川续断种子生物学特性与萌发特性研究

陈光明，赵光国，杨艳娟

(云南新兴职业学院，云南昆明 650501)



川续断种子生物学特性与萌发特性研究

陈光明，赵光国，杨艳娟*

(云南新兴职业学院，云南昆明 650501)

[目的]研究川续断种子的生物学特性与萌发特性。[方法]通过对川续断种子的形态特征、解剖结构的观测，并测定了千粒重、吸水率等特征。同时，在不同温度、不同光照条件、果皮去除与否等条件下测定了川续断种子的发芽率和发芽势。[结果]川续断种子较小，呈四棱柱型，具有胚乳，千粒重为3.35 g，吸水率约为102%；川续断种子在20 ℃的条件下发芽率较高，且萌发时需光照，而果皮的存在与否对萌发率影响不大。[结论]该研究为川续断的扩繁和大量栽培奠定了一定基础。

川续断；种子；生物学特性；萌发特性

川续断(DipsacusasperoidesC.Y.cheng et T.M.Ai)为川续断科川续断属植物[1]，以干燥的根入药[2]，具有补肝肾、行血脉、续筋骨、安胎止漏的功效，是伤科与妇科的常用中药[3]，在民间验方中使用广泛。现代药理研究发现，川续断系“全能性”新型药物，具有增强免疫、促进骨损伤愈合、抗炎、抗氧化等作用[4]，用于治疗风湿性骨疼、腰膝酸疼、肝肾虚弱、遗精、尿频、胎动不安、月经不调、崩漏、跌打损伤[5]，其主要药用成分是三萜皂苷类化合物、生物碱类、环烯醚帖类、挥发油类等[6]，在2010版《中国药典》中对川续断的品种和质量作了明确的规定[7]。

川续断多为野生，由于多年的不断采挖，使其资源量逐渐减少，远远不能满足市场需求。如果资源供给问题得不到解决，川续断本身脆弱的原生生态系统将难以支撑市场需求，这必将导致续断属植物生物资源的减少和遗传多样性资源的丧失[8]。为了解决这一现状必须进行扩大繁殖与人工栽培，而这又必须依赖于种子繁殖。但目前对川续断种子特性及其发芽率等方面的研究较少。笔者在此通过对川续断种子的形态特征、解剖结构的观测，初步研究了川续断种子的生物学特性，并通过设置光照和温度条件，寻找提高其发芽率的途径，确定最佳萌发条件，以期为大量扩大繁殖和人工栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料来源试验种子来源于云南农业大学后山教学实践基地，于2013年11月份采收，采回后于通风干燥处保存。

1.2 所用仪器设备智能人工气候培养箱(ZRX-2580D)、JA1003A电子天平(精确0.001 g)、培养皿、烧杯、容量瓶、定性滤纸、解剖镜。

1.3 方法

1.3.1形态特征及解剖结构观察。 利用解剖镜观察川续断的种子形态特征，并观测其解剖结构。

1.3.2千粒重的测定。采用百粒法测千粒重。用数种器从试验样品中随机数取8份，每份100粒续断种子，3次重复，分别称重(g)保留小数位数参照GB/T3543-1995《农作物种子检验规程》。

1.3.3吸水率测定。取种子1 g，置于有蒸馏水的烧杯中，在25 ℃恒温下使其吸水，每隔2 h将种子从烧杯中取出用吸水纸吸干表面水分后称量，直到种子重量恒定。重复3次。吸水量△W=Wt-W(Wt为吸水t时间后的种子重量，W为吸水前的重量，单位为g)；种子吸水率(%)=△W/W×100[9]。

1.3.4萌发特性研究。

1.3.4.1温度条件。温度对种子萌发的影响设为10、15、20、25、30 ℃ 5个温度恒温处理，在智能人工气候培养箱中进行培养。

1.3.4.2光照条件。光照对种子萌发的影响分为自然光照和黑暗2个处理。自然光照为每天光照12 h，黑暗用锡箔纸遮光直至试验结束，在智能人工气候培养箱中进行培养。

