汪宏亮 夏建紅 張文輝 曹占鳳 魏曉萌 岳云 武永陶
(1 甘肅省定西市隴西縣農業技術推廣中心,定西 748112;2 甘肅省定西市隴西縣種子站,定西 748112;3 甘肅省經濟作物技術推廣站,蘭州 730030;4 甘肅藥業投資集團有限公司,蘭州 730050;5 甘肅省蘭州市蘭州新區西岔鎮農業科技服務中心,蘭州 730207)
中藥材種子作為中藥材、中醫藥產業的源頭,其發芽方法是否得當,直接決定后續中藥材產量與質量,發芽率高,產量和質量就會高,反之則減。中藥材種子有的種皮厚、堅硬,不易透水透氣,有的種皮有蠟質,為提高發芽率、降低生產成本,播前需進行種子處理。有研究表明,清水浸泡能使中藥材種子發芽既快速又整齊,是一種簡易方便的加速中藥材種子發芽的方法。在5~20℃溫度范圍內,中藥材種子發芽勢與發芽率隨溫度升高而升高,在20℃達到最大值,超出該范圍后發芽率和發芽勢均隨溫度升高而降低。不同中藥材種子發芽環境不盡相同,但在發芽過程中均需要適宜的水分[1]。處理中藥材種子發芽的方法技巧也有多種,本文重點研究中藥浸提液處理下種子發芽率的變化情況。
植物浸提液作為影響種子萌發的重要因素,近年來受到廣泛重視。在自然環境中,物種間往往以混交生長的形式存在,植物間的化感作用是植物通過根系分泌、莖葉淋溶、地上揮發和枯枝落葉殘體分解等途徑,向環境釋放大量的化學物質(化感物質),進而對周圍植物的生長發育產生的促進或抑制作用[2-3]。用中藥材制得的浸提液中含有大量的化感物質。不同中藥材浸提液對植物生長作用不同。相關研究表明,茶樹凋落葉浸提液會對發芽期菘藍的生理生化和基因表達產生影響,呈現低濃度促進、高濃度抑制的濃度效應[4];洋蔥對丹參種子的發芽率、根長和干重在低濃度時體現為促進作用,高濃度時體現為抑制作用[5];水杉葉浸提液對銀杏具有一定的化感作用,表現為中高濃度下促進,低濃度下抑制種子的發芽發育[6]。在種子上附上特制膜,可以提高種子發芽率,降低種子的霉變率[7]。溫水預處理效應、硼液預處理、2,4-D 預處理和乙酸鈉溶液浸種等浸種催芽法均可以提高種子的發芽率,大大縮短出芽時間[8]。
1.1 試驗材料采用甘肅省科普示范基地暨蘭州市科普示范基地“杏林百草園”與甘肅省道地中藥材種質資源庫的種質資源,取經過鑒定篩選的板藍根、蒙古黃芪、膜莢黃芪、二倍體黃芩、隴西白條黨參種子,研究其在不同浸提液處理下的發芽率。用于浸提液提取的中藥材有不同生長年限的蒙古黃芪、二倍體黃芩和湖北產半夏原藥材。
1.2 試驗方法
1.2.1 不同年限生長的蒙古黃芪浸提液提取方法
分別取兩年生蒙古黃芪、三年生蒙古黃芪、四年生蒙古黃芪在容器中用550mL 冷純凈水浸泡24h,制得其浸提液;取同種藥材再用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到上述藥材的熱浸提液。
1.2.2 不同年限生長的二倍體黃芩浸提液提取方法
取兩年生二倍體黃芩、三年生二倍體黃芩在容器中用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到上述藥材的熱浸提液。取同種藥材再用550mL 冷純凈水浸泡24h,制得其浸提液。
1.2.3 湖北產半夏原藥材浸提液提取方法取湖北產半夏原藥材在容器中用550mL 純凈水熱浸提處理0.5h,得到湖北產半夏原藥材的熱浸提液。取同種藥材在550mL 冷純凈水浸泡24h,制得湖北產半夏原藥材浸提液。
1.2.4 種子處理用上述浸提液作為藥用植物種子的培養液,對板藍根、蒙古黃芪、膜莢黃芪、二倍體黃芩、隴西白條黨參進行培養處理。將培養皿洗凈晾干,在里面放置上2 張濾紙,將種子數出30 粒,均勻地撒在培養皿上,加入10mL 培養液。在培養3d、7d、10d 時觀察其發芽勢,統計發芽率。
2.1 不同浸提液對板藍根種子的處理效應以中藥材種子的發芽率來判斷浸提液是否有利于種子生長。發芽率高,預示在該種浸提液生長條件下,中藥材種子能夠正常生長甚至快速生長;發芽率過低,說明該培養液所形成的生長環境不利于甚至抑制中藥材種子的生長發育。由表1 可知,不同浸提液對板藍根、二倍體黃芩、隴西白條黨參、蒙古黃芪、膜莢黃芪5 種藥材種子發芽率效應不同。

