不同种子处理方法对两种黄芪种子萌发的影响

王晓飞， 魏国江， 关向军， 龙雪栋， 房海悦， 徐海军*

(1.黑龙江省科学院 大庆分院， 黑龙江 大庆 163319； 2.拜泉县经济合作促进中心， 黑龙江 拜泉 164700 )

黄芪〔Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge.〕为豆科属多年生草本植物[1]，《中华人民共和国药典》(2015)中收录药材黄芪为豆科植物蒙古黄芪(Astragalusmembranaceusvar.mongholicus)或膜荚黄芪(Astragalusmembranaceus)的干燥根[2]，是常见的大宗药材之一，以根部入药。黄芪药用部位主要含有黄酮类、皂苷类、氨基酸、多糖类以及多种微量元素，具有镇痛降压、益气[3-4]、改善微循环及抗衰老等功能[5]，除药用功能外，还可以作保健食品及化妆品等[6-7]。目前，现有黄芪共有11个亚属，2 000多种，主要分布于南美洲、非洲和北半球[8]。蒙古黄芪和膜荚黄芪是黄芪中最主要的药用类型[9]，蒙古黄芪主要分布在我国吉林、黑龙江、河北、山西和内蒙古等地[10]；膜荚黄芪主要分布于我国东北、华北、甘肃、四川、西藏等省区。

近年来，由于长期过度采挖，蒙古黄芪野生资源锐减，为满足市场的需求，各地对黄芪进行了大规模的引种栽培[11-15]，但在实际生产中，由于黄芪种皮中含有果胶质的角质层，以及内源抑制物质存在，大大降低了黄芪的发芽率[16]。从相关报道中[1,16-19]可以看出，打磨、热水浸泡等方法都能够提高黄芪发芽率，但由于不同品种黄芪种子特性不同，因此处理方法也不同。为提高黄芪种子的发芽率，笔者对蒙古黄芪和膜荚黄芪进行酸处理、热水处理以及种皮打磨3种处理方法进行比较，探讨不同品种黄芪种子的最佳处理方法，旨在为黄芪生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

蒙古黄芪〔Astragalusmembranaceusvar.mongholicus(Bge.) Hsiao〕及膜荚黄芪〔Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.〕种子均来自内蒙古赤峰，其千粒重分别为6.51 g、5.92 g，硬实率分别为81.33%和57%。

1.2 试验方法

取蒙古黄芪及膜荚黄芪种子，分别进行酸处理、热处理和打磨处理，以不作任何处理的为对照(CK)。每个处理100粒，3次重复。

1.2.1 酸处理(s)将黄芪种子置于烧杯中，用80%的浓硫酸分别浸种1 min(s-1′)、2 min(s-2′)、3 min(s-3′)、4 min(s-4′)后用蒸馏水反复冲洗，洗去粘在种皮外的硫酸。

1.2.2 热水处理(r)将黄芪种子置于烧杯中，边搅拌边加入适量沸水，分别浸种10 s(r-10″)、20 s(r-20″)、30 s(r-30″)后立即用冷水调至25℃室温，取出。

1.2.3 打磨(M)将黄芪种子平铺在两层砂纸中间，来回摩擦，直至种皮发白。

1.3 发芽率与发芽势及发芽指数的测定

将经过不同处理的黄芪种子置于装有滤纸的培养皿中，然后将培养皿置于人工智能气候恒温箱中培养，培养温度为25℃，光照为3 000 lx，保持培养皿湿度，同时观察统计各培养皿发芽数，7 d后结束[20-21]，不同方法的预处理重复3次，所有数据取3次重复的平均值。

发芽率=供试种子发芽粒数/供试种子总数×100%

发芽势=第4天发芽种子数/供试种子数×100%

发芽指数=Σ(Gt/Dt)，Gt为第t天的发芽种子数，Dt为相应发芽天数。

1.4 数据处理

运用SPSS(22)进行正态分布检验，将不符合正态分布的数据进行对数转换后再进行one-way ANOVA分析，符合齐性检验，用Duncan法进行多重比较，确定差异显著性，应用Microsoft Excel 2007绘图。

2 结果与分析

2.1 不同处理方法黄芪的发芽时间与发芽数量

从表1可知，不同处理条件下膜荚黄芪在第2天和第4天出现两个发芽高峰期，s-4′与s-2′在第2天发芽数量最多，分别为26粒和18.33粒；r-10″与M处理在第4天发芽数量最多，分别为16.33粒和16粒，从第5天开始各处理发芽数量逐渐减少。与膜荚黄芪不同，蒙古黄芪不同处理条件下在第3天出现一个高峰，发芽数量较多的为M、r-20″和r-10″处理，发芽数分别为23.33粒、18.67粒和17.33粒，从第4天开始发芽数量逐渐下降。

表1不同处理2种黄芪的每日发芽数

Table 1 Daily germination quantity of the twoA.membranaceuscultivar seeds under different treatment