1.3.4.3剥去果皮试验。通过剥除果皮与有果皮在25 ℃相同条件下作发芽试验，测定初始发芽天数、发芽率及发芽势间接说明果皮对种子发芽的影响。做萌发试验时用定性滤纸作萌发基质，将其铺在培养皿中，将种子整齐排列在定性滤纸上，试验期间注意保持定性滤纸湿润。每个处理3次重复，每次重复50粒种子。以胚芽伸出种子一半为萌发。自开始做试验起每天记录发芽情况依据每天的发芽记录计算发芽率。发芽率(%)=(n/N)×100，式中，n为正常发芽的种子数，N为测定样品种子数。发芽势是指规定的时间内正常发芽的种子数占测定样品种子数的百分率。该试验中在萌发后第12天统计发芽势。

1.4 数据处理与分析应用Excel软件对数据进行方差分析，并应用最小差异显著差值(LSD)进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 形态特征及解剖结构观察川续断的果实较小，长3.5～4.5 mm，宽约1 mm，呈明显的四棱柱形，每面中间略向外凸起；果皮表面被有纤细、白色、倒状的短柔毛。果实由下位子房发育而来，前端常残留萼片及花柱，后端略凹(图1)；剥掉果皮可见种皮为一膜质结构，较薄，侧面有明显的种脐，基底胎座，基部略狭，着生处形成一平面；长约3 mm(图2)。 通过对横切面和纵切面的观察，川续断的种子具有胚乳，包围着胚，约占整个种子体积的一半(图3a)；胚位于种子中央，通过与种脐垂直方向的纵切面，可见其胚为典型的双子叶植物胚，两片子叶较长，约占胚的2/3，胚芽较小(图3b)。

2.2 种子千粒重川续断种子千粒重为3.35 g(表1)，可见其种子较小，在种子萌发的过程中自身贮藏的可以利用的营养物质非常有限，因此，播种时一旦种子萌发后就应适当施肥以满足成苗的营养需求。

图1 果实外部形态

图2 剥除果皮后的种子

图3 种子横切面(a)和纵切面(b)

2.3 种子吸水率由图4可见，川续断种子在前2 h内迅速吸水，吸水率上升速度最快，这一阶段属于吸胀期。0～6 h内吸水率呈逐渐上升趋势，到6 h时吸水率平均为102%，6 h后吸水速度变缓，饱和时的吸水率为110%左右。可见在萌发过程中，前期水分充足是至关重要的，且果皮阻碍不是影响种子萌发的主要因素。

表1 种子千粒重

图4 种子吸水率

2.4 不同处理对川续断种子萌发的影响

2.4.1不同光照和温度条件对川续断种子萌发的影响。由表2可见，川续断在不同设置处理下发芽率呈显著性差异。其次，果皮中可能存在抑制物质影响种子的正常萌发。20 ℃光照的平均发芽率最高，极显著高于其他设置处理的发芽率，其次为20 ℃遮光。因此，保证川续断种子发芽率的最佳条件应为20 ℃有光照。发芽势差异性不显著，20 ℃遮光为最高，与20 ℃光照、25 ℃光照、25 ℃遮光、30 ℃光照、30 ℃遮光差异性不显著，但显著高于15 ℃遮光、15 ℃光照，极显著高于10 ℃遮光、10 ℃光照。因此，在黑暗的条件下温度适宜才能保证川续断种子有较高的发芽势。

表2 不同光照、温度条件下的川续断种子的发芽率和发芽势

2.4.2果皮对种子萌发的影响。由表3可见，在相同温度和同样果皮处理的条件下，无果皮的川续断种子最先发芽。其中在温度为20 ℃无果皮的条件下川续断种子发芽最早，5 d就开始发芽，但在温度20 ℃时果皮有无最终的发芽率没有差异，说明果皮对种子的发芽率没有影响。