表1 不同浸提液培養條件下不同中藥材種子發芽率 (%)
圖1 中可以直觀看出,四年生黃芪熱浸提液條件下板藍根種子發芽率最高,為75%;其次是兩年生黃芩浸提液,其處理條件下板藍根種子發芽率為74%;半夏浸提液中以半夏熱浸提液對板藍根種子發芽率促進作用最強,發芽率為67%。綜上,四年生黃芪熱浸提液對板藍根發芽率的促進效應最強。

圖1 不同浸提液對板藍根種子的處理效應
2.2 不同浸提液對蒙古黃芪種子的效應從圖2中可以看出,6 種黃芪浸提液中三年生黃芪熱浸提液對蒙古黃芪種子發芽促進效應最強,發芽率為65%;兩年生黃芩浸提液對蒙古黃芪發芽率效應最強,為78%;半夏熱浸提液處理條件下蒙古黃芪發芽率為67%。綜上,兩年生黃芩浸提液對蒙古黃芪發芽率的促進效應最強。

圖2 不同浸提液對蒙古黃芪種子的處理效應
2.3 不同浸提液對膜莢黃芪種子的效應從圖3可知,兩年生黃芩熱浸提液條件下膜莢黃芪種子發芽率最高,為47%;其次為三年生黃芪熱浸提液,其處理條件下膜莢黃芪種子發芽率為38%;半夏熱浸提液處理條件下膜莢黃芪種子發芽率為21%。結果表明,兩年生黃芩熱浸提液對膜莢黃芪種子發芽率促進效應最強。

圖3 不同浸提液對膜莢黃芪種子的處理效應
2.4 不同浸提液對二倍體黃芩種子的效應圖4中可以直觀看出,半夏熱浸提液處理條件下二倍體黃芩種子發芽率最高,為77%;四年生黃芪熱浸提液其次,發芽率為65%;兩年生黃芪熱浸提液條件下二倍體黃芩發芽率為61%;4 種黃芩提取液中,三年生黃芩熱浸提液效應最強,發芽率為58%。以上結果表明,半夏熱浸提液對二倍體黃芩種子發芽率的影響最強。

圖4 不同浸提液對二倍體黃芩種子的處理效應
2.5 不同浸提液對隴西白條黨參種子的效應圖5 顯示,6 種黃芪提取液中,四年生黃芪熱浸提液處理條件下隴西白條黨參種子發芽率最高,為75%;兩年生黃芩浸提液處理條件下隴西白條黨參種子發芽率達到80%,三年生黃芩浸提液和三年生黃芩熱浸提液處理條件下,發芽率也較高,均達到74%;半夏熱浸提液比半夏浸提液對種子發芽的促進效應更強。綜上,兩年生黃芩浸提液對隴西白條黨參種子發芽率的促進效應最強。
綜合結果表明,本研究的12 種中藥材浸提液中,四年生黃芪熱浸提液對板藍根種子發芽率的促進效應最強;兩年生黃芩浸提液對蒙古黃芪、隴西白條黨參種子發芽率的促進效應最強;兩年生黃芪熱浸提液對膜莢黃芪種子發芽率的促進效應最強;半夏熱浸提液對二倍體黃芩種子發芽率的促進效應最強。

圖5 不同浸提液對隴西白條黨參種子的處理效應