太白貝母種子特性研究

章文偉，鄧才富，李品明，譚秋生，羅 敏，羅 舜，李 娟

(重慶市藥物種植研究所，重慶 408435)

太白貝母FritillariataipaiensisiP.Y.Li為百合科貝母屬多年生草本植物，以干燥鱗莖入藥[1]，太白貝母生長于1 600～2 800 m的半陰山地，相對其他川貝母基源植物品種更具發(fā)展?jié)摿ΑＬ棕惸冈诿耖g作為川貝母使用歷史悠久，具潤肺止咳、化痰平喘等功效，臨床廣泛用于肺熱燥咳、肺陰虛等病證。由于經(jīng)濟價值高，又適宜山區(qū)發(fā)展，因此太白貝母在促進山區(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整、助推農民脫貧增收方面具有獨特優(yōu)勢。

太白貝母自2010年起被列入《中國藥典》川貝母的基源植物以來，野生資源人為采挖嚴重，四川、重慶、云南、青海、陜西等各地均大力發(fā)展太白貝母人工種植，種源目前已成為制約太白貝母產業(yè)發(fā)展的一個重要因素。本研究分析太白貝母的種子特性，以期為太白貝母的繁育提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試太白貝母種子于2019年6月采集于重慶城口縣明中鄉(xiāng)四合村，海拔1 513 m(N 31°41′09″、E 108°57′08″)。種果采集回后，攤晾，待蒴果開裂后取出種子，并簸去癟粒及除去碎葉片等雜物，備用。

1.2 方法

1.2.1 種子外部性狀觀察 千粒重測定：采用百粒重法，即從純凈種子中不加選擇的取出100粒種子為1組，重復取8組稱量。根據(jù)8個重量的稱量讀數(shù)求8個組平均重量，然后計算標準差(S)及變異系數(shù)(C)，公式為：

式中：X——各重復組的重量(g)

N——重復次數(shù)

∑——總和

通過測算，如種粒大小懸殊的種子，變異系數(shù)不超過6.0，一般種子的變異系數(shù)不超過4.0，則可按測定結果計算千粒重。如變異系數(shù)超過這些限度，應再數(shù)取8個重復，稱重，并計算16個重復的標準差。凡與平均數(shù)相差超過兩倍標準差的各重復，均略去不計。將8個或8個以上100粒種子平均重量乘以10，即為種子千粒重。精度與稱量相同。

大小測定及形態(tài)觀察：隨機選取成熟的太白貝母種子50粒，在T視鏡下觀察種子形態(tài)，測定種子長度和寬度，求平均值。并觀察、記錄種子形態(tài)、色澤。

1.2.2 不同溫度層積處理對種子形態(tài)后熟胚發(fā)育的影響 層積處理：試驗于8月27日開展。選擇飽滿、光澤度好的太白貝母種子，5%CuSO4浸泡消毒30 min，用蒸餾水將種子洗凈后于室溫下浸種24 h。河沙沖洗干凈并除去雜質，置于100 ℃烘箱高溫滅菌3 h，取出晾至室溫，加入適量滅菌蒸餾水攪拌至河沙可握成團但不滴水，經(jīng)處理后的種子與經(jīng)高溫消毒后的河沙按1∶3體積比混勻后置于5 ℃、10 ℃、15 ℃條件下層積保存(8月28日)，河沙濕度保持在50%～60%。層積期間以10 d為間隔進行取樣。

不同溫度對太白貝母種胚后熟發(fā)育的影響。通過測定胚率，找出最佳形態(tài)后熟溫度條件。分別將取樣的太白貝母種子置于T視顯微鏡下觀察胚芽、胚乳的發(fā)育情況，拍照并測量其長度，胚率(%)=種胚長/胚乳長×100%，了解不同溫度、不同后熟時期胚的生長情況，確定最佳種胚后熟處理溫度。