粒

处理Treatment第1天1st day膜荚蒙古第2天2nd day膜荚蒙古第3天3rd day膜荚蒙古第4天4th day膜荚蒙古第5天5th day膜荚蒙古第6天6th day膜荚蒙古第7天7th day膜荚蒙古s-1′3.001.679.335.339.677.008.335.336.338.002.336.333.335.00s-2′1.333.3318.335.3310.338.678.006.678.007.004.007.332.003.33s-3′1.004.009.674.0010.336.009.335.674.338.673.675.332.004.67s-4′6.334.0026.006.337.335.6712.337.332.336.003.675.331.003.00r-10″0.677.007.3314.6711.6717.3316.337.003.333.335.002.331.331.00r-20″1.005.679.6720.0012.0018.678.336.006.672.673.001.331.671.00r-30″0.675.0011.0019.6710.0014.006.679.673.333.334.001.001.331.67M0.679.0010.3317.339.0023.3316.0011.337.677.336.673.672.334.00CK0.331.675.675.335.009.338.679.674.677.334.006.002.004.33

2.2 不同处理对黄芪种子萌发率、发芽势及发芽指数的影响

2.2.1 膜荚黄芪从表2可知，s-4′处理膜荚黄芪发芽率最高，为59.0%，其次是M处理和s-2′处理，分别为52.67%和52.0%，且s-4′处理与s-1′、s-2′、r-10″、r-20″、M处理间差异不显著，但s-4′处理与r-30″和CK差异显著。膜荚黄芪发芽势最高的是s-4′处理，为52.0%，其次为M处理和s-2′处理，s-4′与s-1′、s-3′、r-20″、r-30″、CK处理间差异显著，但与s-2′、r-10″、M差异不显著。发芽指数最高的是s-4′处理，为26.08，除s-2′处理外，与其他处理间差异显著。

表2 不同处理条件膜荚黄芪种子的萌发情况

注：同列不同字母表示差异显著，(P<0.05)，下同。

Note:Different letters in the same column indicate significance of difference at 0.05 level.The same below.

2.2.2 蒙古黄芪从表3可知，蒙古黄芪在不同处理条件下发芽率、发芽势及发芽指数与膜荚黄芪不同。M处理的发芽率最高，为76%，是其余处理的1.4～2.0倍，且差异显著。其次是r-20″处理和r-30″处理，其发芽率分别为55.33%和54.33%，s-4′处理下发芽率最低，为37.67%。发芽势最高的为M处理，为61%，其次为r-20″和r-30″，分别为50.33%和48.33%，s-1′处理的蒙古黄芪发芽势最低，为19.33%，但M处理与r-20″、r-30″、r-10″处理间差异不显著，与s-1′、s-2′、s-3、s-4″、CK处理间差异显著。蒙古黄芪发芽指数最高的是M处理，为30.93，其次是r-20″处理和r-10″处理，分别为24.29和23.06，M处理与r-10″、r-20″、r-30″处理间差异不显著，与其他处理差异显著。

表3 不同处理条件蒙古黄芪的萌发情况

3 结论与讨论

研究表明，用80%的硫酸浸泡膜荚黄芪种子4 min的发芽率、发芽势和发芽指数最高，分别为59%、52%和26.08，而打磨处理蒙古黄芪种子的发芽率、发芽势及发芽指数最高，分别为76%、61%和30.93。在实际生产中，由于黄芪种子硬实及内源抑制物质的存在，影响种子吸水，导致黄芪发芽率低，影响黄芪人工栽培的规模化生产[17]。影响黄芪萌发的因素很多，于明艳[1]认为外源性试剂、预处理、光照条件、干旱胁迫、温水浸泡等种子处理方式均能影响黄芪萌发。许陶瑜等[22]研究光环境和暗环境下黄芪种子萌发情况表明，机械破种及浸种均能显著促进黄芪种子萌发。张博等[18]研究了5种处理条件下蒙古黄芪种子萌发情况，结果表明，砂磨、80%浓硫酸、沸水浸种与环割处理均能够显著提高黄芪种子萌发率，而98%硫酸处理却降低了黄芪种子的萌发率，同时确定了提高蒙古黄芪发芽的最佳方案。程瑶等[19]认为温水浸种破除蒙古黄芪种子休眠的效果显著，变温浸种效果略优于恒温浸种。

试验采用了酸浸泡、热水浸泡、打磨3种处理方法对膜荚黄芪及蒙古黄芪的萌发情况进行比较，结果表明，相同处理下2种黄芪萌发情况不同，就膜荚黄芪而言，80%硫酸浸种4 min的发芽率最高，为59%，除CK(不作任何处理)外与其余处理差异不显著；而蒙古黄芪则是打磨处理的发芽率最高，为76%，是其余处理的1.4～2.0倍，不同处理间差异显著。2种黄芪的发芽率、发芽势及发芽指数综合表现为打磨处理>沸水处理>硫酸处理，这与程瑶[22]等研究结果基本一致，且在实际生产中用打磨处理更安全，易操作。另外，膜荚黄芪与蒙古黄芪2个品种在不同处理条件下萌发速度存在差异，膜荚黄芪在第2天和第4天出现两个发芽高峰期，蒙古黄芪不同处理条件下在第3天出现一个高峰，从第4天开始发芽数量逐渐下降，说明膜荚黄芪的发芽存在一定滞后性。