温度与光照对党参种子发芽的影响

2018-03-03刘根喜崔芬芬曹亚萍王勇飞乔永刚

山西农业科学 2018年2期

刘根喜，陈亮，崔芬芬，曹亚萍，王勇飞，宋芸，乔永刚

（1.山西省康复研究中心，山西太原 030012；2.山西农业大学生命科学学院，山西太谷 030801）

党参为桔梗科党参属植物党参（Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.）、川党参（C.tangshen Oliv）和素花党参（C.pilosula Nannf.varmodesta（Nannf.）L.T.Shen）的干燥根[1]。根据产地和来源的不同，商品党参分为台党、潞党、西党、东党等类别，而潞党参占有的市场份额较大，是山西省著名的道地药材。潞党参的基原植物为党参（C.pilosula（Franch.）Nannf.），主要产于山西的陵川和长治等地，至今已经有200多年的栽培历史。党参为补虚药，其味甘，性平，无毒，入手、足太阴经，归脾、肺经，具有补中益气、健脾益肺的功效[2]。现代药理学研究表明，党参含有多种糖类、酚类、甾醇、皂甙以及微量生物碱等，具有扩张血管、降压、改善微循环、增强造血功能等作用[3]。此外，党参制剂还具有抗应激[4]和提高免疫功能[5]的作用，在医药领域得到了广泛的应用。

党参的栽培历史较长，目前，野生党参的数量已经不能够满足市场需要，市场上党参的来源主要以人工栽培为主。种子好，药材才能好，只有通过制定种子质量标准，提高中药材种子的质量，才能够有效推动中药材规范化生产和产业化发展[6]。党参商品种子主要来源于药材生产田而非种子繁育田，市场中党参种子由于种源混杂、掺假以及种子成熟度的不同造成了党参质量参差不齐。因此，各党参主产区都在积极制定党参种子的检验规程和质量标准[7-8]。在党参种子检验规程中，种子发芽率是一项重要指标[9]，其中，温度是影响种子发芽的重要因子[10-11]。

本试验分别在黑暗与光照条件下，研究不同的温度对党参种子发芽的影响，旨在找到党参种子发芽的最适温度与光照条件，为党参适宜播期与播种方法的确定提供一定的科学依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试党参（C.pilosula（Franch.）Nannf.）种子由山西农业大学生命科学学院药用植物育种实验室提供，经乔永刚副教授鉴定。

1.2 方法

党参种子发芽的温度设置为7个处理，即5，10，15，20，25，30，35 ℃，每个处理 4 个重复，每个重复50粒种子[12]。采用纸上发芽法[13]，将50粒党参种子用蒸馏水浸泡4 h吸胀，然后均匀地平铺在有2层湿润滤纸的培养皿中，置于不同温度的恒温培养箱（空气的相对湿度为60%），分别在光照（光强5 000 lx）和黑暗2种条件下进行发芽试验。每天于早、晚记录发芽种子数并更换滤纸。试验期间保持发芽床湿润。种子的发芽标准为，胚根突破种皮长度在1 mm以上[14-15]，发芽时间为 15 d。

1.3 测定项目及方法

试验统计了8 d内党参种子的发芽势和15 d内党参种子的发芽率，计算15 d内党参种子的发芽指数。

式中，Gt为在不同时间的发芽数；Dt为相应的发芽日数。

1.4 数据分析

采用Excel软件对党参发芽率、发芽势和发芽指数进行统计和计算；利用SPSS 20.0对数据进行方差分析和多重比较，并进行差异显著性统计分析，利用一般线性模型中的重复度量对其进行双因素交互作用分析[17]。

2 结果与分析

2.1 黑暗条件下不同温度对党参种子发芽率的影响

从表1可以看出，黑暗条件下党参种子的发芽率、发芽势以及发芽指数3个质量指标基本呈正态分布，均呈先升高后降低的变化趋势，5，10，35℃的发芽率极低，说明这3个温度不利于党参种子的发芽；25℃时，党参种子的发芽率、发芽势以及发芽指数均达到最大值，发芽率高达72.00%。因此，黑暗条件下，党参的最适发芽温度为25℃。

表1 黑暗条件下不同温度对党参种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响

2.2 光照条件下不同温度对党参种子发芽率的影响

由表2可知，光照条件下不同发芽温度党参种子的发芽率、发芽势和发芽指数变化同黑暗条件相似，基本呈正态分布，呈先升高后降低的变化趋势，5，10，35℃的发芽率极低，说明3个温度条件不利于党参种子的发芽；当温度为25℃时，党参种子的发芽率、发芽势和发芽指数均达到最大值，发芽率达63.50%。因此，光照条件下，党参的最适发芽温度为25℃。

表2 光照条件下不同温度对党参种子发芽率、发芽势和发芽指数的影响

2.3 光照条件及温度对党参种子发芽率影响的交互作用分析

发芽率是种子质量最为重要的一个指标。本试验利用光照条件和发芽温度之间的交互作用，基于双因素重复试验对发芽率进行进一步分析，SPSS分析球形检验结果如表3所示。由表3可知，发芽率的F＝0.671＞0.05，满足球形分布假设，需要对发芽率的自由度进行调整，再做进一步分析。

表3 双因素对党参种子发芽率的交互作用

自由度调整以后，对发芽率进一步做主体内效应检验，结果如表4所示。从表4可以看出，各温度下发芽率之间的P＜0.01，而光照条件与温度互作的P＜0.05，说明各个温度间发芽率的数据具有统计学意义，而温度和光照条件有交互作用。对主体间效应检验，结果如表5所示。从表5可以看出，P＝0.158＞0.05，说明光照条件之间无统计学差异。综合所有分析结果发现，有无光照对党参的发芽率没有显著的影响。因此，党参种子发芽时为光不敏感型。

表4 主体内效应的检验

表5 主体间效应的检验

3 讨论

何先元等[18-19]对不同温度条件下川党参的发芽率进行统计发现，25℃为川党参最适的发芽温度；李瑞杰等[20]对素花党参种子进行质量标准研究发现，25℃为素花党参最适的发芽温度；肖淑贤等[7]对不同产地来源的党参种子进行质量评价，结果发现，25℃为党参的最适发芽温度；杨鹏飞等[21]对党参的最适发芽条件研究发现，25℃光照条件下党参的发芽率最高。本研究发现，在全光照条件下党参种子的适发芽温度为25℃；全黑暗条件下处理党参种子时，党参种子最适宜的发芽温度也是25℃。无论有光照条件还是无光照条件，25℃均有利于提高党参的发芽率，这与前人的研究结果一致。本研究利用双因素（光照、温度）重复互作统计的方法对党参种子的发芽试验进行分析，结果显示，不同光照条件下党参种子发芽指标之间无显著差异，党参种子发芽时为光不敏感型。不同温度条件试验显示，党参种子最适发芽温度为25℃。

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