不同处理对东北天南星种子萌发及幼苗性状影响

王 敏，于志超，袁 野，贾桂林，吴炳礼，朴 锦*

(1.延边大学 农学院，吉林 延吉 133002；2.吉林天南星中药材种植专业合作社，吉林 通化 134000)

东北天南星Arisaemaamurense，俗称山苞米、长虫苞米，是天南星科天南星属多年生宿根草本植物[1]，是《中华人民共和国药典》2015年版规定的药用植物[2]，其根茎经炮制后可以入药，主要有效成分有黄酮类、甾醇类、氨基酸、脂肪酸类、核苷类、生物碱及多种微量元素等[3-4]，具有镇静、镇痛、抗惊厥、祛痰、抗氧化等功能，可用于治疗中风痰壅、口眼歪斜、半身不遂、癫痫等症状[5-7]。

近几年对东北天南星化学成分[8-9]和药理作用[10]的研究文献较多，但对人工栽培方面的研究报道甚少。东北天南星虽作为东北三省的道地药材，但在东北其分布区域逐渐减少，野生资源已不能满足市场需求，急需实现人工栽培。目前吉林省通化市有一东北天南星栽培示范基地正在尝试性地进行人工栽培，在栽培过程中发现东北天南星种子萌发慢，出苗期长而不齐[11]，幼苗弱等诸多问题，为解决这些问题，本试验采用赤霉素GA3、浓硫酸、聚乙二醇PEG-6000处理东北天南星种子，研究其对东北天南星种子萌发和幼苗生长的影响，为其人工栽培、种质资源的繁殖和保护提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2019年9月，在吉林省通化市长白山道地药材东北天南星栽培示范基地采收东北天南星果实，揉碎果肉后取出种子在阴凉处晾干，种子含水量达到13%时，放在-20 ℃冰箱中保存。

1.2 试验方法

1.2.1 种子处理

赤霉素处理：用100 mg·kg-1和200 mg·kg-1赤霉素[6]浸泡东北天南星种子，浸泡时间按黄金分割法定为1 h、10 h、15 h、24 h。

浓硫酸处理：用98%硫酸浸泡天南星种子，时间分别为1 min、2 min、3 min、4 min，之后再用蒸馏水冲洗到冲洗液不显酸性为止。

聚乙二醇处理：用质量分数5%、10%、15%、25%的PEG-6000处理东北天南星种子，浸泡时间为24 h。

用清水浸泡东北天南星种子24 h为对照。

用常规方法进行种子发芽试验，每个处理重复3次，测定种子萌发指标。

1.2.2 育 苗

根据种子萌发结果，选择最佳处理的东北天南星种子，按随机区组设计，栽种在育苗盘中，调查出苗率及幼苗性状。

1.3 测定指标

1.3.1 种子萌发指标

发芽势(GE,%)=前12 d发芽种子总数/播种种子数×100；

发芽指数(GI,%)=Σ(Gt/Dt)

式中：Gt为t时间内发芽数；Dt为相应发芽天数。

萌发活力指数(GV,%)=GI×W

式中：GI为发芽指数；W为平均芽长。

1.3.2 幼苗性状

2019年5月10日播种，6月20日测定出苗率，再经45 d后测定幼苗地上部和地下部鲜质量、叶片大小、叶绿素含量和根系活力等。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对东北天南星种子萌发的影响

由表1可知，赤霉素100 mg·kg-1处理的不同浸泡时间之间有显著差异，其中浸泡24 h的发芽指标均最高。赤霉素200 mg·kg-1处理的不同浸泡时间对种子萌发指标也均有显著差异，其中浸泡15 h的发芽指标均最高。浓硫酸和PEG-6000最佳处理分别为浸泡2 min和质量分数25%浸泡24 h。

表1 不同处理方式对东北天南星种子萌发的影响

2.2 不同处理对东北天南星种子萌发的多重比较

由表2可知，赤霉素100 mg·kg-1和200 mg·kg-1处理的东北天南星种子的4个萌发指标均显著高于对照；25%PEG-6000处理的东北天南星种子的萌发活力指数显著高于对照，其他三项指标与对照无显著差异；而浓硫酸处理的东北天南星种子4个萌发指标与对照之间无显著差异。其中赤霉素200 mg·kg-1处理的发芽率、发芽指数最高，但与赤霉素100 mg·kg-1处理间无显著差异；赤霉素200 mg·kg-1(15 h)处理的发芽势最高，达到78.00%，且与其他所有处理间有显著差异。

