不同消毒條件對白術種子萌發的影響研究

劉小麗+朱夢晴+許楠等

摘 要：以白術（Atractylodes macrocephala）種子為實驗材料，研究了不同消毒條件對白術種子萌發的影響。結果表明：隨著NaClO濃度的增加，殺菌效果越來越好，但發芽率卻越來越低。就本實驗而言，先把白術種子在流水下沖2h，剝去種皮，再在流水下沖1h，之后用75%的酒精浸泡30s，最后用10%的NaClO溶液浸泡15min，效果最好。對于白術幼苗生長的影響，還有待于進一步的研究和總結。

關鍵詞：白術；種子萌發；NaClO溶液

中圖分類號 Q947.8 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）19-22-04

Influence of Different Sterilization Conditions on Atractylodes macrocephala Seed Germination

Liu Xiaoli1，2 et al.

（1School of Life Sciences，Fuyang Normal University，Fuyang 236041，China；2Engineering Technology Research Center of Anti-aging Chinese Herbal Medicine，Fuyang 236041，China）

Abstract：Taking Atractylodes macrocephala seeds as experimental materials，the thesis studied the effects of different sterilization conditions on germination of Atractylodes macrocephala seeds. The experimental results show that：with the increasing of NaClO concentration，bactericidal effect is better，but the germination rate is lower. Therefore，in this experiment，firstly rinse the Atractylodes macrocephala seeds under running water for 2 hours，stripped off the seed coat，and then rinse them under running water for another 1 hour，then soak for 30 seconds with 75% alcohol，immersed in 10% NaClO solution for 15 mins，In this case，the effect is the best.The influence on Atractylodes macrocephala seedlings growth still needs further study and conclusion.

Key words：Atractylodes macrocephala；Seed germination；NaClO solution

白術（Atractylodes macrocephala）是菊科蒼術屬藥用植物，具有燥濕利水、健脾益氣、止汗安胎之效[1]，同時還具有抗衰老、抗腫瘤、抗炎抗菌等藥用作用[2]，有效成分主要是白術多糖、白術內酯、揮發性成分以及白術氨基酸[2]。由于其具有很高的藥用價值和經濟價值，目前對于白術的高產栽培技術[3]及莖尖組織培養和快繁技術優化[4]已有研究。

1 材料與方法

1.1 材料 白術種子，2012年采于亳州。經適度的晾曬，選取飽滿的種子作為實驗材料。

1.2 試劑

1.2.1 實驗試劑 自來水，蒸餾水，無菌水，NaClO溶液（濃度分別為1%、6%、8%、10%、12%、14%），75%的酒精。

1.2.2 MS培養基的配制 （1）配制好MS培養基的4種母液：母液Ⅰ，母液Ⅱ，母液Ⅲ，母液Ⅳ。（2）配制400mLMS培養基需要：母液Ⅰ20mL，母液Ⅱ、母液Ⅲ、母液Ⅳ各2mL，瓊脂3.2g，蔗糖12g，然后加蒸餾水定容至400mL，調節pH為6.0。

1.3 主要實驗儀器 生化培養箱（ZSD-A1270）、恒溫振蕩器（ZHWY-100B）、電子精密天平（FAI604N）、數碼恒溫水浴鍋（HH-2）、電熱恒溫鼓風干燥箱（XMTD-8222）、海爾低溫保存箱（DW-401262）、超凈工作臺、高壓滅菌鍋、移液槍以及其他常規實驗用具。

1.4 實驗方法

1.4.1 高壓滅菌處理 將待用的燒杯，培養瓶，配置好的MS培養基以及其他待用的可以滅菌的東西用報紙包好，放入高壓滅菌鍋中滅菌。

1.4.2 種子前期處理 （1）挑選飽滿且大小相同的白術種子100粒，分為2組，每組50粒。一組用自來水緩緩沖2h，剝去種皮，再在緩流下沖1h；另一組只用自來水沖洗3h，不剝去種皮。然后2組種子都用75%的酒精浸泡30s，用無菌水沖洗4次，將其播種于培養基上，每組5瓶，每瓶10粒，放于相同條件下培養，觀察萌發情況和被污染的情況。（2）挑選50粒同樣飽滿且大小相同的白術種子，用自來水緩緩沖2h，剝去種皮，再在緩流下沖1h后，用75%的酒精浸泡30s，用無菌水沖洗4次，再用20mL的1%的NaClO溶液浸泡，然后將在NaClO溶液中浸泡的種子放在轉速為180r/min、溫度為28℃的搖床上振蕩8h，換無菌水后仍放在相同轉速和溫度的搖床上振蕩過夜后從搖床中取出，在超凈工作臺中用無菌水沖洗至無色后，接種于培養基上，每組5瓶，每瓶10粒。放于和上述相同的條件下培養，觀察生長情況。

