黄草乌种子萌发特性研究范文

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《种子杂志》2015年第十二期

摘要：

研究了黄草乌种子的萌发特性，为其规模化栽培提供理论依据。主要探讨了不同温度、激素和化学试剂对种子发芽率和发芽指数的影响。研究结果显示：20℃为黄草乌种子萌发的最适温度，GA3浸泡24h可显著提高种子的发芽率，5℃低温处理35d可显著缩短种子的萌发时间，适合大规模生产。

关键词：

黄草乌；种子萌发；发芽率；发芽指数

黄草乌（AconitumvilmorinianumKomarov）（别名：草乌、堵喇、大草乌、昆明堵喇、昆明乌头）为毛莨科（Ranunculaceae）乌头属（AconitumL．）多年生草本植物，主要分布在云南中部和西部，如楚雄、玉溪、宾川、祥云、嵩明、寻甸、马龙等县以及四川（会理）和贵州西部等海拔2100～2500m的高寒冷凉地区，背荫半潮湿地带［1－2］。黄草乌其药用部位主要是块根，味苦，辛，麻，性温，有剧毒，具有祛风散寒，除湿止痛的功效，民间用于治疗风寒湿痹、中风瘫痪、心腹痛、跌打损伤等症。临床上主要用于治跌打损伤，风湿关节疼痛，手足厥冷等［3－4］。黄草乌为三乌胶、云南红药胶囊、肿痛搽剂、肿痛气雾剂等中成药的原料药材之一，已收载于2005年版《云南省中药材标准》（药材标准号为云YNZYC－0338－2010）［5］。近年来由于生长环境的破坏和人为的过度采挖，使黄草乌野生资源遭到严重破坏。目前的药用原料多为人工栽培品种。在生产上，人工栽培多采用无性繁殖即块根播种繁殖法，用种量大，成本高；而且长期采用无性繁殖容易导致品种退化，品质降低。因此，通过有性繁殖———杂交，来筛选优质种源势在必行。然而，目前黄草乌的种子繁殖萌发率不高，难以选育出优质、抗病品种，是黄草乌大规模推广的主要限制因素。因此，研究黄草乌种子的萌发特性，为其大规模栽培提供优质种苗，显得尤为重要。

1材料与方法

1．1材料黄草乌种子于2014年10月09日采自云南红河泸西县三塘乡。黄草乌种子采摘后放于实验室阴干，挑选饱满度均匀的种子保存作为实验材料。

1．2方法

1．2．1平衡相对湿度测定精确称取1．0g黄草乌种子，经台式水分活度仪（HygroLabC1－SET40）测定种子的平衡相对湿度（eRH）。

1．2．2千粒重测定随机选取种子1000粒，分成10组，称重。去除最重和最轻组，以8组数值计算种子的千粒重。

1．2．3种子吸水规律测定随机抽取100粒黄草乌种子，称其干重，浸泡于25℃的恒温水中，每隔2h称量种子重量（称重前用滤纸吸干表面的水分），连续测定36h，设3个重复。计算种子的吸水率，并绘制种子吸水速率图。吸水率（％）＝（种子总重量－干种子重量）／干种子重量×100％。

1．2．4温度对种子萌发的影响将黄草乌种子在15℃、15％相对湿度条件下干燥至相对湿度为15％后，分别置于恒温10，15，20，25，30℃和25℃／10℃、20℃／10℃（8h光照／16h黑暗，1％Agar培养皿）变温条件下的光照培养箱中进行发芽试验，调查统计种子发芽率和发芽指数。

1．2．5低温处理对种子萌发的影响将黄草乌种子在15℃、15％相对湿度条件下干燥至相对湿度为15％后，低温放置35d和63d后，置于20℃（8h光照／16h黑暗，1％Agar培养皿）恒温条件下的光照培养箱中进行发芽试验，调查统计种子发芽率和发芽指数。1．2．6光照对种子萌发的影响将黄草乌种子在15℃、15％相对湿度条件下干燥至相对湿度为15％后，低温放置35d。置于20℃恒温培养箱24h光照或24h黑暗培养，统计种子的发芽率和发芽指数。

1．2．7外源刺激对种子萌发的影响将黄草乌种子在15℃、15％相对湿度条件下干燥至相对湿度为15％后，分别经91mg／L的KNO3溶液浸泡24h和200mg／L的GA3溶液浸泡24h后，用蒸馏水冲洗干净，移入准备好的培养皿上，置于25℃（8h光照／16h黑暗，1％Agar培养皿）恒温条件下和25℃／10℃（8h光照／16h黑暗，1％Agar培养皿）变温条件下的光照培养箱中进行发芽试验，调查统计种子发芽率和发芽指数。以上环境因子（温度、低温、光照、外源激素）对种子萌发影响的试验中，每个处理各选50粒种子均匀置于铺有2层滤纸、直径为10cm的培养皿中，在人工智能培养箱中进行萌发试验，每天补充一定量蒸馏水，以保持滤纸湿润。种子萌发以胚根突破种皮2mm为标准，逐日统计发芽数量。每种处理设置3个重复。

1．2．8测定指标种子发芽率（％）＝正常发芽种子粒数／供试种子数×100％；发芽指数（GI）＝∑（Gt／Dt）（式中：Dt为发芽时间；Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数）；种子吸水率（％）＝（吸水后种子质量－吸水前种子质量）／干种子的重量×100％；统计发芽率和发芽指数，以3次重复的平均值表示。

