溫度與光照對黨參種子發芽的影響

劉根喜，陳 亮 ，崔芬芬 ，曹亞萍 ，王勇飛 ，宋 蕓 ，喬永剛

（1.山西省康復研究中心，山西 太原 030012；2.山西農業大學生命科學學院，山西 太谷 030801）

黨參為桔梗科黨參屬植物黨參（Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.）、川黨參（C.tangshen Oliv）和素花黨參（C.pilosula Nannf.varmodesta（Nannf.）L.T.Shen）的干燥根[1]。根據產地和來源的不同，商品黨參分為臺黨、潞黨、西黨、東黨等類別，而潞黨參占有的市場份額較大，是山西省著名的道地藥材。潞黨參的基原植物為黨參（C.pilosula（Franch.）Nannf.），主要產于山西的陵川和長治等地，至今已經有200多年的栽培歷史。黨參為補虛藥，其味甘，性平，無毒，入手、足太陰經，歸脾、肺經，具有補中益氣、健脾益肺的功效[2]。現代藥理學研究表明，黨參含有多種糖類、酚類、甾醇、皂甙以及微量生物堿等，具有擴張血管、降壓、改善微循環、增強造血功能等作用[3]。此外，黨參制劑還具有抗應激[4]和提高免疫功能[5]的作用，在醫藥領域得到了廣泛的應用。

黨參的栽培歷史較長，目前，野生黨參的數量已經不能夠滿足市場需要，市場上黨參的來源主要以人工栽培為主。種子好，藥材才能好，只有通過制定種子質量標準，提高中藥材種子的質量，才能夠有效推動中藥材規范化生產和產業化發展[6]。黨參商品種子主要來源于藥材生產田而非種子繁育田，市場中黨參種子由于種源混雜、摻假以及種子成熟度的不同造成了黨參質量參差不齊。因此，各黨參主產區都在積極制定黨參種子的檢驗規程和質量標準[7-8]。在黨參種子檢驗規程中，種子發芽率是一項重要指標[9]，其中，溫度是影響種子發芽的重要因子[10-11]。

本試驗分別在黑暗與光照條件下，研究不同的溫度對黨參種子發芽的影響，旨在找到黨參種子發芽的最適溫度與光照條件，為黨參適宜播期與播種方法的確定提供一定的科學依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試黨參（C.pilosula（Franch.）Nannf.）種子由山西農業大學生命科學學院藥用植物育種實驗室提供，經喬永剛副教授鑒定。

1.2 方法

黨參種子發芽的溫度設置為7個處理，即5，10，15，20，25，30，35 ℃，每個處理 4 個重復，每個重復50粒種子[12]。采用紙上發芽法[13]，將50粒黨參種子用蒸餾水浸泡4 h吸脹，然后均勻地平鋪在有2層濕潤濾紙的培養皿中，置于不同溫度的恒溫培養箱（空氣的相對濕度為60%），分別在光照（光強5 000 lx）和黑暗2種條件下進行發芽試驗。每天于早、晚記錄發芽種子數并更換濾紙。試驗期間保持發芽床濕潤。種子的發芽標準為，胚根突破種皮長度在1 mm以上[14-15]，發芽時間為 15 d。

1.3 測定項目及方法

試驗統計了8 d內黨參種子的發芽勢和15 d內黨參種子的發芽率，計算15 d內黨參種子的發芽指數。

式中，Gt為在不同時間的發芽數；Dt為相應的發芽日數。

1.4 數據分析

采用Excel軟件對黨參發芽率、發芽勢和發芽指數進行統計和計算；利用SPSS 20.0對數據進行方差分析和多重比較，并進行差異顯著性統計分析，利用一般線性模型中的重復度量對其進行雙因素交互作用分析[17]。

2 結果與分析

2.1 黑暗條件下不同溫度對黨參種子發芽率的影響

從表1可以看出，黑暗條件下黨參種子的發芽率、發芽勢以及發芽指數3個質量指標基本呈正態分布，均呈先升高后降低的變化趨勢，5，10，35℃的發芽率極低，說明這3個溫度不利于黨參種子的發芽；25℃時，黨參種子的發芽率、發芽勢以及發芽指數均達到最大值，發芽率高達72.00%。因此，黑暗條件下，黨參的最適發芽溫度為25℃。

表1 黑暗條件下不同溫度對黨參種子發芽率、發芽勢和發芽指數的影響

2.2 光照條件下不同溫度對黨參種子發芽率的影響

由表2可知，光照條件下不同發芽溫度黨參種子的發芽率、發芽勢和發芽指數變化同黑暗條件相似，基本呈正態分布，呈先升高后降低的變化趨勢，5，10，35℃的發芽率極低，說明3個溫度條件不利于黨參種子的發芽；當溫度為25℃時，黨參種子的發芽率、發芽勢和發芽指數均達到最大值，發芽率達63.50%。因此，光照條件下，黨參的最適發芽溫度為25℃。

表2 光照條件下不同溫度對黨參種子發芽率、發芽勢和發芽指數的影響

2.3 光照條件及溫度對黨參種子發芽率影響的交互作用分析

發芽率是種子質量最為重要的一個指標。本試驗利用光照條件和發芽溫度之間的交互作用，基于雙因素重復試驗對發芽率進行進一步分析，SPSS分析球形檢驗結果如表3所示。由表3可知，發芽率的F＝0.671＞0.05，滿足球形分布假設，需要對發芽率的自由度進行調整，再做進一步分析。

表3 雙因素對黨參種子發芽率的交互作用

自由度調整以后，對發芽率進一步做主體內效應檢驗，結果如表4所示。從表4可以看出，各溫度下發芽率之間的P＜0.01，而光照條件與溫度互作的P＜0.05，說明各個溫度間發芽率的數據具有統計學意義，而溫度和光照條件有交互作用。對主體間效應檢驗，結果如表5所示。從表5可以看出，P＝0.158＞0.05，說明光照條件之間無統計學差異。綜合所有分析結果發現，有無光照對黨參的發芽率沒有顯著的影響。因此，黨參種子發芽時為光不敏感型。

表4 主體內效應的檢驗

表5 主體間效應的檢驗

3 討論

何先元等[18-19]對不同溫度條件下川黨參的發芽率進行統計發現，25℃為川黨參最適的發芽溫度；李瑞杰等[20]對素花黨參種子進行質量標準研究發現，25℃為素花黨參最適的發芽溫度；肖淑賢等[7]對不同產地來源的黨參種子進行質量評價，結果發現，25℃為黨參的最適發芽溫度；楊鵬飛等[21]對黨參的最適發芽條件研究發現，25℃光照條件下黨參的發芽率最高。本研究發現，在全光照條件下黨參種子的適發芽溫度為25℃；全黑暗條件下處理黨參種子時，黨參種子最適宜的發芽溫度也是25℃。無論有光照條件還是無光照條件，25℃均有利于提高黨參的發芽率，這與前人的研究結果一致。本研究利用雙因素（光照、溫度）重復互作統計的方法對黨參種子的發芽試驗進行分析，結果顯示，不同光照條件下黨參種子發芽指標之間無顯著差異，黨參種子發芽時為光不敏感型。不同溫度條件試驗顯示，黨參種子最適發芽溫度為25℃。

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