安胎止漏的功效，是傷科與婦科的常用中藥[3]，在民間驗方中使用廣泛。現代藥理研究發現，川續斷系“全能性”新型藥物，具有增強免疫、促進骨損傷愈合、抗炎、抗氧化等作用[4]，用于治療風濕性骨疼、腰膝酸疼、肝腎虛弱、遺精、尿頻、胎動不安、月經不調、崩漏、跌打損傷[5]，其主要藥用成分是三萜皂苷類化合物、生物堿類、環烯醚帖類、揮發油類等[6]，在2010版《中國藥典》中對川續斷的品種和質量作了明確的規定[7]。

川續斷多為野生，由于多年的不斷采挖，使其資源量逐漸減少，遠遠不能滿足市場需求。如果資源供給問題得不到解決，川續斷本身脆弱的原生生態系統將難以支撐市場需求，這必將導致續斷屬植物生物資源的減少和遺傳多樣性資源的喪失[8]。為了解決這一現狀必須進行擴大繁殖與人工栽培，而這又必須依賴于種子繁殖。但目前對川續斷種子特性及其發芽率等方面的研究較少。筆者在此通過對川續斷種子的形態特征、解剖結構的觀測，初步研究了川續斷種子的生物學特性，并通過設置光照和溫度條件，尋找提高其發芽率的途徑，確定最佳萌發條件，以期為大量擴大繁殖和人工栽培提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料來源 試驗種子來源于云南農業大學后山教學實踐基地，于2013年11月份采收，采回后于通風干燥處保存。

1.2 所用儀器設備 智能人工氣候培養箱（ZRX-2580D）、JA1003A電子天平（精確0.001 g）、培養皿、燒杯、容量瓶、定性濾紙、解剖鏡。

1.3 方法

1.3.1 形態特征及解剖結構觀察。 利用解剖鏡觀察川續斷的種子形態特征，并觀測其解剖結構。

1.3.2 千粒重的測定。采用百粒法測千粒重。用數種器從試驗樣品中隨機數取8份，每份100粒續斷種子，3次重復，分別稱重（g）保留小數位數參照GB/T3543-1995《農作物種子檢驗規程》。

1.3.3 吸水率測定。

取種子1 g，置于有蒸餾水的燒杯中，在25 ℃恒溫下使其吸水，每隔2 h將種子從燒杯中取出用吸水紙吸干表面水分后稱量，直到種子重量恒定。重復3次。

吸水量△W=Wt-W（Wt為吸水t時間后的種子重量，W為吸水前的重量，單位為g）；

種子吸水率（%）=△W/W×100[9]。

1.3.4 萌發特性研究。

1.3.4.1 溫度條件。

溫度對種子萌發的影響設為10、15、20、25、30 ℃ 5個溫度恒溫處理，在智能人工氣候培養箱中進行培養。

1.3.4.2 光照條件。光照對種子萌發的影響分為自然光照和黑暗2個處理。自然光照為每天光照12 h，黑暗用錫箔紙遮光直至試驗結束，在智能人工氣候培養箱中進行培養。

1.3.4.3 剝去果皮試驗。通過剝除果皮與有果皮在25 ℃相同條件下作發芽試驗，測定初始發芽天數、發芽率及發芽勢間接說明果皮對種子發芽的影響。做萌發試驗時用定性濾紙作萌發基質，將其鋪在培養皿中，將種子整齊排列在定性濾紙上，試驗期間注意保持定性濾紙濕潤。每個處理3次重復，每次重復50粒種子。以胚芽伸出種子一半為萌發。自開始做試驗起每天記錄發芽情況依據每天的發芽記錄計算發芽率。

發芽率（%）=（n/N）×100，式中，n為正常發芽的種子數，N為測定樣品種子數。發芽勢是指規定的時間內正常發芽的種子數占測定樣品種子數的百分率。該試驗中在萌發后第12天統計發芽勢。