2结果与分析

2．1黄草乌种子千粒重、初始相对湿度和吸水曲线试验表明，黄草乌种子的千粒重约为（1．2750±0．0085）g。台式水分活度仪测定，15．6℃时黄草乌种子初始相对湿度（eRH）是76．85％。25℃黄草乌种子的吸水率随着浸种时间的延长呈抛物线型（如图1所示），0～2h的斜率最大，种子的吸水速率最快，为急剧吸水期；2～12h，种子吸水速率逐渐变缓，12h以后，吸水速率变化不明显，种子重量基本趋于恒定，为缓慢吸水期；但种子在24h时吸水率达到最大值；24h之后吸水率开始有下降趋势，进入吸水饱和期；因此可以看出，黄草乌种子吸水吸胀时间主要集中在前24h。所以，外源激素和化学试剂处理黄草乌种子的时间均选择为24h，以使其充分吸收。

2．2温度对黄草乌种子萌发的影响图2和图3为不同温度条件下黄草乌种子的萌发情况。从图中可以看出，20℃是黄草乌最适宜的萌发温度。从发芽率和发芽指数来看，与低温处理35d后20℃恒温培养差异不大。但从萌发时间来看，低温处理的黄草乌种子在萌发试验开始7d内已有51％的种子萌发，而未经过低温处理的种子，7d内只萌发了14％。由此可见，低温处理可以显著缩短黄草乌种子的萌发时间。5℃低温分别处理35d和63d后，20℃恒温培养，发芽率均为100％。从发芽指数看，低温处理35d后20℃恒温培养，黄草乌种子发芽指数为5．40；低温处理63d后20℃恒温培养，黄草乌种子发芽指数为5．47；二者相差不大。从萌发时间上来看，低温处理35d，黄草乌种子在14d内全部萌发，而低温处理63d后，在14d的萌发时间内只有81．3％的种子萌发，低温处理时间过长依然会增加种子萌发时间。所以，从节省萌发时间和减少生产成本上考虑，低温处理35d更为经济。光线对黄草乌种子萌发的影响结果显示，20℃恒温培养经5℃低温处理35d的种子，光照和黑暗条件培养，种子的发芽率相同；发芽指数虽然有所差别，但是从种子萌发天数来看，相差不大（14d时，光照培养种子发芽率100％，黑暗培养种子发芽率98％）。因此，光线对黄草乌种子萌发影响的差异不显著。

2．3外源刺激对黄草乌种子萌发的影响由表1可以看出，无论是恒温还是变温处理，外源激素GA3均可显著提高黄草乌种子的发芽率，但对发芽指数影响不大。而硝酸钾处理使黄草乌种子的发芽率和发芽指数均降低，显著抑制了黄草乌种子的萌发。

3结论与讨论

种子萌发起始于种子吸胀，25℃时黄草乌种子吸水过程符合种子的吸水规律，说明黄草乌种皮对种子吸水无阻碍作用；外源激素GA3大大地提高了种子的萌发率，对打破种子的休眠有明显的促进作用。赤霉素浸泡可提高黄草乌种子的发芽率，说明种子内可能含有萌发抑制物。黄草乌种子休眠的主要原因是种子内可能存在内源抑制物质，赤霉素促进种子萌发这一结果在乌头属中的露蕊乌头（A．gymnandrumMaxim．）［6］、黄花乌头（A．coreanum（H．Lév．）Rapa－ics）［7］、紫花高乌头（Ae．xcelsumReichb．）［8］等均有报道。20℃为黄草乌种子萌发的最适温度，发芽率为100％；黄花乌头和濒危藏药材船盔乌头（A．navicu－lare（Brühl）Stapf）种子萌发的最适温度均为25℃，发芽率分别为59．6％和100％［7，9］；陈艳等［10］研究表明，变温处理（10～20℃）对乌头（A．carmichaeliDebx．）种子萌发的效果显著优于恒温处理。同时，研究发现低温处理可以显著缩短黄草乌种子的萌发时间，这一结果与乌头［10］种子萌发的特性一致。此外，用KNO3处理降低了黄草乌种子的发芽率，然而，KNO3对乌头种子的萌发有一定的促进作用，但效果不显著［10］。由于黄草乌的生长环境为高寒冷凉地区，背荫半潮湿地带，我们综合以上数据提出：将黄草乌种子5℃低温处理35d，经赤霉素浸泡24h后，于20℃左右的温室内孵化小苗，适合大规模生产推广。

参考文献：

［1］云南省食品药品监督管理局．云南省中药材标准［S］．昆明：云南大学出版社，2005．

［2］中国科学院昆明植物研究所．云南植物志（第十一卷）［M］．北京：科学出版社，2000：89－91．

［3］吴征镒，周太炎，肖培根，等．新华本草纲要（第一册）［M］．上海：上海科学技术出版社，1983：108－110．

［4］谢宗万，余友芩．全国中草药名鉴［M］．北京：人民卫生出版社，1996．

［5］张晓南，杜春华，符徳欢，等．黄草乌及其混淆品ITS序列的分析鉴别［J］．中药材，2012（35）：1410－1413．

［6］曹丽．露蕊乌头的种子破眠机理及其化感作用研究［D］．甘肃农业大学，2013．

［7］李赫男，王娜．黄花乌头种子萌发特性的研究［J］．种子，2010，29（1）：83－84．

［8］周丽霞，贾桂霞．紫花高乌头种子萌发特性研究［C］．中国园艺学会观赏园艺专业委员会年会论文集，2007：448－452．

［9］王立辉，李晖．濒危藏药材船盔乌头种子萌发特性研究［J］．现代农业科技，2011（15）：104－105．

［10］陈艳，佘跃辉，田孟良，等．乌头种子萌发特性初探［J］．种子，2009，28（6）：91－94．

作者：艾洪莲 何华杰 杨曼思 沙本才 杨生超 字淑慧 单位：中南民族大学药学院 中国科学院昆明植物研究所 云南农业大学农学与生物技术学院