植物激素與超聲波對橫經席種子萌發的影響

鄭志遠， 余 生， 黃演福， 祝源駿， 劉 洋， 林偉國， 何 強

(廣西梧州制藥集團股份有限公司， 廣西 梧州 543002)

橫經席(CalophyllummembranaceumGardn.et Champ)別名跌打將軍、碎骨蓮、梳篦木、獨角風，屬于藤黃科胡桐屬植物薄葉胡桐，用于風濕關節痛，腰腿痛，跌打損傷，黃疸型肝炎，月經不調，痛經的治療[1]，為廣西道地藥材，主產于廣西梧州、玉林、百色、南寧等地。橫經席主要生長于山地疏林或密林中，為木本中藥材。據調查，橫經席藥材在國內尚未進行大規模種植，僅有農民散戶種植，且種植面積相對較少。目前橫經席的年需求量在1 000 t以上，而市場上橫經席藥材多為野生藥材，隨著橫經席需求量的增加，橫經席藥材必將匱乏，因而亟需發展橫經席的人工種植。由于橫經席野生種子為硬質種子，自然種植發芽率低，種苗生長比較緩慢，造成橫經席種苗供不應求，嚴重制約了橫經席種植的發展。經過查詢相關文獻，目前已有諸多關于細胞分裂素、赤霉素和超聲波等在促進種子萌發的研究報道。張青瑞等[2]研究表明，低濃度的細胞分裂素對種子的萌發則有一定的促進作用。康云清[3]研究表明，赤霉素具有促進種子萌發、增強種子休眠釋放的作用。雒枯芳[4]研究表明，超聲波能提高種子的發芽率，縮短發芽周期。目前，國內外關于橫經席育苗研究的相關報道較少。為此，采用不同濃度的細胞分裂素、赤霉素和超聲波對橫經席種子進行處理，觀察不同處理對橫經席種子萌發的影響，以期提高橫經席種子育苗出苗率，縮短育苗期并為橫經席育苗的操作規程提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

橫經席種子：選取梧州地區新采摘成熟度與大小均勻，且沒有發霉的飽滿的橫經席種子。

試劑：赤霉素(GA，有效成分含量3%，上海同瑞生物科技有限公司)，細胞分裂素(羥烯腺膘呤，有效成分含量0.000 1%，浙江惠光生化有限公司生產的)，蒸餾水。

儀器：KQ-500 GVDV超聲波發生器50 W，40 KHz)。

1.2 方法

1.2.1 試驗地劃分 試驗于2019年2月18日在廣西梧州市萬秀區太和沖進行。試驗前先搭建簡易大棚及做好苗床，同時選取磚紅色的土壤作為培養土裝入營養杯中，擺在同一塊苗床上，然后均勻劃分區域。

1.2.2 試驗設計

1) 細胞分裂素處理。分別稱取1 g細胞分裂素，配制稀釋液濃度分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%。將橫經席種子置于不同濃度的細胞分裂素中浸泡1 h。

2) 赤霉素(GA)處理。分別量取1 mL赤霉素(GA)，配制稀釋液濃度分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%。將橫經席種子置于不同濃度的赤霉素中浸泡1 h。

3) 超聲波處理。取橫經席種子放入超聲波設備分別處理0 min(CK)、15 min、25 min、35 min、45 min和55 min。

以上各處理50粒種子，浸泡好的種子裝入營養杯中(1粒種子裝入1個營養杯，下同)，4次重復。

以蒸餾水處理作為細胞分裂素和赤霉素的對照。將橫經席種子置于水中浸泡1 h，處理50粒種子，浸泡好的種子裝入營養杯中，4次重復。不同處理按育苗規程進行管理。播種時間為2019年2月18日，以后每天進行觀察，并記錄橫經席種子萌發的時間、出芽情況。

1.2.3 種子發芽勢、發芽率及發芽指數的計算

1) 發芽勢。指從發芽開始到發芽高峰時段內發芽種子數占的百分比。其數值越大，發芽勢越強，表明種子發芽比較快，種子發芽比較整齊，是檢測種子質量的重要指標之一(以下發芽勢為播種40 d內各個處理的發芽勢)。

2) 發芽率。指測試種子發芽數占測試種子總數的百分比。

3) 發芽指數。指種子在失去發芽力之前已發生劣變的數量，其反映了種子發芽整齊度的指標 ，發芽指數越大，說明種子發芽越整齊。

發芽指數=∑(Gt/Dt)

式中，Dt為發芽日數，Gt為與Dt相對應的每天發芽種子數與發芽日數，發芽指數越大，表明發芽速度越快。

1.3 數據處理

采用DPS對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度細胞分裂素處理對橫經席種子萌發的影響

由表1可知，細胞分裂素在一定低濃度內具有很好的解除橫經席種子休眠、促進種子萌發的作用，當細胞分裂素濃度為0.02%時，橫經席種子的發芽勢、發芽率和發芽指數均最大，分別為22.5%、83.5%和1.19，較對照分別提高95.65%、59.05%和56.58%；并與其他處理差異極顯著。