表3 不同果皮处理条件下的发芽天数和发芽率

3 小结与讨论

种子大小是影响种子萌发的主要因素之一，较大的种子相对较小的种子具有较快的萌发速率和较大的萌发率。研究表明，种子大小能够影响种子的萌发能力，直接影响幼

苗的形态建成，最终影响整个群落的结构[10]。川续断的种子有明显四棱，长3.5～4.5 mm，宽和厚近等，千粒重约为 3.35 g，可见其种子较小，说明种子萌发过程中自身可以利用的营养物质非常有限，播种时一旦种子萌发后就应适当施肥或在播种前施足底肥以满足后期成苗的营养需求。

川续断种子吸水性良好，6 h后种子吸水率平均可以达102%。由于果皮的有无对种子的发芽势有影响，而对最终发芽率没有太大的影响，所以果皮对种子的发芽有一定影响但不是主要因素，可能存在某些抑制物质，这有待于以后探索。

不同温度和光照处理条件下川续断发芽率差异性显著，在温度为20 ℃且有光照的条件下川续断发芽率最高，在温度为20 ℃遮光的条件下川续断发芽势最好，所以川续断最适宜的萌发温度为20 ℃，这为以后的扩繁和大量栽培奠定了一定基础。

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第七十三卷 第1分册[M].北京：科学出版社,1986:45-46.

[2] 全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编·下册[G].北京：人民卫生出版社，2000：135-136.

[3] 宋立人，洪恂，丁续亮，等．中国中药学大辞典(上)[S]．北京：人民卫生出版社，2001：2063-2065．

[4] 杨红兵,詹亚华.续断研究现状[J].中华实用中西医杂志，2005,18(2)： 298-300.

[5] 吴春蕾,张志锋,刘圆.川续断科植物的研究进展[J].成都医学院学报，2009,4(1): 66-71.

[6] 方志先.土家族药物志[M].北京：中国医药科技出版社,2006:1064.

[7] 中华人民共和国卫生部药典委员会.中国药典(I部)[S].北京：人民卫生出版社，2010:309-310.

[8] 董玉琼．川续断种质资源评价与质量标准研究[D]．北京：北京中医药大学，2007.

[9] 霍仕平，张兴瑞，向振凡，等.玉米种子萌发阶段的吸水率研究[J].玉米科学，2004,12(4)：54-56.

[10] 武高林，杜国祯.植物种子大小与幼苗生长策略研究进展[J].应用生态学报，2008,19(1)：191-197.

Study on the Biological and Germination Characteristics of the Seed ofDipsacusasperoides

CHEN Guang-ming,ZHAO Guang-guo,YANG Yan-juan*

(Yunnan Xinxing Occupations Institute,Kunming,Yunnan 650501)

[Objective] The research aimed to study the biological and germination characteristics of the seed ofDipsacusasperoides.[Method]The seed ofDipsacusasperoidesof morphological characteristics and anatomical structure were observed, and its grain and sucked water rate were determined.At the same time, the germination rate and germination potential of the seed ofDipsacusasperoideswere determined under different temperature, different illumination and remove its seedcase or not.[Result]The seed ofDipsacusasperoideswas smaller, a four prism type, with the endosperm, it’s grain only had 3.35 g, sucked water rate was about 102% .In addition, the seed ofDipsacusasperoidesgermination rate was more higher and need to light when the temperature was 20 ℃,and seedcase exists or not had little effects on the germination rate.[Conclusion]The study laid a foundation for future propagation and a large number of cultivation ofDipsacusasperoides.

Dipsacusasperoides;Seed;Biological Characteristics;Germination Characteristics

陈光明(1988-)，男，云南昆明人，助教，从事药用植物资源及规范化种植研究。*通讯作者，助教，从事药用植物资源及规范化种植研究。

2015-02-02

S 567

A

0517-6611(2015)08-043-02