1.4.3 種子消毒處理 通過對種子前期處理的比較，選出最好的處理方法，接著進行以下實驗：（1）設置相同的浸泡時間5min，將前期處理后的種子，分別放入以下5種濃度：6%、8%、10%、12%、14%的NaClO溶液中浸泡；（2）設置相同的浸泡時間10min，將前期處理后的種子，分別放入以下5種濃度：6%、8%、10%、12%、14%的NaClO溶液中浸泡；（3）設置相同的浸泡時間15min，將前期處理后的種子，分別放入以下5種濃度：6%、8%、10%、12%、14%的NaClO溶液中浸泡；（4）設置相同的浸泡時間20min，將前期處理后的種子，分別放入以下5種濃度：6%、8%、10%、12%、14%的NaClO溶液中浸泡；（5）設置相同的浸泡時間25min，將前期處理后的種子，分別放入以下5種濃度：6%、8%、10%、12%、14%的NaClO溶液中浸泡。然后將這些浸泡后的種子用無菌水沖洗，并且在沖洗的過程中要來回振蕩燒杯，使燒杯中的種子與無菌水充分接觸，直到燒杯中的無菌水呈現無色，停止沖洗。用吸水紙吸干種子表面的水分。將其播種在裝有大約30mL的固體MS培養基的培養瓶中，每個培養瓶中放10粒種子，相同處理時間的每個濃度4瓶。把培養瓶放在20℃恒溫條件下培養，觀察種子的萌發情況和污染情況。

1.4.4 種子轉移 通過以上的處理，在培養瓶中的種子有的會萌發，有的會被污染，也可能會萌發的同時也被污染，于是我們挑選出那些未被污染的種子，將其放在新的盛有培養基的培養瓶中，在相同的條件下培養，觀察生長情況。若是仍有污染，則繼續轉移，直至沒有污染，為培養出無菌苗奠定基礎。

2 結果與分析

2.1 種子的前期處理 從表1可以看出，3組種子中都有未萌發的，原因可能是種子自身的因素，也可能是實驗過程中試劑或是操作對其的影響。是否剝去種皮對種子的萌發影響很小，但污染的情況卻不同：剝去種皮后，污染率較低，而未剝去種皮的污染率較高，原因可能是種皮上帶有大量的霉菌、細菌等微生物；而NaClO溶液浸泡的的種子雖然污染率降低了，但萌發率卻不高，可能是由于在NaClO溶液中浸泡時間過長，影響了種子的活力，從而影響種子的萌發率。通過以上3組實驗的比較，選取用自來水緩緩沖2h，剝去種皮，再在緩流下沖1h的方法對種子進行前期處理，效果最好。

表1 種子剝皮與否和NaClO溶液處理后的觀察結果

[組別＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率

（%）＼&污染率

（%）＼&剝皮＼&50＼&44＼&42＼&88＼&84＼&未剝皮＼&50＼&41＼&48＼&82＼&96＼&NaClO溶液的處理＼&50＼&31＼&39＼&62＼&78＼&]

2.2 種子的消毒處理 從表2～表6可以看出，隨著NaClO溶液濃度的增加，相同時間浸泡的種子的發芽率逐漸降低，而殺菌效果卻呈上升趨勢；而且隨著浸泡時間的延長，相同濃度的溶液浸泡后發芽的種子數目在下降，而殺菌效果越來越好。表2和表3中，雖然萌發率很高，但污染卻較為嚴重；表5和表6污染率較低，但萌發率也低；表4中的萌發率都在50%之上，而污染率除了濃度為6%的其他濃度浸泡后都在50%之下，較為理想。通過以上的比較，選取表4中，即選擇用不同濃度的NaClO溶液浸泡15min效果最佳。當NaClO的濃度為8%、10%時，種子的萌發率和殺菌效果較為理想，效果較好。又通過轉移后種子和無菌苗的生長狀況，選取10%的效果最好。

表2 不同濃度NaClO溶液處理種子5min的效果

[NaClO濃度（%）＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率（%）＼&污染率（%）＼&6＼&40＼&34＼&32＼&85＼&80＼&8＼&40＼&32＼&31＼&80＼&77.5＼&10＼&40＼&30＼&29＼&75＼&72.5＼&12＼&40＼&27＼&28＼&67.5＼&70＼&14＼&40＼&24＼&25＼&60＼&62.5＼&]

表3 不同濃度NaClO溶液處理種子10min的效果

[NaClO濃度（%）＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率

（%）＼&污染率

（%）＼&6＼&40＼&33＼&32＼&82.5＼&80＼&8＼&40＼&31＼&30＼&77.5＼&75＼&10＼&40＼&29＼&28＼&72.5＼&70＼&12＼&40＼&25＼&25＼&62.5＼&62.5＼&14＼&40＼&22＼&23＼&55＼&57.5＼&]