表1不同濃度細胞分裂素處理橫經席種子的萌發情況

Table 1 Germination ofC.membranaceumseeds treated with different concentrations of cytokinin

處理濃度/%Treatment發芽勢/%Germination vigor發芽率/%Germination rate發芽指數Germination index 蒸餾水(CK)Distilled water11.5 Cc52.5 Dd0.76 Cc0.0113.5 Cc61.0 Cc0.87 Bb0.0222.5 Aa83.5 Aa1.19 Aa0.0319.0 Bb73.0 Bb0.92 Bb0.0417.0 bB64.0 Cc0.78 Cc0.0513.0 cC51.0 Dd0.69 Dd

注:同列不同大小寫字母分別表示差異達極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)水平, 下同。

Note: Different capital and lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.01 andP<0.05 level respectively. The same below.

2.2 不同濃度赤霉素處理對橫經席種子萌發的影響

由表2可知，在一定濃度范圍內，橫經席種子的發芽勢、發芽率都隨著赤霉素濃度的增大而增大，當赤霉素濃度為0.03%時，其發芽勢、發芽率和發芽指數均最大，分別為32.5%、88.5%和1.25，較對照分別提高182.60%、68.57和64.47%，且與其他處理差異極顯著。之后，橫經席種子的發芽勢、發芽率及發芽指數隨著赤霉素濃度的增加而減小。

表2不同濃度赤霉素處理橫經席種子的萌發情況

Table 2 Germination ofC.membranaceumseeds treated with different concentrations of GA

處理濃度/%Treatment發芽勢/%Germination vigor發芽率/%Germination rate發芽指數Germination index 蒸餾水(CK)Distilled water11.5 Ee52.5 Ee0.76 Dd0.0119.0 Dd72.5 Dd0.94 Cc0.0224.0 Cc79.5 Bb1.12 Bb0.0332.5 Aa88.5 Aa1.25 Aa0.0427.5 Bb81.0 Bb1.09 Bb0.0520.5 Dd76.0 Cc0.93 Cc

2.3 超聲波處理時間對橫經席種子萌發的影響

由表3可知，超聲波處理對橫經席種子的萌發具有一定的促進作用。隨著超聲處理時間的延長，橫經席種子的發芽勢、發芽率和發芽指數均呈先升后降趨勢。當超聲處理45 min時，橫經席種子的發芽勢、發芽率和發芽指數均達最大，分別為47.5%、91.0%和1.31，分別較未經超聲處理(CK)的提高375%、95.69%和133.93%，且與其他處理差異極顯著。

表3超聲波不同處理時間橫經席種子的萌發情況

Table 3 Germination ofC.membranaceumseeds treated by ultrasonic wave for different time

超聲處理時間/min Treatment time發芽勢/%Germinationvigor發芽率/%Germination rate發芽指數Germinationindex0(CK)10.0 Ff46.5 Ff0.56 Ff1515.5 Ee54.0 Ee0.68 Ee2527.5 Dd68.0 Dd0.92 Dd3539.0 Bb84.0 Bb1.18 Bb4547.5 Aa91.0 Aa1.31 Aa5532.5 Cc75.0 Cc1.05 Cc

3 結論與討論

橫經席野生種子為硬質種子，試驗中橫經席種子不經過任何處理出芽較慢，且出芽率較低，而用水浸泡在一定時間內也能增加出芽率。為解決橫經席種子出芽率低、出芽慢等問題，采用不同濃度的細胞分裂素、赤霉素和超聲波對橫經席種子進行處理，觀察其萌發情況。研究結果表明，細胞分裂素、赤霉素和超聲波都能促進橫經席種子萌發，與前人相關研究低濃度細胞分裂素對種子的萌發有一定的促進作用[2]，赤霉素具有促進種子萌發、增強種子休眠釋放的作用[3]，超聲波能使得種子的發芽率提高，發芽周期縮短[4]等結論相似。

試驗結果表明，超聲波處理45 min，橫經席種子的發芽勢、發芽率和發芽指數均達最大值，分別為47.5%、91.0%和1.31。表明，超聲波處理橫經席種子的萌發時間短，萌發比較整齊，但當超聲波處理過長，種子萌發會受到影響，可能長時間處理破壞了橫經席種子的內部結構，導致橫經席種子發芽率過低，具體原因還需進一步研究。此外，0.03%赤霉素浸橫經席種子的發芽勢和發芽率也較好，分別為32.5%和88.5%，能很好地促進橫經席種子的發芽，但隨著濃度的增加其種子的萌發會受到一定影響。0.02%的細胞分裂素浸泡過橫經席種子的發芽勢和發芽率分別為22.5%和83.5%，隨著濃度的增加，細胞分裂素會抑制種子的萌發，與斯琴巴特爾[5]的研究細胞分裂素對種子萌發的影響表現為低濃度促進、高濃度抑制相符。高濃度細胞分裂素抑制橫經席種子萌發的機理由于相對比較復雜，還有待進一步深入研究。