不同濃度GA₃溶液處理對東北鐵線蓮發芽率影響的研究

曹昊 劉瑰琦 施漢鈺 葛江麗 劉芳

摘要： 以栽培基地采集的東北鐵線蓮種子為材料，研究不同種子處理方法對種子活性的影響，不同濃度赤霉素（GA3）溶液處理對東北鐵線蓮種子發芽率的影響。結果表明：室外沙藏越冬是較為適合東北鐵線蓮種子的處理方法。濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發芽率的效果最好。

關鍵詞： 東北鐵線蓮； 發芽率； 種子活性

中圖分類號： S 567. 23 + 9， S504. 1 文獻標識碼： A

文章編號： 1001 - 9499 （2018） 02 - 0005 - 02

東北鐵線蓮（Clematis manshurica）為毛茛科（Ranunculaceae）鐵線蓮屬（Clematis）多年生草質藤本植物，別名辣寥鐵線蓮、野辣椒秧、山辣椒秧等，主要分布于東北、華北及蒙古，俄羅斯、朝鮮也有少量分布[ 1 ]。傳統中藥材威靈仙主要來源于東北鐵線蓮的根莖，主要用于治療風濕痹痛、肢體麻木、屈伸不利、筋脈攣急等癥狀[ 2 ]。由于其藥用價值顯著，市場前景較好，現在黑龍江、吉林、遼寧等省份多有栽培，但東北鐵線蓮果實為瘦果，種子果皮較厚，發芽率低[ 3 ]。本文研究了三種不同處理方法對東北鐵線蓮種子發芽率的影響，以期為東北鐵線蓮有性繁殖的農業應用提供理論依據。

1 試驗材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗用東北鐵線蓮種子均來自黑龍江省柴河林業局新興林場東北鐵線蓮栽培試驗基地，經黑龍江省牡丹江林業科學研究所劉瑰琦教授鑒定為毛茛科東北鐵線蓮種子。

9月中旬，種子成熟后適時采摘，瘦果近卵形，長約4.5 mm，寬約3.5 mm，帶灰白色羽狀花柱，千粒重9.17 g。試驗用種子均為人工剝除羽狀花柱及外種皮的純凈種子，此項處理極費人工，而大規模育苗所用種子均帶有羽狀花柱。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定

試驗所用種子分為3類：（1）剛采收并于自然狀態下晾干的新鮮種子；（2）去年采收經室外沙藏越冬處理的種子；（3）去年采收于冰箱密封冷藏保存的種子。試驗目的：分析不同種子處理方法對種子活力的影響。采用TTC[ 4 ]染色法，取3種處理后的東北鐵線蓮種子，加入1.0%TTC溶液沒過種子，放入25 ℃恒溫培養箱中培養24 h后取出，被染色的種子為有生命活力的種子，觀察并記錄數據。

1. 2. 2 不同濃度的GA3溶液處理東北鐵線蓮種子發芽率的測定

東北鐵線蓮具有種子后熟的特性，新鮮種子播種至發芽需6個月以上的時間，相關研究表明：適量赤霉素處理可打破種子的休眠。試驗借鑒相關研究結論，探索赤霉素處理的最佳濃度，以提高種子發芽率、縮短種子處理時間。試驗赤霉素濃度范圍5～100 mg/L，分為5個濃度梯度，以清水為對照，處理時間30 min，每種處理100粒種子，3次重復，處理后的種子均勻播種于礫石和珍珠巖按4∶1的培養基質，培養30天后按公式

發芽率（%）=發芽種子數/供試種子數×100%

計算其發芽率，種子發芽判斷標準為長出明顯的胚根。

2 試驗結果與分析

2. 1 東北鐵線蓮種子活力測定

試驗結果顯示，3組被染色的種子活力分別為77.6%、64.2%、35.9%，說明剛采收并于自然狀態下晾干的新鮮種子活力最高，但由于種子細小，挑選困難，收集的種子中包含一定量的發育不完全的癟種子，因此種子活力為77.6%屬正常情況。新鮮種子活力最高，但種子具有生理后熟特性，因此種子需沙藏越冬或經藥物處理打破休眠，生產上常采用室外沙藏越冬的方式進行種子處理，但隨著存儲時間的延長，種子含水量下降，種子活力也相應下降。經室外沙藏越冬處理的種子活力為64.2%，高于冰箱密封冷藏保存的35.9%，說明處理溫度、混沙處理能夠影響種子的含水量，冰箱儲存的溫度在零上、且未混沙保濕，因此種子含水量下降較快，種子活力也相應較低。

2. 2 不同濃度的GA3處理東北鐵線蓮種子發芽率的測定

赤霉素（GA3）因提取自赤霉菌而得名，是一種植物激素，通過調節植物組織內的核酸和蛋白質，激活種子中的多種水解酶，促進新酶合成，從而具有打破種子休眠的作用，在農業生產中應用較多，但同時研究也表明，過量的GA3溶液對種子萌發具有一定的抑制作用。從表1可以看出，低濃度的GA3溶液可以提高東北鐵線蓮種子的發芽率，濃度范圍10～100 mg/L發芽率隨著濃度的增加而下降，說明高濃度的赤霉素對種子發芽有一定的抑制作用。

求得百分數平方根的反正旋值用于數據的方程分析[ 5 ]，從表2可以看出，GA3溶液處理對東北鐵線蓮種子發芽率的影響達到極顯著水平，說明各處理間發芽率的差異達到了統計學的要求。多重比較結果顯示，GA3溶液濃度為100 mg/L時，發芽率最低；GA3溶液濃度為50 mg/L時與對照無明顯區別；GA3溶液濃度為10 mg/L時，發芽率最高，隨著濃度的增加發芽率逐步下降，表現出一定的毒害現象。

3 結論與討論

3. 1 經過測定，確定東北鐵線蓮新鮮種子活力最高，經長期儲存種子活力有下降趨勢，經室外沙藏越冬處理的種子活性高于冰箱密封冷藏保存的種子，說明室外沙藏越冬能夠在一定程度下減緩種子含水量的下降速度，是東北鐵線蓮較為適合的種子處理方法。

3. 2 東北鐵線蓮種子具有休眠特性，新鮮種子發芽率較低，赤霉素處理能夠打破種子的休眠、縮短發芽所需時間。其中濃度為10 mg/L的GA3溶液處理種子30 min對打破東北鐵線蓮種子休眠、提高發芽率的效果最好。濃度大于50 mg/L的GA3溶液處理后種子發芽率降低，表現出一定的毒害現象。

參考文獻

[1] 中華人民共和國藥典一部[M]. 北京： 人民衛生出版社， 2010.

[2] 江蘇新醫學院.中藥大辭典[M]. 上海： 上海人民出版社， 1997.

[3] 吉艷慧， 許世泉， 艾軍， 等. 東北鐵線蓮種胚發育規律研究[J]. 特種野生經濟動物和植物， 2008，30（2）： 44 - 46.

[4] 林春新， 楊利民， 宋波， 等. 東北鐵線蓮種子萌發特性的研究[J]. 北方園藝， 2012（13）： 67 - 69.

[5] 陳勝可， 劉榮. 統計分析從入門到精通[M]. 北京： 清華大學出版社數字出版網站， 第三版，2015.

第1作者簡介： 曹昊（1989-）， 男， 工程師， 研究方向： 北藥栽培、 林下菌類培育。

（責任編輯： 張亞楠）