藥用植物白芷種子萌發特性研究

譚洪秀 聶琴 陳文年

摘 要：該文研究了實驗室條件下，不同pH值、赤霉素（GA3）濃度和光照時間對白芷種子萌發的影響。結果表明：白芷種子對pH值具有廣泛的適應性，在pH5.0～9.0均可萌發，其中以pH7.0～8.0條件下萌發率較高；用150mg·L-1的GA3浸種處理6h更有利于白芷種子的萌發；白芷種子在有光的條件下和黑暗條件下均能萌發，其中以光照12h·d-1條件下的萌發率最高。白芷種子萌發效果的最佳組合為：用150mg·L-1的GA3浸種處理6h，播種在pH7.0～8.0條件下，進行光照12h·d-1處理。

關鍵詞：白芷；種子；萌發率；赤霉素

中圖分類號 Q949.95 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）14-0034-03

Abstract：The influences of different pH value，concentration of GA3 and illumination time on Angelica dahurica seed germination were studied under laboratory conditions. The conditions included five pH values（pH5.0，6.0，7.0，8.0，and 9.0），five concentration gradients（50mg·L-1，100mg·L-1，150mg·L-1，200mg·L-1，250mg·L-1）and seven illumination treatments（12h，14h，16h，18h，20h，full illumination and full dark）. The results showed that A.dahurica seed had extensive adaptability to solution pH values from 5.0 to 9.0，but under the condition of pH 7.0～8.0，germination rate was higher. Seed-soaking with 150mg·L-1 GA3 solution for 6h increased the seed germination rate of A. dahurica significantly. The seed of A.dahurica was light neutral and would sprout under the condition of light or dark，but it germinated best with illumination time of 12h·d-1. We concluded that A.dahurica seed germinated best under the following conditions，seed-soaking with 150mg·L-1 GA3 solution；under the condition of pH 7.0～8.0；illumination time of 12h·d-1.

Key words：Angelica dahurica；Seed；Germination rate；GA3

白芷（Angelica dahurica）為傘形科當歸屬多年生草本植物，為著名的中藥材，藥用部分為其干燥根[1]，主產區為四川及浙江等地。白芷可用于止痛及治療鼻炎、咽炎、白癜風、銀屑病、燒傷、灰指甲等癥[2]。近年來，除了藥用之外，白芷還廣泛用于保健品、香料、化妝美容品及食品加工業等領域[3]。由于用量增大，白芷的野生資源急劇下降，無法滿足市場的需求，不得不加大人工栽培的面積，從而增加了白芷的產量。白芷的繁殖方式主要為種子繁殖，有研究表明，隔一年后的白芷種子的發芽率不高或是不發芽，通常不會采用這樣的種子，而一般都是選用新收的種子[4]。另外，白芷種子休眠性較強、發芽率低、出苗不整齊，在很大程度上限制了其人工栽培與生產，故需要對白芷的發芽條件進行優化，使得白芷的生產更規范化、系統化。本研究采用不同的措施對白芷種子進行處理，以期篩選出有利于白芷種子萌發的條件，為人工栽培實踐中白芷種苗的快速繁育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 成熟的白芷種子，于2015年8月采自四川省內江市白芷種植基地，保存于4℃冰箱。

1.2 儀器及試劑 JT-250B生化培養箱（金壇市開發區吉特實驗儀器廠）；赤霉素（GA3，上海伯奧生物科技有限公司）；Ф15cm的培養皿。

1.3 方法

1.3.1 前期處理 挑選大小一致、顏色相近為淺棕黃的白芷種子（剔除瘦小干癟的種子），用清水沖洗種子12h，再用75%乙醇浸泡種子1min，晾干備用[5]。選用Ф15cm的培養皿，用75%乙醇擦拭培養皿，進行消毒處理，然后向每個培養皿中放入100g已消毒處理的細沙。

1.3.2 酸堿環境的選擇 實驗布置為完全隨機設計，設置5個處理組，即分別用pH值為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的溶液處理。前期處理過的白芷種子用不同pH值的溶液浸透，然后均勻放入培養皿中，對照組用清水處理，晾干后也均勻放入培養皿中，每個培養皿100粒種子，每個處理3次重復。向培養皿中加入適量對應的pH溶液，將所有培養皿放入生化培養箱中，25℃/15℃（晝/夜）變溫處理[5]，光照時間12h·d-1。試驗期間用相應pH值的溶液保持細沙濕潤。

1.3.3 赤霉素濃度的選擇 實驗布置也為完全隨機設計，設置1個對照組、5個處理組，即分別用赤霉素質量濃度為50mg·L-1、100mg·L-1、150mg·L-1、200mg·L-1、250mg·L-1的溶液浸種已在前期處理過的白芷種子6h，用蒸餾水沖洗數遍，對照組用等量的清水處理，晾干后均勻放入培養皿的細沙中，每個培養皿100粒種子，每個處理3次重復。所有培養皿加入適量的清水，然后放入生化培養箱中，條件同酸堿環境處理。整個試驗期間要保證細沙濕潤。

1.3.4 光照時間的選擇 將已前期處理過的白芷種子均勻放入培養皿的細沙中，每個培養皿100粒種子，設計7種光照條件處理：0h·d-1、12h·d-1、14h·d-1、16h·d-1、18h·d-1、20h·d-1、24h·d-1，每個處理3次重復。所有培養皿加入適量的清水，然后放入生化培養箱中，溫度同酸堿環境處理。整個試驗期間保持培養皿中的細沙濕潤。

