濒危药用植物西藏龙胆种子萌发特性的研究

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(西藏农牧学院， 西藏 林芝 860000)

西藏龙胆(GentianatibeticaKing ex Hook.f.)又名秦艽、大艽、左扭，为龙胆科龙胆属多年生草本植物[1]。其干燥根有祛风湿、清湿热、止脾痛之功效，主治风湿脾痛、筋脉拘挛和骨节烦痛等[2]。

在西藏主要分布于林芝地区和山南地区。生长于海拔为3 000～4 200 m的田边、路旁、林缘、灌丛和山坡草地[1]。近年来由于过度采挖和生境的破坏等因素，致使龙胆野生资源日渐枯竭，被国家列为三级重点保护的野生药材[3-4]。龙胆以种子繁殖为主，但目前龙胆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，有关龙胆种子萌发特性方面的研究文献较少，尤其是关于西藏龙胆种子萌发特性的文献至今未见报道[5-13]。本实验通过研究西藏龙胆种子的萌发特性，以期为今后的种质资源保护和开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

选用颗粒饱满的西藏龙胆种子为实验材料。将大小一致的西藏龙胆种子用0.1%氯化汞溶液消毒8 min，再用蒸馏水清洗3次，风干备用[14]。

1.2 实验方法

实验所用盐溶液NaCl的浓度分别为0，50，100，150，200，250 mmol/L；模拟干旱胁迫PEG-6000的浓度为0，50，100，150，200，250 g/L，与之相对应的溶液水势约为0，-0.58，-1.66，-3.25，-5.34，-7.94 MPa[15]；植物外源生长激素GA3的浓度为0，50，100，200，300，500 mg/L；植物外源生长激素6-BA的浓度为0，25，50，100，200，400 mg/L。

处理一：取50颗经过消毒处理的种子均匀放置在铺有滤纸的培养皿中，然后添加3 mL上述处理液，在培养箱中光照培养，温度为(20±1)℃。每天更换处理液，对照组添加蒸馏水，每个处理设3次重复。

处理二：取50颗经过消毒处理的种子采用不同浓度的GA3(300，600 mg/L)和6-BA(50，100 mg/L)分别浸种12 h与24 h后取出，用蒸馏水冲洗种子2～3遍，然后均匀放置在铺有滤纸的培养皿中，在培养箱中光照培养，温度为(20±1)℃。做好实验记录，并适时添加蒸馏水，每个处理设3次重复。

1.3 测定项目与计算方法

从处理当天开始，每天记录每皿中萌发的种子数，第18天测定发芽势和发芽指数，连续3 d对照组和实验组种子萌发数不变时视为种子萌发进程结束，测量幼苗的胚根和胚轴长度，统计种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及发芽受损率，测定方法见参考文献[16]～[18]。

数据统计后采用SPSS软件进行数据分析，用Origin 8.6软件绘图[19]。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫、模拟干旱胁迫和不同激素处理对西藏龙胆种子萌发进程的影响

随着NaCl和PEG-6000溶液浓度的逐渐升高，盐胁迫和模拟干旱胁迫逐渐加剧，西藏龙胆种子的发芽率与对照组相比呈下降趋势，对照组种子第16天开始萌发，而实验组种子第18天才开始萌发，初始萌发时间推迟3 d，表明盐胁迫和模拟干旱胁迫均抑制西藏龙胆种子的萌发(图1和图2)。当PEG-6000的浓度超过100 g/L时，实验组种子都未萌发，西藏龙胆对PEG-6000耐受力的阈值可能为100 g/L(图2)，表明西藏龙胆种子萌发对干旱胁迫比较敏感。

图1 不同浓度的NaCl对西藏龙胆种子萌发进程的影响

图2 不同浓度的PEG-6000对西藏龙胆种子萌发进程的影响

从图3、图4和图5中可以看出，用GA3和6-BA持续处理西藏龙胆种子，GA3可以促进种子的萌发，随着GA3浓度的增大，发芽率逐渐提高，最大发芽率可以达到86%。持续添加6-BA溶液，种子未见萌发。用GA3和低浓度的6-BA分别浸种12 h和24 h，也能提高西藏龙胆种子的发芽率，且用300 mg/L的GA3浸种24 h最高发芽率能达到86%。用50 mg/L的6-BA浸种12 h，实验组的发芽率要低于对照组，表明浸种时间不宜过短。第16天对照组开始萌发，而实验组种子在第13天已经开始萌发，表明激素浸种可以促进西藏龙胆种子的萌发且初始萌发时间提前了3 d(图4和图5)。

图3 不同浓度的GA3持续处理对西藏龙胆种子萌发进程的影响

图4 不同浓度的GA3浸种不同时间对西藏龙胆种子萌发进程的影响

图5 不同浓度的6-BA浸种不同时间对西藏龙胆种子萌发进程的影响

2.2 盐胁迫、模拟干旱胁迫和不同激素处理对西藏龙胆种子萌发特性的影响

盐胁迫和模拟干旱胁迫实验表明：随着NaCl和PEG-6000溶液浓度的升高西藏龙胆种子的发芽率降低，发芽受损率升高，发芽指数和活力指数均下降。从表1可以看出，在不同浓度的NaCl和PEG-6000处理下，随着处理液浓度的增加幼苗生长量呈下降趋势。