表4 不同濃度NaClO溶液處理種子15min的效果

[NaClO濃度（%）＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率

（%）＼&污染率

（%）＼&6＼&40＼&31＼&23＼&77.5＼&57.5＼&8＼&40＼&30＼&20＼&75＼&50＼&10＼&40＼&28＼&18＼&70＼&45＼&12＼&40＼&25＼&17＼&62.5＼&42.5＼&14＼&40＼&21＼&15＼&52.5＼&37.5＼&]

表5 不同濃度NaClO溶液處理種子20min的效果

[NaClO濃度（%）＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率

（%）＼&污染率

（%）＼&6＼&40＼&23＼&18＼&57.5＼&45＼&8＼&40＼&20＼&16＼&50＼&40＼&10＼&40＼&18＼&15＼&45＼&37.5＼&12＼&40＼&17＼&13＼&42.5＼&32.5＼&14＼&40＼&15＼&11＼&37.5＼&27.5＼&]

表6 不同濃度NaClO溶液處理種子25min的效果

[NaClO濃度（%）＼&接種數

（粒）＼&萌發數

（粒）＼&污染數

（粒）＼&萌發率

（%）＼&污染率

（%）＼&6＼&40＼&19＼&16＼&47.5＼&40＼&8＼&40＼&17＼&14＼&42.5＼&35＼&10＼&40＼&14＼&13＼&35＼&32.5＼&12＼&40＼&13＼&11＼&32.5＼&27.5＼&14＼&40＼&10＼&8＼&25＼&20＼&]

3 結論

對白術種子萌發的研究是本實驗的目的，為了提高播種質量，預先要進行浸種催芽處理[5]。浸種時間的長短，對種子的吸水情況有顯著影響，而合適的浸種時間有利于提高種子的發芽率。而對種子浸種產生的效果，專家學者們卻持不同的看法，一種看法是種子催芽前不適宜浸種，因為浸種后種子的發芽率會降低[6]，另一種看法是浸種時間的長短對種子的發芽率并沒有顯著的影響[7-8]。也有人認為，浸種時間過長，會影響種子發芽率的提高。而本實驗直接采用流水對種子進行沖，而后又通過不同處理條件對白術種子進行消毒，從而找到最優化的處理條件，獲得無菌苗，為進一步利用無菌苗的根、莖、葉誘導毛狀根奠定基礎。

本實驗表明，用自來水緩緩沖2h，剝去種皮，再在緩流下沖1h，然后用75%的酒精浸泡30s，用無菌水沖洗4次；再在濃度為10%的NaClO溶液中浸泡15min，最后將這些浸泡后的種子用無菌水沖洗至無色；用吸水紙吸干種子表面的水分。將其播種在裝有大約30mL的固體MS培養基的培養瓶中進行培養，效果最佳。圖1為經過以上步驟后萌發的種子。

圖1 種子萌發情況

4 討論

水是種子萌發必不可少的條件之一，而吸取足夠的水分是種子能夠獨立生活的第一步[9]，也是關鍵的一步。在用自來水沖的過程中，水的流速應適中，且應使種子都與水接觸，否則會影響種子的發芽率；在種子萌發的過程中，會有部分的種子腐爛變黑，可能是結實期種子受病蟲危害[10]所導致的。在剝去種皮的過程中，注意不要傷到胚乳，因為胚乳是種子集中養料的地方，而且種子在脫離胚乳的環境中，即使在適于胚生長的條件下，仍不能生長與分化，這充分證明了胚本身也是休眠的[11]；同時更要注意的是不要傷到胚，因為胚對于種子來說非常重要，將來會發育成植物的器官。

關于種子的消毒劑有很多種，其中升汞的消毒效果最好[12]，但由于升汞毒性較大，因此本文選用NaClO溶液進行消毒。種子的生活力與發芽率有明確的相關性[13]，隨著NaClO溶液濃度的增加，進而影響種子的生活力，導致種子萌發率降低；同時NaClO溶液的濃度越大，對霉菌細菌等微生物的生長起抑制作用，從而起到殺菌的效果；隨著處理時間的延長，NaClO溶液會破壞細胞膜的通透性，進入細胞，影響酶的活性，甚至使種子完全失活，從而影響種子的萌發率。不同濃度的NaClO溶液對白術種子處理不同的時間后，獲得的無菌苗生長情況如圖2所示。而不同消毒條件對幼苗后續生長的影響，還有待于作進一步的研究。

圖2 無菌苗生長情況

參考文獻

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（責編：張宏民）