1.3.5 試驗中指標的計算 記錄種子發芽啟動時間、發芽勢和發芽率。以子葉露出種皮為萌發標準來測定白芷種子的發芽率[6]。種子萌發的各個指標按下列公式計算：

發芽率（%）=（發芽試驗結束時全部發芽種子粒數/供試種子總粒數）×100；

發芽勢（%）=（發芽高峰期時全部發芽種子粒數/供試種子總粒數）×100；

發芽指數=∑（Gt/Dt）（式中Gt代表在t日的發芽種子數；Dt代表相應的發芽天數）；

發芽啟動時間（即始芽日）為從播種到第一粒種子萌發所需要的天數；

發芽持續時間為從第一粒種子萌發時算起到發芽后連續有5d的平均發芽粒數不足總供試粒數的1%時所需要的天數[7]。

1.3.6 數據的統計與分析 采用Microsoft Excel 2007進行統計計算。

2 結果與分析

2.1 酸堿環境對白芷種子萌發的影響 由表1可知：白芷種子對pH值的適應范圍寬，在pH值5.0～9.0均可發芽。其中，在pH值為7.0的環境下，白芷種子的發芽勢為10.67%，發芽率為11.67%；在pH值為8.0的環境下，白芷種子發芽勢為11.67%，發芽率為12.33%。試驗的過程中，白芷種子在pH值為8.0和7.0的環境下發芽的啟動時間為播種后15d，而其他處理條件下白芷種子萌發的啟動時間為播種后21d。因此，在中性或弱堿性環境下更利于白芷種子萌發，而偏酸或過堿的環境不利于白芷種子萌發甚至會起抑制作用，還會延長白芷種子的發芽啟動時間。

2.2 赤霉素對白芷種子萌發的影響 由表2可以看出，白芷種子不同程度的發芽情況受赤霉素濃度不同的影響，其中以150mg·L-1處理的為最好，其發芽勢為10.33%，發芽率為14.33%，比對照組分別提高138.57%及138.83%；其次是50mg·L-1處理的，發芽勢為7.33%，發芽率為8.33%，比對照組分別提高61.66%及38.83%。由此說明，不同濃度的赤霉素對白芷種子的萌發有著不同的影響。適當濃度的赤霉素，能促進白芷種子的發芽，而濃度過高其效果反而下降，甚至有抑制作用。本試驗中，以50～200mg·L-1處理白芷種子是比較適宜的濃度。不同濃度的赤霉素對白芷種子的發芽啟動時間也有一定的影響，均縮短了白芷種子的發芽啟動時間。

2.3 光照處理對白芷種子發芽的影響 從表3可以看出，在所有的7個處理中，16h·d-1光照組和20h·d-1光照組的3個發芽指數都是最低的，12h·d-1光照組的3個發芽指標最高，而其余處理則相對居中，可以看出在光照12h·d-1的條件下最有利于白芷種子的萌發。另外，和24h·d-1光照組相比較，黑暗組白芷種子的發芽勢、發芽率、發芽指數要稍高一些，全黑暗條件相對有利于白芷種子萌發。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 酸堿性與白芷種子萌發 種皮的結構、種皮的通透性和種子內部酶的活性，可能隨酸堿度的不同而發生變化，從而使種子失去生物學功能，影響了種子的正常萌發[8]。翟娟園等研究了土壤環境對川白芷產量和品質的影響，明確了白芷生長的土壤為弱堿性，pH值8.49～8.88[9]。韋中強在川白芷良種繁育技術的研究中也認為，白芷良種的種植園應土層深厚，且pH值弱堿性為好[10]。本研究中，雖然白芷種子在pH值為5.0～9.0均能萌發，但在pH值為7.0和8.0時發芽率均高于其他組，pH值高于8.0或低于7.0時發芽率下降，且發芽的啟動時間延后。這說明，弱堿性的土壤環境最適宜于白芷種子萌發，這與前人的研究結果是一致的。

3.1.2 赤霉素處理與白芷種子萌發 赤霉素是一種比較重要的植物生長調節激素，可以解除種子的休眠、提高種子的活力。在休眠種子或種皮堅硬、透水通氣性差的種子萌發方面，赤霉素的應用已有較多的研究報道[11-14]。因不同植物種子休眠特性的不同，以及種子種皮堅硬程度、透水通氣性的不同，使得赤霉素對種子浸種的最適濃度和浸種時間存在著較大的差異。本研究中，通過赤霉素浸種催芽后的白芷種子，其發芽率有明顯提高，但發芽率的增加并沒有隨赤霉素濃度的增加而不斷增加，而是在濃度為150mg·L-1時最高，這表明能有效提高白芷種子活力、促進種子萌發的赤霉素只在一定濃度范圍內。因此，可以利用一定濃度范圍內的赤霉素浸種處理休眠種子，從而在生產實踐中達到減少種子出苗參差不齊的目的。

3.1.3 光照時間與白芷種子萌發 光照可以促進或阻礙某些種子的萌發，也可能對種子的萌發沒有影響。如草珊瑚在有光照的條件下其種子發芽更好[15]；光照對三種百合種子萌發有顯著的促進作用，還可縮短其種子萌發的啟動時間[16]；而沙芥和斧翅沙芥種子在光照條件下，其種子萌發遭到明顯的抑制作用[17]。還有研究發現，種子萌發過程對光、暗的響應，隨其種子儲存條件和儲藏時間的變化而有所差別[18]。種子萌發對于光的不同反應，是植物對生存環境條件改變長期進化而產生的生態適應性。在本研究中，白芷種子在有光的條件下和黑暗條件下均能萌發，且在光照12h·d-1的條件下發芽率最高，這與楊枝中等在白芷種子質量檢驗方法研究[19]中所得結果是一致的。

3.2 結論 綜合本研究的結果，可以得出白芷種子萌發的適宜條件：用150mg·L-1的赤霉素浸泡6h，播種在pH值為7.0～8.0的土壤條件，進行光照12h·d-1處理。

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（責編：張宏民）