不同储存温度和方式对丹参种子萌发的影响

2020-12-05赵宏光1胡婉莹郑宇婕晨1梁宗锁夏鹏国

种子 2020年11期

赵宏光1，胡婉莹，郑宇婕，张晨1，梁宗锁，夏鹏国

(1.陕西天士力植物药业有限责任公司，陕西商洛 726000；2.浙江省植物次生代谢调控重点实验室，浙江理工大学生命科学与医药学院，杭州 310018)

丹参(SalviaMiltiorrhizaeBunge)为唇形科鼠尾草属多年生草本药用植物，又名紫丹参、赤参、血参、红根、大红袍、逐马、奔马草等，常以其干燥根及根茎入药，是我国传统的大宗中药材之一[1]。丹参最早记载于东汉的《神农本草经》，距今有2 000多年的应用历史，具有活血祛瘀、镇静安神、消肿止痛等功效，在我国山东、山西、河南、河北、四川等省广泛种植[2,3]。近年来，随着科学技术手段的不断进步，对传统中药材有了进一步的认识，丹参药材的需求量也日益增长。在全国主要产区，大多采用种子育苗移栽的人工栽培技术[4]。丹参种子易霉烂、不耐储存、出苗时间缓慢、发芽率低且出苗不整齐，严重影响了丹参的栽培和种质资源保护，所以如何提高丹参种子的萌发率是目前丹参培育过程中的首要任务[5-9]。为了探究丹参种子采收后的最佳储存方式，本试验以丹参种子为对象，研究其在不同储存温度及储存方式下的发芽情况，对其发芽率、发芽势、发芽指数等种子萌发指标进行测定，以找到最适合的储存条件，提高种子利用率，为其大规模生产及应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用的丹参种子均由陕西天士力植物药业有限责任公司提供并在公司留样。其中不同储存温度发芽所用种子采收于2015年7月，试验开始时间为2015年7月；不同储存方式发芽所用种子采收于2016年7月，试验开始时间为2017年9月。

1.2 试验方法

1.2.1样品处理

分别称取3份1 kg丹参种子(2015年7月采收)装入自封袋中，分别置于常温、5 ℃及-18 ℃干燥环境下储存；称取2份1 kg丹参种子(2016年7月采收)，分别装入自封袋(塑料袋)和网袋中，置于常温干燥环境下储存。

1.2.2丹参种子发芽情况测定

试验开始于2015年7月，2018年7月结束。每月20日以纸上发芽法测定一次丹参种子发芽情况，共计测定36次。从不同处理样品中，随机取100粒丹参种子，均匀摆放于铺单层滤纸的玻璃培养皿中(滤纸用5 mL蒸馏水润湿)，置于25 ℃、光照度1级的光照培养箱中发芽，于发芽试验第3天往培养皿中补充3 mL蒸馏水，各处理重复3次，每天记录发芽种子数，7 d后发芽结束，计算种子发芽率、发芽势及发芽指数。

发芽率(%)=(发芽种子数/测试种子总数)×100%；

发芽势(%)=(Fn/测试种子总数)×100%；

发芽指数=∑(Gn/Dn)。

式中：Fn表示从发芽试验开始到发芽高峰期中丹参种子的发芽数，n=3；Gn表示第n天的丹参种子发芽数，Dn为对应天数。

1.2.3数据分析

2 结果与分析

2.1 不同储存温度对丹参种子萌发的影响

2.1.1丹参种子发芽率

不同储存温度下丹参发芽率如表1所示，随着储存年份的增加，常温下丹参种子发芽率呈显著降低的趋势(p<0.05)，其中前2年下降趋势较缓，第3年降低幅度增大，发芽率仅为(10.67±5.51)%，这可能是因为储存时间较长，丹参种子发芽能力下降；而-18 ℃和5 ℃储存下，丹参种子发芽率无明显变化(p>0.05)，第3年时发芽率分别为(56.67±4.81)%和(65.00±3.29)%。由图1可知，在-18 ℃储存下，丹参种子发芽率比较稳定，没有较大幅度的增长与降低；而在5 ℃储存下，丹参种子发芽率先升高后降低，随后逐渐增长并稳定。综合认为，5 ℃低温储存能有效抑制丹参种子发芽率的降低。

表1 不同储存温度下丹参种子发芽率

2.1.2 丹参种子发芽势

表2所示，随着储存时间的增加，常温下丹参种子发芽势1年后开始明显降低(p<0.05)，第3年仅为(3.00±1.00)%；而-18 ℃和5 ℃下储存的丹参种子发芽势0～2年间无明显降低(p>0.05)，且第3年丹参种子发芽势显著降低，分别为(29.33±4.73)%和(34.33±7.37)%。由图2可知，丹参种子的发芽势在第三季度和第四季度普遍降低，在第一季度和第二季度显著升高，这与种子特有的生物钟有关。由此可以确定，5 ℃低温储存能在2年内有效保持丹参种子发芽势。

图1 不同储存温度下丹参种子发芽率

表2 不同储存温度下丹参种子发芽势

2.1.3丹参种子发芽指数

不同储存温度下丹参发芽指数如表3和图3所示。在0～3年内，常温储存的丹参种子发芽指数明显降低(p<0.05)，其中第3年仅为2.51±1.13；而-18 ℃和5 ℃下的丹参种子发芽指数无明显变化(p>0.05)，只在第3年时发芽指数有所下降，分别为15.53±3.23和17.89±1.55。这些与不同储存温度下丹参种子发芽势所表现出的趋势一致。表明低温储存能在3年内有效保持丹参种子发芽指数。

