环境因子对濒危药用植物秦艽种子萌发的影响△

侯茜，胡锋，张帆，龙凤

(甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000)

环境因子对濒危药用植物秦艽种子萌发的影响△

侯茜*，胡锋，张帆，龙凤

(甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000)

目的：探讨环境因子对濒危药用植物秦艽种子萌发的影响，为秦艽资源的保护从种子方面提供理论依据。方法：测定秦艽种子千粒重、电导率及光照、积水、不同深度土壤覆盖种子的发芽率。结果：甘肃4个不同地区秦艽种子的千粒重、活力及发芽势、发芽率均有差别。光照不足、积水过多，土壤覆盖较深，都可降低秦艽种子的萌发率。结论：光照、积水、不同深度土壤覆盖等环境因子是影响秦艽种子萌发的重要因素。

秦艽；环境因子；种子萌发

秦艽GentianamacrophyllaPall.为龙胆科龙胆属Gentiana(ctourn.)L秦艽组多年生草本植物，是常用中药秦艽的原植物之一，始载于《神农本草经》，列为中品[1]，其干燥根有祛风湿、清湿热、止脾痛之功效，主治风湿脾痛、筋脉拘挛、骨节烦痛、小儿疳积和发热等[2]。

秦艽药源一直以野生为主，主要分布于西北、西南、华北等地，甘肃、陕西两省为道地产区[3]。近年来由于生境的破坏、过度采挖等，致使秦艽野生资源日渐枯竭，已被国家列为三级重点保护的野生药材[4-5]。因此开展秦艽人工栽培和恢复野生秦艽种群是当前急需解决的问题。秦艽以种子繁殖为主，但目前秦艽的研究多集中在本草考证、化学成分、生药鉴别及药理作用等领域，关于环境因子对秦艽种子萌发率的影响方面研究较少。本试验对甘肃4个不同地区采集的秦艽种子进行千粒重、电导率和萌发率的测定，研究光照、积水、不同深度土壤覆盖对秦艽种子萌发率的影响，为探索秦艽对环境因子的适应机制，人工栽培秦艽从种子方面提供理论依据。

1 仪器与材料

BS224S型电子天平(赛多利斯科学仪器北京有限公司)；303-2型恒温培养箱(北京科伟永鑫实验仪器设备厂)；DDSJ-308Ax型电导率仪(上海精密科学仪器有限公司)。

1.2 材料

4种不同地区的秦艽种子，于2009年分别采自甘肃庆阳、陇南、渭源、榆中，种子均经甘肃中医药大学中药鉴定教研室张西玲教授鉴定为龙胆科植物秦艽GentianamacrophyllaPall.的成熟种子，见表1。种子自然干燥经筛选，除去杂物及空瘪种子，保存在4 ℃冰箱内。

2 方法与结果

2.1 秦艽种子特性

2.1.1 秦艽种子形态大小及千粒重 秦艽种子为椭圆形，长约1.6～1.7 mm，宽约0.5～0.6 mm，表面褐色或棕色，光滑，种脐位于基部尖端，不明显，解剖镜下观察秦艽种皮表面密布略突起的纵皱纹。从经净度分析后的净种子中随机数取1000粒，称重，重复3次，取其平均值，即为种子千粒重。不同地区秦艽种子大小及千粒重可见表1。

表1 不同地区秦艽种子大小及千粒重

由表1可见，4个地区的秦艽种子其外观形态差异不明显，但千粒重有差别。千粒重由大到小依次是：榆中>渭源>陇南>庆阳，榆中和渭源的秦艽种子相对饱满一些，庆阳秦艽种子相对瘦小一些。

2.1.2 秦艽种子电导率值变化 称取不同地区秦艽种子各2 g，先用清水冲洗三次，再用蒸馏水冲洗两次，然后放入50 mL的烧杯中，加入20 mL的无离子水，放于30 ℃条件下浸泡3 h，过滤，用电导率仪测定过滤出浸泡液的电导率，结果见表2。

表2 不同地区秦艽种子电导率(us·cm-1)

根据电导率可以判断种子活力，电导率高的种子活力低，电导率低的种子活力高。由表2可见，4个不同地区中榆中和渭源秦艽种子的活力相对强一些，而庆阳和陇南的秦艽种子活力相对差一些。

他是我国老一辈的科学家和工程师，是新中国食品科学技术和工业发酵与酿造技术的拓荒者和学术带头人，更是我国酒界、酿造界的一代宗师；他学识渊博，造诣甚深，理论联系实际，积极培养青年一代，桃李众多，为推动我国酿酒工业的发展作出了突出贡献。

2.2 秦艽种子萌发特性

2.2.1 常规发芽试验 取不同地区秦艽种子各100粒，分别播于放有滤纸的培养皿中，置于20±1 ℃的恒温箱中培养，重复3次，每天观察种子萌发的情况，并加适量的水。当胚根突出种皮为种子的1/2时即认为发芽，8 d后计算发芽势，14天后统计发芽率，结果见表3。

发芽势(%)=(规定天数内发芽种子数/实验种子总数)×100%

发芽率(%)=(发芽总粒数/实验总粒数)×100%

表3 不同地区秦艽种子发芽势和发芽率 (%)

