植物激素与超声波对横经席种子萌发的影响
2020-03-26郑志远黄演福祝源骏林伟国
郑志远， 余 生， 黄演福， 祝源骏， 刘 洋， 林伟国， 何 强
(广西梧州制药集团股份有限公司， 广西 梧州 543002)
横经席(CalophyllummembranaceumGardn.et Champ)别名跌打将军、碎骨莲、梳篦木、独角风，属于藤黄科胡桐属植物薄叶胡桐，用于风湿关节痛，腰腿痛，跌打损伤，黄疸型肝炎，月经不调，痛经的治疗[1]，为广西道地药材，主产于广西梧州、玉林、百色、南宁等地。横经席主要生长于山地疏林或密林中，为木本中药材。据调查，横经席药材在国内尚未进行大规模种植，仅有农民散户种植，且种植面积相对较少。目前横经席的年需求量在1 000 t以上，而市场上横经席药材多为野生药材，随着横经席需求量的增加，横经席药材必将匮乏，因而亟需发展横经席的人工种植。由于横经席野生种子为硬质种子，自然种植发芽率低，种苗生长比较缓慢，造成横经席种苗供不应求，严重制约了横经席种植的发展。经过查询相关文献，目前已有诸多关于细胞分裂素、赤霉素和超声波等在促进种子萌发的研究报道。张青瑞等[2]研究表明，低浓度的细胞分裂素对种子的萌发则有一定的促进作用。康云清[3]研究表明，赤霉素具有促进种子萌发、增强种子休眠释放的作用。雒枯芳[4]研究表明，超声波能提高种子的发芽率，缩短发芽周期。目前，国内外关于横经席育苗研究的相关报道较少。为此，采用不同浓度的细胞分裂素、赤霉素和超声波对横经席种子进行处理，观察不同处理对横经席种子萌发的影响，以期提高横经席种子育苗出苗率，缩短育苗期并为横经席育苗的操作规程提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
横经席种子：选取梧州地区新采摘成熟度与大小均匀，且没有发霉的饱满的横经席种子。
试剂：赤霉素(GA，有效成分含量3%，上海同瑞生物科技有限公司)，细胞分裂素(羟烯腺膘呤，有效成分含量0.000 1%，浙江惠光生化有限公司生产的)，蒸馏水。
仪器：KQ-500 GVDV超声波发生器50 W，40 KHz)。
1.2 方法
1.2.1 试验地划分 试验于2019年2月18日在广西梧州市万秀区太和冲进行。试验前先搭建简易大棚及做好苗床，同时选取砖红色的土壤作为培养土装入营养杯中，摆在同一块苗床上，然后均匀划分区域。
1.2.2 试验设计
1) 细胞分裂素处理。分别称取1 g细胞分裂素，配制稀释液浓度分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%。将横经席种子置于不同浓度的细胞分裂素中浸泡1 h。
2) 赤霉素(GA)处理。分别量取1 mL赤霉素(GA)，配制稀释液浓度分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%和0.05%。将横经席种子置于不同浓度的赤霉素中浸泡1 h。
3) 超声波处理。取横经席种子放入超声波设备分别处理0 min(CK)、15 min、25 min、35 min、45 min和55 min。
以上各处理50粒种子，浸泡好的种子装入营养杯中(1粒种子装入1个营养杯，下同)，4次重复。
以蒸馏水处理作为细胞分裂素和赤霉素的对照。将横经席种子置于水中浸泡1 h，处理50粒种子，浸泡好的种子装入营养杯中，4次重复。不同处理按育苗规程进行管理。播种时间为2019年2月18日，以后每天进行观察，并记录横经席种子萌发的时间、出芽情况。
1.2.3 种子发芽势、发芽率及发芽指数的计算
1) 发芽势。指从发芽开始到发芽高峰时段内发芽种子数占的百分比。其数值越大，发芽势越强，表明种子发芽比较快，种子发芽比较整齐，是检测种子质量的重要指标之一(以下发芽势为播种40 d内各个处理的发芽势)。
2) 发芽率。指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比。
3) 发芽指数。指种子在失去发芽力之前已发生劣变的数量，其反映了种子发芽整齐度的指标 ，发芽指数越大，说明种子发芽越整齐。
发芽指数=∑(Gt/Dt)
式中，Dt为发芽日数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数与发芽日数，发芽指数越大，表明发芽速度越快。
1.3 数据处理
采用DPS对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度细胞分裂素处理对横经席种子萌发的影响
由表1可知，细胞分裂素在一定低浓度内具有很好的解除横经席种子休眠、促进种子萌发的作用，当细胞分裂素浓度为0.02%时，横经席种子的发芽势、发芽率和发芽指数均最大，分别为22.5%、83.5%和1.19，较对照分别提高95.65%、59.05%和56.58%；并与其他处理差异极显著。
表1不同浓度细胞分裂素处理横经席种子的萌发情况
Table 1 Germination ofC.membranaceumseeds treated with different concentrations of cytokinin
处理浓度/%Treatment发芽势/%Germination vigor发芽率/%Germination rate发芽指数Germination index 蒸馏水(CK)Distilled water11.5 Cc52.5 Dd0.76 Cc0.0113.5 Cc61.0 Cc0.87 Bb0.0222.5 Aa83.5 Aa1.19 Aa0.0319.0 Bb73.0 Bb0.92 Bb0.0417.0 bB64.0 Cc0.78 Cc0.0513.0 cC51.0 Dd0.69 Dd
注:同列不同大小写字母分别表示差异达极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)水平, 下同。
Note: Different capital and lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.01 andP<0.05 level respectively. The same below.
