不同處理對(duì)淫羊藿種子打破休眠的影響

韓 偉,吳正景，陳蘇丹，高屹典，王愉深，王 啟，楊芯賢

(河南科技大學(xué) 林學(xué)院，河南 洛陽 457003)

淫羊藿為小檗科(Berberidaceae)淫羊藿屬(Epimedium Linn.)植物，其根葉均可入藥，體內(nèi)含有總黃酮、多糖、生物堿等多種強(qiáng)生理活性的化學(xué)成分[1]有溫腎壯陽、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕的功效[2]。目前淫羊藿的市場(chǎng)需求量很大，且以采挖野生植株為主，長(zhǎng)期的過度采挖致使原始品系資源和周邊的自然環(huán)境受到了極大的損害[2、3]，因而，為了滿足市場(chǎng)的需要，保護(hù)野生資源及其周邊環(huán)境，保障淫羊藿資源的持續(xù)利用，亟待建立和發(fā)展淫羊藿的人工種植產(chǎn)業(yè)[4]。挖取植株地下部切分進(jìn)行播種，繁殖系數(shù)低[5]，并對(duì)自然環(huán)境易造成破壞[3]，因此種子育苗越來越受重視[6～8]

淫羊藿種子存在形態(tài)生理休眠[9、10]、成熟后易脫落、成苗率低等特點(diǎn)，導(dǎo)致淫羊藿繁殖能力低[11]，因而也限制了淫羊藿的人工規(guī)模化栽培。

研究以淫羊藿種子為試驗(yàn)材料，研究了沙藏、種莢、赤霉素處理等外部因素對(duì)種子休眠解除的影響，以期找到一套行之有效的辦法在短時(shí)間內(nèi)打破淫羊藿種子休眠，且操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低廉，并為下階段實(shí)生苗的培育奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

1. 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用淫羊藿(Epimediumbrevicornu)種子于2018年6月-7月間采集于甘肅省渭源縣。

本試驗(yàn)中的赤霉素(GA)等試劑均購(gòu)于阿拉丁(Aladdin)公司。沙藏含水量在整個(gè)試驗(yàn)過程中維持在15%左右。

1.2 試驗(yàn)方法

淫羊藿種子處理方法如表1所示：其中處理CK、1為落地種子，種莢已自然脫落；處理2-12為未落地種子，種子被包裹在種莢內(nèi)，除處理3以外，其他處理的種子都在晾曬后第二天搓去干種莢；除處理CK以外，其他處理的種子都在晾曬后第二天進(jìn)行4℃沙藏；處理4的種子在晾曬后第二天即用蒸餾水進(jìn)行處理，處理5-12的種子在晾曬后置于4℃沙藏的環(huán)境中儲(chǔ)藏10d，再進(jìn)行蒸餾水或藥劑處理。

沙藏后的種子使用自封袋進(jìn)行密封儲(chǔ)藏，每個(gè)處理試驗(yàn)100粒種子，三個(gè)重復(fù)，并定期對(duì)種子進(jìn)行外部形態(tài)觀察和解剖，記錄種子的出芽時(shí)間、出芽狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)出芽時(shí)種子出芽率。

2. 結(jié)果與分析

2.1 沙藏對(duì)種胚發(fā)育的影響

在沙藏過的種子內(nèi)部，胚在大約90 d的時(shí)間里迅速伸長(zhǎng)，很快就會(huì)突破種皮露出胚根，而未沙藏過的種子，種胚未見進(jìn)一步生長(zhǎng)，胚乳內(nèi)的物質(zhì)腐爛變質(zhì)，產(chǎn)生酒精氣味(見表2，處理CK、1)。可知沙藏對(duì)于打破種子休眠來說是必須的，它能為種子胚的生長(zhǎng)發(fā)育提供一個(gè)適宜的環(huán)境。

2.2 種莢對(duì)種胚發(fā)育的影響

在低溫沙藏的情況下，去除種莢的種子經(jīng)過110 d部分萌發(fā)，而沒有去除種莢的種子未見萌發(fā)，并出現(xiàn)腐爛并長(zhǎng)出霉菌，可知種莢對(duì)種子打破休眠有抑制作用(見表2，處理2、3)，這可能是因?yàn)榉N莢對(duì)種子的包裹使種子缺氧，不能很好地進(jìn)行呼吸作用進(jìn)而發(fā)霉變質(zhì)，也可能是因?yàn)榉N莢內(nèi)含有抑制種子萌發(fā)的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致休眠無法被打破而引起種子死亡。

表1 淫羊藿種子實(shí)驗(yàn)處理

表2 淫羊藿種子萌發(fā)情況

2.3 種子在藥劑處理前在低溫下儲(chǔ)藏時(shí)間不同對(duì)胚發(fā)育的影響

4℃沙藏環(huán)境下放置了10 d再用蒸餾水處理過的種子，比未在4℃沙藏環(huán)境下放置直接用蒸餾水處理過的種子，發(fā)芽時(shí)間相對(duì)提前，發(fā)芽率則大大提高，達(dá)到了100%(見表2，處理4、5)，可知在4℃環(huán)境下放置一段時(shí)間再進(jìn)行處理有利于縮短種子出芽時(shí)間，提高出芽率。

2.4 赤霉素浸泡時(shí)長(zhǎng)對(duì)種子打破休眠的作用

在低溫沙藏環(huán)境下放置了一段時(shí)間的種子，經(jīng)過300 mg·L-1赤霉素溶液浸泡處理不同時(shí)間，其出芽速度、總出芽率都有較大差異(見表2，處理6、7、8)。其中處理6 h的淫羊藿種子出芽速度是最快的，在藥劑處理后70 d時(shí)間左右即可出芽，但總出芽率僅有15%(處理后169 d)；處理9 h的淫羊藿種子出芽時(shí)間較處理6 h的種子相對(duì)滯后，在藥劑處理后大約90 d才可出芽，整個(gè)出芽時(shí)間長(zhǎng)達(dá)92 d，但是其總出芽率達(dá)到了100%；處理12 h的淫羊藿種子未出芽，大部分種子胚乳降解，僅剩種殼。

3 討論

淫羊藿種子的休眠屬于形態(tài)生理休眠，即種胚尚未發(fā)育完全且胚本身具有生理抑制所引起的休眠。另外，淫羊藿種子表皮所含的油脂較多[12、13]，這可能也是淫羊藿種子萌發(fā)的一個(gè)障礙。種莢可造成種子的吸水障礙[14]，或種莢本身帶菌量較高，對(duì)種子的萌發(fā)產(chǎn)生了不利影響[15]，也有人認(rèn)為是種莢內(nèi)部含可溶于水的化學(xué)物質(zhì)抑制了種子萌發(fā)[16]。

0～10℃被稱為“冷分層”，是打破種子休眠的有效溫度區(qū)間[17]，可以增加酶活性, 有利于種子內(nèi)大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解，這促進(jìn)了胚的進(jìn)一步發(fā)育[18]。赤霉素在調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程中起著重要作用[19]，外源赤霉素能誘導(dǎo)休眠種子的胚生長(zhǎng)和種子內(nèi)酶活性的提高[20]，同時(shí)決定著脫落酸等抑制萌芽物質(zhì)含量的高低[21]。

總之，低溫沙藏，去種莢，結(jié)合合適的赤霉素浸種，對(duì)淫羊藿種子催芽是有效和必需的。