最佳層積溫度下太白貝母種胚后熟的發(fā)育情況。隨機選取最佳層積溫度下處理的太白貝母種子30粒，F(xiàn)AA固定液固定，備石蠟切片用。

2 結果

2.1 種子外部性狀觀察

太白貝母種子扁平狀，三角倒卵形，外種皮深橘黃色至淡橘黃色，表面有褶皺紋路，薄而透明(圖1)。種子千粒重為(1.447 0±0.055 9)g，種子長為(6.809±0.578)mm，寬為(5.094±0.419)mm。

圖1 自然干燥狀態(tài)下的太白貝母種子外觀

2.2 不同溫度層積處理對種子形態(tài)后熟胚發(fā)育的影響

2.2.1 不同處理對種胚發(fā)育的影響 未經(jīng)層積處理的成熟種子，胚發(fā)育處于心形胚時期，胚位于種子一角隅(珠孔端)，體積很小，長度僅占胚乳長度的12%左右(圖2)，甚至部分種子未見種胚。

經(jīng)層積處理的種子，種胚存在不同程度發(fā)育。

經(jīng)初步觀察，5 ℃層積處理的太白貝母種胚發(fā)育極為緩慢，層積100 d胚率最高僅21.65%，平均僅16.37%；10 ℃和15 ℃層積處理胚的發(fā)育較快，其中10 ℃層積100 d胚率最高可達79.60%，平均胚率41.12%；15 ℃層積100 d胚率最高達86.86%，平均胚率55.33%。

2.2.2 太白貝母種子切片觀察 為掌握太白貝母種胚發(fā)育過程中的變化特征，將上述不同處理不同時期經(jīng)FAA固定液固定樣本送北京中科萬邦生物科技有限公司切片掃描(番紅固綠染色)，結果(以層積60 d樣本為例，對照(CK)為未經(jīng)層積處理的樣本)如下：

由圖5可以看出，未經(jīng)層積處理的胚處在心形胚時期，5 ℃、10 ℃、15 ℃分別處理60 d后，種胚發(fā)生了變化，由層積前的心形胚進入魚雷形胚時期，生長發(fā)育速率與T視顯微鏡下觀察一致。但切片主要以觀察種胚生長發(fā)育特征為主，而經(jīng)染色后的種胚部位出現(xiàn)空白，未見任何組織特征。分析其中原因，可能與太貝種子結構以及前期固定處理有關：太貝種子外種皮海綿質邊緣有寬約1 mm的膜翅，胚乳豐富，呈角質。固定過程中，未考慮種皮和角質胚乳對固定液滲透作用的影響，未作去種皮或剝離胚乳僅固定種胚部位等處理，固定液未完全滲透，造成種胚部位固定不充分，且因固定處理保存時未將固定器皿作抽取真空保存處理，雖低溫保存一定程度上保持了FAA固定液對組織的固定作用，但因存在空氣交換，又因保存時間過長，導致種胚部位組織降解，故而切片未能觀察到種胚部位發(fā)育特征。

圖6 不同溫度處理太白貝母種胚生長情況(胚率%)

3 討論

實驗過程中觀察到，低溫濕沙層積對太白貝母完成形態(tài)后熟作用明顯，但溫度過低不利于種胚發(fā)育。受實驗條件限制，僅設置了5 ℃、10 ℃、15 ℃三個不同溫度梯度處理。根據(jù)實驗結果可以看出，10 ℃、15 ℃處理對胚發(fā)育有較明顯的促進作用，而5 ℃處理下，種胚基本處理原始心形胚狀態(tài)，未見明顯變化。

從表1和圖6看出，層積過程中單個處理取樣的10粒種子胚率標準差最大高達28.33，說明同一處理水平內部種胚發(fā)育差異較大，可能與種子自然成熟度和飽滿度有關，也可能與處理過程中未定期檢測處理水分含量以及未作定期翻動處理以保證全部種子維持正常生理呼吸有關。由此造成取樣種子間差異大，圖6顯示胚率未維持持續(xù)上升發(fā)展趨勢。

表1 不同溫度處理太白貝母種胚生長情況 (%)