2.2 不同浓度赤霉素处理对横经席种子萌发的影响
由表2可知，在一定浓度范围内，横经席种子的发芽势、发芽率都随着赤霉素浓度的增大而增大，当赤霉素浓度为0.03%时，其发芽势、发芽率和发芽指数均最大，分别为32.5%、88.5%和1.25，较对照分别提高182.60%、68.57和64.47%，且与其他处理差异极显著。之后，横经席种子的发芽势、发芽率及发芽指数随着赤霉素浓度的增加而减小。
表2不同浓度赤霉素处理横经席种子的萌发情况
Table 2 Germination ofC.membranaceumseeds treated with different concentrations of GA
处理浓度/%Treatment发芽势/%Germination vigor发芽率/%Germination rate发芽指数Germination index 蒸馏水(CK)Distilled water11.5 Ee52.5 Ee0.76 Dd0.0119.0 Dd72.5 Dd0.94 Cc0.0224.0 Cc79.5 Bb1.12 Bb0.0332.5 Aa88.5 Aa1.25 Aa0.0427.5 Bb81.0 Bb1.09 Bb0.0520.5 Dd76.0 Cc0.93 Cc
2.3 超声波处理时间对横经席种子萌发的影响
由表3可知，超声波处理对横经席种子的萌发具有一定的促进作用。随着超声处理时间的延长，横经席种子的发芽势、发芽率和发芽指数均呈先升后降趋势。当超声处理45 min时，横经席种子的发芽势、发芽率和发芽指数均达最大，分别为47.5%、91.0%和1.31，分别较未经超声处理(CK)的提高375%、95.69%和133.93%，且与其他处理差异极显著。
表3超声波不同处理时间横经席种子的萌发情况
Table 3 Germination ofC.membranaceumseeds treated by ultrasonic wave for different time
超声处理时间/min Treatment time发芽势/%Germinationvigor发芽率/%Germination rate发芽指数Germinationindex0(CK)10.0 Ff46.5 Ff0.56 Ff1515.5 Ee54.0 Ee0.68 Ee2527.5 Dd68.0 Dd0.92 Dd3539.0 Bb84.0 Bb1.18 Bb4547.5 Aa91.0 Aa1.31 Aa5532.5 Cc75.0 Cc1.05 Cc
3 结论与讨论
横经席野生种子为硬质种子，试验中横经席种子不经过任何处理出芽较慢，且出芽率较低，而用水浸泡在一定时间内也能增加出芽率。为解决横经席种子出芽率低、出芽慢等问题，采用不同浓度的细胞分裂素、赤霉素和超声波对横经席种子进行处理，观察其萌发情况。研究结果表明，细胞分裂素、赤霉素和超声波都能促进横经席种子萌发，与前人相关研究低浓度细胞分裂素对种子的萌发有一定的促进作用[2]，赤霉素具有促进种子萌发、增强种子休眠释放的作用[3]，超声波能使得种子的发芽率提高，发芽周期缩短[4]等结论相似。
试验结果表明，超声波处理45 min，横经席种子的发芽势、发芽率和发芽指数均达最大值，分别为47.5%、91.0%和1.31。表明，超声波处理横经席种子的萌发时间短，萌发比较整齐，但当超声波处理过长，种子萌发会受到影响，可能长时间处理破坏了横经席种子的内部结构，导致横经席种子发芽率过低，具体原因还需进一步研究。此外，0.03%赤霉素浸横经席种子的发芽势和发芽率也较好，分别为32.5%和88.5%，能很好地促进横经席种子的发芽，但随着浓度的增加其种子的萌发会受到一定影响。0.02%的细胞分裂素浸泡过横经席种子的发芽势和发芽率分别为22.5%和83.5%，随着浓度的增加，细胞分裂素会抑制种子的萌发，与斯琴巴特尔[5]的研究细胞分裂素对种子萌发的影响表现为低浓度促进、高浓度抑制相符。高浓度细胞分裂素抑制横经席种子萌发的机理由于相对比较复杂，还有待进一步深入研究。