表3 不同储存温度下丹参种子发芽指数

图2 不同储存温度下丹参种子发芽势

图3 不同储存温度下丹参种子发芽指数

2.2 常温下不同储存方式对丹参种子萌发的影响

2.2.1丹参种子发芽率

常温下储存方式对丹参种子发芽率影响见表4。0～10个月内，网袋中丹参种子发芽率显著降低(p<0.05)，其中第10个月为(18.67±7.02)%，而塑料袋中的丹参种子发芽率在前5个月无明显降低(p>0.05)，第10个月为(29.33±4.51)%。由图4可知，常温网袋下储存，丹参种子的发芽率逐渐降低，第10个月仅为18.67%；而在常温塑料袋下储存5个月时，丹参种子发芽率最高，为49.33%，随后发芽率缓慢降低，储存第10个月时，发芽率为29.33%，降低幅度小于常温网袋储存下丹参种子发芽率。因此将丹参种子储存于塑料袋中，能在一定程度上减缓发芽率的降低。

表4 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽率

图4 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽率

2.2.2丹参种子发芽势

常温下储存方式对丹参种子发芽势的影响如表5所示，显示在0～10个月内，网袋和塑料袋中的丹参种子发芽势均显著降低(p<0.05)，而网袋中的降低幅度略大于塑料袋中的丹参种子。由图5可知，丹参种子的发芽势在第四季度显著降低，而在第一季度时都有大幅度提升，并且在储存第8个月时丹参种子发芽势最高，常温网袋中发芽势为19.33%，常温塑料袋中发芽势为28.33%。结果与不同储存温度下丹参种子发芽势的趋势一致。因此将丹参种子储存于塑料袋中，能在一定程度上抑制发芽势的降低。

表5 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽势

图5 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽势

2.2.3丹参种子发芽指数

常温下储存方式对丹参种子发芽指数的影响如表6和图6所示，显示0～10个月内网袋和塑料袋中丹参种子发芽指数均显著降低(p<0.05)，其中网袋中的降低幅度略大于塑料袋中的丹参种子。结果显示，储存10个月后，常温网袋中的丹参种子发芽指数为4.74±1.96，而常温塑料袋中丹参种子发芽指数为6.98±0.58。这些结果与不同储存方式下丹参种子发芽势所表现出的趋势一致。因此将丹参种子储存于塑料袋中，能在一定程度上减缓发芽指数的降低。

表6 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽指数

图6 不同储存方式(常温)下丹参种子发芽指数

3 讨论

丹参作为一种市场需求量不断增长的中草药，近年来随着人工种植规模的逐年增加，急需大量优质种源和种苗来满足生产需求。但由于丹参花期较长，种子成熟度不一致，导致发芽率低，出苗时间缓慢且出苗不齐，这给丹参的大规模种植带来了极大的困难[10]。因此，研究丹参种子的发芽情况，以期获得一个经济有效的种子储存方法尤其重要。丹参种子萌发特性受温度、水分、存储方式、储存时间等多种因素的影响[10]，并且种子的发芽率、发芽势和发芽指数是种子质量的重要指标。本研究通过对不同储存温度及储存方式下的丹参种子发芽情况，探索丹参种子育苗的最佳条件，为科研和生产提供了经济高效的储存方法。

储存温度是影响种子发芽的重要因素。种子的储存温度及储存时间的长短对种子萌发特性有一定的影响，不同的种子储存温度不一样时，种子发芽情况也受到一定影响。蒙真铖等研究表明，毛萼紫薇种子宜采用4 ℃低温短期储存[11]。胡晓甜等研究表明，温度对於术种子发芽率有影响，以4 ℃低温储存为宜[12]。谭宏超等[13]研究了13种竹子种子的低温储藏条件，认为可以将-16 ℃作为大多数竹子种子的储存温度。赵陆滟等[14]通过对灯盏花种子的研究表明，低温储存环境能显著延长种子寿命。李东霞等[15]也发现，温度是椰枣种子发芽的重要因素，在适宜的培养温度范围内，椰枣种子发芽快，发芽率高，胚轴长势好。本试验的研究表明，5 ℃是丹参种子的最佳储存温度，此温度下种子的各项指标均比较稳定，发芽率、发芽势和发芽指数最高时分别为(65.00±3.29)%、(43.00±8.66)%和21.74±1.14。这可能是因为低温下，种子呼吸作用变弱，种子内储存物质消耗的速率变慢，有利于保持种子的生活力。

储存方式是影响种子发芽的另一重要因素。种子的储存方式及储存时间的长短对种子萌发特性有一定的影响，不同的种子储存条件不一样时，种子发芽情况也受到一定影响。姚悦梅等[16]研究了塑料铝箔复合袋、塑料袋和普通单层牛皮纸袋3种不同储存条件对紫苏种子发芽的影响。Chuxian Qin研究了长期贮藏条件下不同储存方式对红麻种子发芽率的影响，结果表明，种子盒、玻璃瓶密封包装储存下种子发芽率下降不明显，种子活力较高[17]。李瑞云等以黄瓜种子为实验材料，研究发现用锡箔袋包装的黄瓜种子发芽率较高[18]。呼凤兰等研究发现，沙藏处理对不同品种的花生种子的萌发有不同程度的影响[19]。而潘筱凌等发现，低温贮藏条件下不同包装材料对蔬菜种子水分的变化有影响，而对其发芽率变化却没有影响[20]。本研究表明，常温塑料袋储存，丹参种子的发芽率、发芽势和发芽指数下降幅度较小，储存10个月后，其发芽率、发芽势和发芽指数分别为(29.33±4.51)%、(8.33±2.31)%和6.98±0.58，显著高于常温网袋储存下丹参种子的各项指标。这可能是因为塑料袋可有效防止种子中水分的损失，因此，选择密封性能较好的储存方式能有效保存种子活力。