1.4 數據處理與分析 應用Excel軟件對數據進行方差分析，并應用最小差異顯著差值（LSD）進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 形態特征及解剖結構觀察 川續斷的果實較小，長3.5～4.5 mm，寬約1 mm，呈明顯的四棱柱形，每面中間略向外凸起；果皮表面被有纖細、白色、倒狀的短柔毛。果實由下位子房發育而來，前端常殘留萼片及花柱，后端略凹（圖1）；剝掉果皮可見種皮為一膜質結構，較薄，側面有明顯的種臍，基底胎座，基部略狹，著生處形成一平面；長約3 mm（圖2）。

通過對橫切面和縱切面的觀察，川續斷的種子具有胚乳，包圍著胚，約占整個種子體積的一半（圖3a）；胚位于種子中央，通過與種臍垂直方向的縱切面，可見其胚為典型的雙子葉植物胚，兩片子葉較長，約占胚的2/3，胚芽較小（圖3b）。

2.2 種子千粒重 川續斷種子千粒重為3.35 g（表1），可見其種子較小，在種子萌發的過程中自身貯藏的可以利用的營養物質非常有限，因此，播種時一旦種子萌發后就應適當施肥以滿足成苗的營養需求。

2.3 種子吸水率 由圖4可見，川續斷種子在前2 h內迅速吸水，吸水率上升速度最快，這一階段屬于吸脹期。0～6 h內吸水率呈逐漸上升趨勢，到6 h時吸水率平均為102%，6 h后吸水速度變緩，飽和時的吸水率為110%左右。可見在萌發過程中，前期水分充足是至關重要的，且果皮阻礙不是影響種子萌發的主要因素。

2.4 不同處理對川續斷種子萌發的影響

2.4.1 不同光照和溫度條件對川續斷種子萌發的影響。

由表2可見，川續斷在不同設置處理下發芽率呈顯著性差異。其次，果皮中可能存在抑制物質影響種子的正常萌發。20 ℃

光照的平均發芽率最高，極顯著高于其他設置處理的發芽率，其次為20 ℃遮光。因此，保證川續斷種子發芽率的最佳條件應為20 ℃有光照。發芽勢差異性不顯著，20 ℃遮光為最高，與20 ℃光照、25 ℃光照、25 ℃遮光、30 ℃光照、30 ℃遮光差異性不顯著，但顯著高于15 ℃遮光、15 ℃光照，極顯著高于10 ℃遮光、10 ℃光照。因此，在黑暗的條件下溫度適宜才能保證川續斷種子有較高的發芽勢。

2.4.2 果皮對種子萌發的影響。

由表3可見，在相同溫度和同樣果皮處理的條件下，無果皮的川續斷種子最先發芽。其中在溫度為20 ℃無果皮的條件下川續斷種子發芽最早，5 d就開始發芽，但在溫度20 ℃時果皮有無最終的發芽率沒有差異，說明果皮對種子的發芽率沒有影響。

3 小結與討論

種子大小是影響種子萌發的主要因素之一，較大的種子相對較小的種子具有較快的萌發速率和較大的萌發率。研究表明，種子大小能夠影響種子的萌發能力，直接影響幼苗的形態建成，最終影響整個群落的結構[10]。川續斷的種子有明顯四棱，長3.5～4.5 mm，寬和厚近等，千粒重約為 3.35 g，可見其種子較小，說明種子萌發過程中自身可以利用的營養物質非常有限，播種時一旦種子萌發后就應適當施肥或在播種前施足底肥以滿足后期成苗的營養需求。

川續斷種子吸水性良好，6 h后種子吸水率平均可以達102%。由于果皮的有無對種子的發芽勢有影響，而對最終發芽率沒有太大的影響，所以果皮對種子的發芽有一定影響但不是主要因素，可能存在某些抑制物質，這有待于以后探索。

不同溫度和光照處理條件下川續斷發芽率差異性顯著，在溫度為20 ℃且有光照的條件下川續斷發芽率最高，在溫度為20 ℃遮光的條件下川續斷發芽勢最好，所以川續斷最適宜的萌發溫度為20 ℃，這為以后的擴繁和大量栽培奠定了一定基礎。

參考文獻

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