表2 不同处理方式对东北天南星种子萌发的多重比较

2.3 不同处理对东北天南星幼苗性状的影响

由表3可知，赤霉素100、200 mg·kg-1处理的东北天南星种子在出苗率、叶片大小、叶绿素含量和根系活力等性状上显著优于其他处理，而PEG-6000处理和浓硫酸处理与对照相比幼苗性状并无明显差异。

从表3还可以发现，东北天南星的出苗率、叶片大小、叶绿素含量及根系活力，赤霉素200 mg·kg-1处理较高；而地上部和地下部鲜质量及苗高，赤霉素100 mg·kg-1处理更高，两个处理仅在出苗率和苗高上有显著差异。

表3 不同处理方式对东北天南星幼苗性状的影响

3 讨 论

近几年有关赤霉素打破种子休眠的研究报道较多[11-12]，大部分都是不同质量分数梯度赤霉素对种子的萌发有无影响，并找出适宜质量分数的研究，很少考虑不同浸泡时间对种子萌发的影响。本文在朴锦等[6]东北天南星种子不同保存及处理方法的研究基础上，选择对东北天南星种子适宜的赤霉素100 mg·kg-1、200 mg·kg-1，再结合浸泡时间梯度，另外加入前人研究结果中效果较好的硫酸处理[13]和PEG处理进行了研究。结果发现2种质量分数的赤霉素处理，均表现随着浸泡时间的不同对种子萌发的影响也不同，赤霉素100 mg·kg-1最佳浸泡时间是24 h，而200 mg·kg-1最佳浸泡时间是15 h，时间长反而不利于种子萌发。其次在质量分数上也表现为差异，赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h处理对东北天南星种子的发芽率、发芽势及出苗率都明显高于100 mg·kg-1。这与前人[6]的研究结果不同，可能是赤霉素质量分数和浸泡时间相互作用而造成的结果。柳文杰等[14]在研究赤霉素对假酸浆种子的萌发研究后提出，高浓度赤霉素对打破种子休眠效果更为明显，对东北天南星种子的试验结果也是赤霉素200 mg·kg-1的发芽率和发芽势较高。

用浓硫酸处理东北天南星种子时发现，不同浸泡时间对种子的影响不同，浸泡2 min后立即用清水清洗的种子发芽率最高，这一结果与宋珍[15]等的试验结果一样，但不同的是整体浓硫酸处理结果与对照之间无显著差异，这可能是东北天南星的种皮受到浓硫酸腐蚀影响后，抗细菌感染的能力减弱，发芽过程中发现种子发霉现象比较严重，从而最终导致各种萌发指标的降低。用25%PEG-6000处理种子的效果不理想，只有萌发活力指数比对照略高，发芽率、发芽势均无显著差异。

各种处理对东北天南星种子的出苗率及幼苗性状的影响，2种赤霉素处理均比浓硫酸、PEG处理和对照高，特别是叶片大小、叶绿素含量及根系活力等显著高于其他处理，表明赤霉素对种子的影响程度不仅仅局限于萌发阶段，对后期的幼苗生长也有一定的促进作用。黄先忠等[16]认为赤霉素是植物幼苗发育常用的生长调节剂，调控植物生长发育的众多生理过程，在本研究中虽未进行幼苗期间单独喷施赤霉素，但仍然可以发现种子萌发时施用的赤霉素有一定促进幼苗生长的作用。

4 结 论

本研究处理东北天南星种子时，选用赤霉素100 mg·kg-1，最佳浸泡时间24 h；选用赤霉素200 mg·kg-1，最佳浸泡时间是15 h；用浓硫酸处理，最佳浸泡时间是2 min；PEG-6000处理，最佳质量分数为25%，浸泡24 h。用赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h东北天南星种子，发芽率、发芽势、发芽指数均比其他处理高。从东北天南星幼苗品质考虑，赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h的出苗率及幼苗性状最佳。

综上所述，东北天南星人工栽培时建议用赤霉素200 mg·kg-1浸泡15 h后进行大田播种，不仅可以促进东北天南星种子萌发，又能提高幼苗品质。