表1 不同浓度NaCl和PEG-6000对西藏龙胆种子萌发特性的影响

处理开始发芽天数(d)发芽率(%)发芽受损率(%)发芽指数活力指数胚根长度(mm)胚轴长度(mm)ck0168a0g0.210.83.63±0.326.26±0.1250186.67ab16.67 f0.190.522.73±0.356.13±0.15100184.67abc41.67d0.130.43.067±0.315.63±0.14NaCl(mmol/L)150183.33 abc58.33c0.090.232.5±0.25.33±0.21200182bc75b0.060.162.73±0.35.46±0.20250182bc75b0.060.172.8±0.214.96±0.1550186ab25 e0.170.553.23±0.396.96±0.16100183.33abc58.33c0.090.283.13±0.256.03±0.24PEG-6000(g/L)150—0c100a0000 200—0c100a0000 250—0c100a0000

注：同列不同小写字母表示各处理间差异显著(p<0.05)。下同。

表2 不同浓度GA3和6-BA持续处理对西藏龙胆种子萌发特性的影响

处理开始发芽天数(d)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数胚根长度(mm)胚轴长度(mm)ck0168b4.67b0.210.763.63±0.326.26±0.12501583.33a32a0.892.943.3±0.26.67±0.41001584a36a13.733.73±0.327.97±0.35GA3(mg/L)2001586a32.67a0.913.854.23±0.257.57±0.43001585.33a33.33a0.934.845.2±0.27.53±0.215001585.33a33.32a0.934.034.33±0.258.3±0.325———————50———————6-BA(mg/L)100———————200———————400———————

用不同浓度的GA3和6-BA溶液持续处理西藏龙胆种子，对照为蒸馏水处理。结果显示：用任何浓度的6-BA溶液持续处理西藏龙胆种子，种子均未萌发。用GA3溶液持续处理西藏龙胆种子，其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数与GA3溶液浓度呈正相关。从表2可以看出在不同浓度的GA3持续处理下，西藏龙胆种子萌发后的胚根长度、胚轴长度和幼苗生长量也与GA3溶液浓度呈正相关。

用不同浓度的GA3和6-BA溶液浸种12 h和24 h，对照为蒸馏水处理。结果显示：用适宜浓度的GA3和6-BA溶液浸种均可以提高西藏龙胆种子的发芽率，且变化幅度不同，GA3浸种大于6-BA浸种，且发芽势、发芽指数和活力指数均要高于对照组。从表3可以看出，用300 mg/L的GA3浸种24 h，西藏龙胆种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长度和胚轴长度均高于其他实验组和对照组，初始萌发天数提前3 d，发芽率高达86%，与200 mg/L GA3持续处理的种子发芽率相同，而用6-BA浸种种子的发芽势、发芽率、活力指数与发芽指数得到相应的提高，但是胚根长度和胚轴长度要明显低于对照组，因此在西藏龙胆种子育种时建议采用GA3浸种的方法处理种子，而不建议采用6-BA浸种，GA3的浓度为300mg/L，浸种时间为24 h。

3 讨 论

本研究采用NaCl溶液处理西藏龙胆种子，种子萌发进程和萌发特性均受到了不同程度的抑制作用，这与洋甘菊[21]、油菜[22]、黄瓜[23]、苜蓿[24]和辣椒[25]等植物中的研究报道一致。采用PEG-6000模拟干旱胁迫，结果表明模拟干旱胁迫对西藏龙胆种子的萌发进程和萌发特性具有一定延缓和抑制作用，这与甘青青兰[18]、马尾松[26]、木荷[27]、矮沙冬青[28]和花花柴[29]等植物干旱胁迫处理后的研究结果基本一致。GA3持续处理、GA3浸种可以显著提升西藏龙胆种子萌发特性，而用6-BA浸种虽可提高西藏龙胆种子发芽率，但提升幅度较小，甚至6-BA持续处理反而抑制种子萌发，这与其它一些植物如苜蓿[30]、山葵[31]、美女樱[32]和麦冬[33]等用GA3和6-BA浸种的研究结果基本一致。

表3 不同浓度GA3和6-BA浸种对西藏龙胆种子萌发特性的影响

处理开始发芽天数(d)发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数胚根长度(mm)胚轴长度(mm)ck时间188.67d2d0.060.062.77±0.255.00±0.4GA3(300mg/L)12h1348bc26bc0.720.722.72±0.475.09±0.9724h1386a62a1.721.725.11±0.646.46±0.13GA3(600mg/L)12h1376a56a1.561.563.79±0.076.92±0.3524h1362ab34b 0.940.942.45±0.54.58±0.836-BA(50mg/L)12h134d3.33d0.090.091.00±0.12.50±0.524h1320d15.33bcd0.430.433.48±0.73.42±0.866-BA(100mg/L)12h1310d9.33 cd0.260.261.10±0.14.67±0.124h1321.33cd16bcd0.440.442.6±0.54.36±0.1

本研究发现，西藏龙胆种子对盐胁迫和干旱胁迫的耐受能力比较低，在人工种植时应适时控制土壤盐和补充水分[18]。6-BA和GA3浸种均可提高西藏龙胆种子的发芽率，在种植时可用300 mg/L GA3将种子浸种24 h后再播种，最好先育苗后移栽。

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