新疆一枝蒿种子萌发特性研究
2016-01-16·,,,,
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(1.新疆中药民族药研究所, 新疆 乌鲁木齐 830002; 2.新疆农业大学农学院, 新疆 乌鲁木齐 830052)
新疆一枝蒿(ArtemisiarupestrisL.),别名一枝蒿、岩生蒿、岩蒿等,系菊科蒿属(ArtemisiaL.)多年生草本植物,主要分布在阿尔泰山和天山山脉,为新疆地方常用药用植物。一枝蒿性寒,味辛苦具有清热退烧、消炎止痛、凉血解毒等功能,主治热性或胆液质性或血液质性疾病,对热性感冒、发热、头疼、胃疼、腹胀、肝炎、荨麻疹、毒虫咬伤等疗效显著,是维吾尔中成药“复方一枝蒿颗粒”的主要原料药。近年,随着市场需求量的不断增加,加之过度放牧等因素的影响,一枝蒿蕴藏量迅速减少,制约了其产业的发展。因此,开展人工野生驯化栽培势在必行。目前,一枝蒿人工栽培尚处于摸索、试种阶段[1]。
通过研究温度、相对湿度、激素等对种子萌发的影响,探索和掌握一枝蒿种子萌发的特性,旨在为新疆一枝蒿人工驯化提供生物学研究基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
由新疆银朵兰维吾尔药有限责任公司提供,经王果平副研究员、李晓瑾研究员鉴定为新疆一枝蒿(ArtemisiarupestrisL.)种子。
1.2 试验方法
1.2.1 种子形态特征测定
1) 种子形态观察:用游标卡尺测定 10粒种子的大小(以长、宽、厚描述)。
2) 种子千粒重的测定:用1/10 000天平称重,随机取100粒饱满种子,重复3次,取平均值,精确到0.001。
3) 种子含水量的测定:精确称量新疆一枝蒿种子(精确到0.000 1 g),置烘箱于105 ℃烘至衡重,称重。种子含水量(%)=(鲜重- 干重)/干重×100%[2]。
1.2.2 种子萌发指标测定
取成熟、饱满的新疆一枝蒿种子,混匀,同时取3份,每份100粒,置于相应培养床中(湿度处理以沙床位发芽床,其它以2层吸水滤纸作为发芽床),密封,然后置于人工智能培养中培养。每天调查种子的发芽数,观察种子发芽生长状况,12 d统计最终发芽率。
1) 温度处理:设5、15、20、25、30、35 ℃共6个处理。
2) 湿度处理:设湿度为沙床饱和持水量的10%、20%、40%、60%、80%、100%的含水量为发芽湿度,放入25 ℃发芽箱里培养[3]。
3) 激素处理:将种子分别在100 ml/L吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA3)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、激动素(KT),浸种12 h,以纯水浸种为对照,置床与最适发芽温度下培养[4]。
1.3 数据处理
记录发芽数、发芽势和发芽指数比较不同处理种子的发芽率。数据用Excel处理。
发芽势(%)=5 d内发芽种子数/供试种子总数×100%;
发芽率(%)=种子发芽总数/供试种子总数×100%;
发芽指数(%)=∑Gt/Dt(其中:Gt为日发芽数,Dt为发芽天数)[5]。
2 结果与分析
2.1 新疆一枝蒿种子形态观察
新疆一枝蒿种子卵圆形稍扁,褐色至黑色,端部有冠毛。种子长1.2~1.4 mm,宽0.5~0.7 mm,厚0.34~0.46 mm。千粒重为0.145 g,含水量为5.27%。
2.2 温度对新疆一枝蒿种子萌发的影响
新疆一枝蒿种子在温度5~35 ℃期间均可萌发;温度20 ℃时发芽率最高,达90%,发芽势81%,在35 ℃时发芽率为49%。从图1可以看出,新疆一枝蒿种子的最适发芽温度为15~20 ℃。
图1 温度对种子萌发的影响
2.3 湿度对新疆一枝蒿种子萌发的影响
新疆一枝蒿种子湿度在60%时发芽率最高,达67%,湿度在10%和100%时,种子发芽率、发芽势均下降。从图2可以看出,新疆一枝蒿种子最适宜萌发的湿度为60%,湿度过低或过高都会影响种子萌发。
图2 相对湿度对种子萌发的影响
图3 激素对种子萌发的影响
2.4 激素对新疆一枝蒿种子萌发的影响
IAA和NAA可以提高新疆一枝蒿种子发芽率,6-BA和GA3不利于新疆一枝蒿种子萌发,与对照(水)相比,发芽率较低。KT对一枝蒿种子萌发有抑制作用。
3 讨 论
3.1 新疆一枝蒿种子形态观察
新疆一枝蒿为菊科蒿属野生植物资源,种子千粒重0.145 g,含水量为5.27%。种子细小、轻且具冠毛,是典型的风转播种子。但是,一枝蒿种子成熟后不及时采收,会散落在地上,难于收集。如果种子未成熟就采收则会影响种子质量和发芽率。因此,药材采收时期与种子成熟期,关系到药材质量、产量和治疗效果。
新疆一蒿是全草类并种子繁殖的药材,采收时应注意种子的成熟,掌握采收季节和方法,也可以小面积留种,选留生长健壮,无病虫害的植株在原地不收割,等种子完全成熟后才采收,这样采种的种子播种后发芽率高,出苗较整齐。对保护新疆一枝蒿野生资源,种源资源,维护生物多样性及新疆一枝蒿人工驯化栽培及规范化种植具有重要意义。
3.2 温度与湿度对新疆一枝蒿种子萌发的影响
植物种子萌发条件受环境中各种因素的影响。不同植物种子萌发都有一定的温、湿度条件,温度过高或过低,都会影响种子萌发。本试验考察了新疆一枝蒿种子在不同温、湿度条件下的萌发率,发现新疆一枝蒿种子萌发最适温度为15~20 ℃之间,温度5 ℃和35 ℃时种子发芽率较低或始发芽天数较长。湿度在40%~60%时较适宜种子萌发。而在湿度低于10%或高于80%时种子保持休眠状态,不能萌发。与其他草本植物种子相比,新疆一枝蒿种子有效利用生境和适应恶劣环境的能力较强,有利于其抵御不利的野生环境,保护种源。
3.3 激素对新疆一枝蒿种子萌发的影响
植物激素和生长调节剂能够调节和控制植物生长发育。适宜的激素能够提高植物种子内淀粉酶的活性,促进种子萌发。
研究表明,IAA和NAA浸种可提高新疆一枝蒿种子发芽率;而用6-BA、KT和GA3浸种以后,新疆一枝蒿种子的萌发率均下降。由此推测,生长素类激素对新疆一枝蒿种子中的萌发物质或酶活性的提高有一定的促进作用,而分裂素类和赤霉素类激素则与之相反,具体原因有待进一步的探讨和研究。
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