结果表明，4个不同地区秦艽种子的发芽势、发芽率均有差别，其中榆中秦艽种子发芽势和发芽率最高，而庆阳秦艽种子发芽势、发芽率最低。

2.2.2 光照对秦艽种子萌发的影响 取不同地区秦艽种子各100粒，分为两组：光照组和黑暗组，光照组用日光灯持续光照，黑暗组则持续不照光，其他萌发条件相同，结果见表4。

表4 光照对秦艽种子的发芽势及发芽率的影响 (%)

结果表明，光照组秦艽种子的发芽势和发芽率都明显高于黑暗组，说明光照有利于秦艽种子的萌发。

2.2.3 积水对秦艽种子萌发的影响 取不同地区秦艽种子各100粒，放入有滤纸的培养皿中，每日加水淹没种子1/2，置于温度为20±1 ℃的恒温培养箱中进行萌发试验，观察并记录数据，结果见表5。

表5 积水对秦艽种子发芽势和发芽率的影响 (%)

结果表明，积水降低了秦艽种子的发芽率，提高了种子的发霉率，但对种子发芽势影响不大。

2.2.4 不同深度土壤对秦艽种子萌发的影响 将榆中秦艽种子分别播在0.5、1.0、2.0、3.0和4.0 cm不同深度的土壤中，土壤取自相应的地区。播种盆盆口直径32.5 cm，盆底直径24.2 cm，盆高15.0 cm，每盆250粒，重复3次。发芽过程中每24 h观察一次，并保持土壤湿润，以子叶刚露土视为发芽。统计出苗率，以百分率表示。出苗率=(出苗种子粒数∕试验种子总粒数)×100%。结果表明：在温度适宜(20～25 ℃)的条件下，播种30 d天后，覆土深度为0.5、1.0、2.0、3.0和4.0 cm秦艽种子的萌发率分别为84%、80%、70%、69%、63%。说明随着覆土深度的增加，秦艽种子的发芽率随之减小。

3 讨论

3.1 千粒重对秦艽种子发芽率有显著影响

千粒重可反映种子饱满程度和种子成熟度等，是种子活力的重要指标，其对发芽率有显著影响。本试验结果显示，甘肃4个不同地区秦艽种子在形态上无明显差异，但千粒重、电导率、发芽率均有差异。榆中和渭源秦艽种子较饱满，活力较高，发芽率也相对高一些。这可能与其生长所处的气候条件，土壤因素等环境因子有关。4个不同地区秦艽种子平均千粒重为0.162 g，属小粒种子，其散布又主要依靠蚂蚁等小昆虫传播，散布方式、散布距离在很大程度上限制了秦艽种子的传播范围及种群的扩展，种子落地后又受地形和植被等环境因子的影响，使秦艽个体在整个群落中数量逐渐下降，种群自然更新能力较弱。目前秦艽大规模栽培中，可选择榆中、渭源等地优质的秦艽种子，提高种子的发芽率及繁殖效率。

3.2 环境因子是秦艽种子萌发的重要因素

种子繁殖是秦艽自然种群中唯一的繁殖方式，种子萌发是实现种群延续和扩展的关键因素。本试验结果显示光照不足、积水过多，土壤覆盖较深等环境因子，都可影响秦艽种子的萌发。由于人类活动引起的环境急剧变化和特殊生境的消失，使野生秦艽种子自然萌发所需的环境条件片断化、破碎化乃至消失可能是导致秦艽濒危的主要外部因素。要保存濒危药用植物秦艽及其遗传多样性，就要保护其赖以生存的自然综合体及其生态环境，建立各种类型的自然保护区或保护点，保护野生秦艽种质资源，并在适宜的立地条件进行人工种植，人为扩大种植空间，增大种群间基因交流的机率，使秦艽资源得到有效的保护和永续利用。

[1] 清·孙星衍辑.神农本草经[M].北京：人民卫生出版社，1975：67.

[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[S].北京：中国医药科技出版社，2010：253-254.

[3] 权宜淑.中药秦艽的草本学研究[J].西北药学杂志，1997，12(3)：113-114.

[4] 张恩迪，郑汗臣.中国濒危野生药用动植物资源的保护[M].上海：第二军医大学出版社，2002：26-32.

[5] 张西玲，晋玲，刘丽莎.濒危药用植物秦艽的资源利用与保护 [J].中药研究与信息，2003，5(9)：27-29.

EffectofEnvironmentalFactorsonEndangeredMedicinalPlantGentianamacrophyllaSeedGermination

HOU Qian*，HUFeng，ZHANGFan，LONGFeng

(GansuUniversityofChineseMedicine，Lanzhou730000，China)

Objective：To investigate the effects of environmental factors onGentianamacrophyllaseed germination and provide a theoretical basis for the protection ofG.macrophyllaseed resources.Methods：The grain seed weight，conductivity rats，light radiation，water contents around environment，and seed germination rate in the coverage by the different depth soil was determined in the experiment.Results：There existed some differences among different seeds collected from four regions in the grain weight，vigor，germination potential and germination rate.Insufficient light，too much water，the deeper soil cover might reduce seed germination rate.Conclusion：Light radiation，water contents around environment，different soil depth coverage and other environmental factors may play an important role onG.macrophyllaseed germination respectively.

Gentianamacrophylla；environmental factors；seed germination

2015-03-24)

国家中医药管理局项目(No.04-05ZL23)；甘肃省中医药科研课题(No.07-GZK-1)

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侯茜，讲师，研究方向：中医药基础研究；Tel：(0931)8765414，Email：houqian@gszy.edu.cn

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.2.012