鸡肉参种子萌发条件的研究
2021-11-09周丽贞王石华
周丽贞,王石华
(丽江师范高等专科学校,云南丽江 674100)
鸡肉参(Incarvillea mairei(Levl.)Grierson)属于紫葳科角蒿属植物,多年生草本,叶基生,无茎,花冠紫红色或粉红色,主要分布于云南的中甸、丽江,以及四川和青海海拔2400~4500m 的高山草坡中[1],由于花大色艳,具有较高的观赏价值[2]。另外,鸡肉参也是传统的民间用药,将根入药,具有补血、调经、健胃的功效,也可用于骨折肿痛、贫血、消化不良,而丽江民间则代替生地用来治疗产后少乳,体虚等[1-3]。对角蒿属及鸡肉参的成分研究表明,其中主要含有生物碱、萜类、植物甾醇、糖类、香豆素,槲皮素、槲皮苷等成分[4-6]。对小鼠抗应激作用的试验表明,鸡肉参有明显的耐缺氧、耐高温、耐低温和抗疲劳等抗应激作用[7]。鸡肉参主要以野生分布,为规模化利用与生产,有必要对其进行系统的驯化栽培研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试大花鸡肉参种子采自丽江甘海子野生植株的成熟荚果,经自然干燥,开裂,取出种子进行培养试验。
1.2 试验方法
试验采用培养皿培养。在培养皿底部铺一层定性滤纸,每个培养皿放置50 粒种子,10mL 蒸馏水进行培养。试验以赤霉素浓度(GA3),处理时间,培养温度为试验因素,采用L9(34)正交表安排实验(见表1),每个处理设3 个重复。将供试种子分别在赤霉素溶液浓度50 mg/L,100mg/L,200 mg/L中进行处理,处理时间分别为1h,3h,6h,再放入恒温培养箱中培养,温度分别为10℃,20℃,25℃,以8h 光照16h 黑暗的条件进行培养。每天记录发芽数并补充蒸馏水。培养8 d 后统计发芽势和发芽指数,19 d 后统计发芽率,以种子芽长达到种子长度的一半为发芽标准。
表1 鸡肉参种子萌发条件正交实验设计
发芽率(germination percentage)——N1/N×100(N1为19 d 后发芽的种子数量;N 为供试种子数量)。
发芽势(germination potential)——N2/N×100(N2为8 d 后发芽的种子数量;N 为供试种子数量)。
发芽指数(germination index)——ΣGt/Dt(式中:Gt 为Dt 天的发芽数;Dt 为发芽天数)。
试验数据采用Excel 和Spss 数据处理软件进行处理。
2 结果与分析
2.1 各效应对种子萌发的影响
不同赤霉素浓度处理下,随赤霉素浓度增加鸡肉参种子萌发率增加,而发芽势和发芽指数呈先降后增的趋势(图1)说明,赤霉素能够促进鸡肉参种子萌发,且随着浓度增加,作用加强,而增加赤霉素处理浓度,可提高发芽势和发芽指数。随赤霉素溶液浸泡时间增加,鸡肉参种子的发芽率、发芽势、发芽指数整体呈增加趋势,表明赤霉素处理时间的延长可提高促进鸡肉参种子萌发的作用。对温度而言,随着培养温度的增加,鸡肉参种子发芽率和发芽指数都呈降低趋势,但对发芽势的影响是先增后降,说明较高温度(25℃)能够在短时间内促进鸡肉参种子萌发,但长时间的较高温度不利于种子萌发。总体而言,鸡肉参种子萌发需要一定的温度(>10℃),但高温或长时间较高温度不利于种子萌发。而较高浓度赤霉素溶液和较长时间的浸泡能够提高种子的发芽率和发芽态势。
图1 各效应的边际均值估算
2.2 不同处理对发芽率、发芽势、发芽指数的影响
通过实验结果的差异性分析(见表2)可知,赤霉素浓度、浸泡时间、培养温度的变化对发芽指数无明显影响(p>0.05);对发芽率有一定的影响(p<0.05),对发芽势有明显影响(p<0.01)。其中高赤霉素浓度(200mg/L)较短时间处理或相对低赤霉素(100mg/L)浓度长时间处理后,在低温下培养能够显著提高鸡肉参种子的发芽率,其发芽率分别是92%和90%。处理2 与处理9 的发芽势相对较高,而低温处理下的发芽势均较弱,在第8d 均未发芽,在第12d 后才逐渐增加了发芽的种子数量,并达到最大的发芽率。
表2 不同处理间差异性分析
2.3 试验组最优组合分析
通过正交试验极差分析结果可知,获得大花鸡肉参种子高萌发率的最优组合为A3B3C1,即高赤霉素浓度及较长的处理时间,并在相对低温(10℃)下进行培养;而提高发芽势和发芽指数的最优组合分别为:A1B3C2和A3B2C1。
表3 正交试验极差分析结果
3 结论与讨论
鸡肉参(I.mairei(Levl.)Grierson)具有良好的观赏价值和药用保健价值,但目前多为野生分布,对鸡肉参栽培研究具有一定的前瞻性意义。赤霉素对种子发芽具有促进作用[8],且能在干旱胁迫下促进种子萌发,提高种子发芽指标,这主要是赤霉素能够提高可溶性蛋白质和可溶性糖类,以及一些有利于抵抗干旱的物质如过氧化物酶等[9-10],并能在一定程度上修复植物的细胞膜[11]。但不同的植物种类对赤霉素浸种最适浓度表现不同,有的较低,有的较高,即使在同属不同种植物中也有类似表现[12-14]。试验通过效应曲线分析得出,赤霉素溶液浸种能够促进鸡肉参萌发,并提高发芽势和发芽指数,在试验浓度范围内,随赤霉素浓度增加,鸡肉参种子萌发各指标增加。杜鹃花科植物的一些种类[15-18]及大叶水芹[19]的赤霉素浸种试验中,则表现为随浓度增加,各指标先增加后降低;高于最适浓度时,对地稔种子则有抑制作用[20]。对鸡肉参种子的处理中,并无类似情况,但更高的赤霉素浓度溶液处理鸡肉参种子是否有抑制作用则需要进一步的试验研究。
温度是种子萌发的必要条件之一,鸡肉参种子在实验温度区间内(10~25℃),随温度增加,种子萌发率下降,在10~20℃范围内发芽势和发芽指数快速增加,至20~25℃时发芽势和发芽指数逐渐降低,使得最终高温下的发芽率低于低温条件的发芽率,高温抑制鸡肉参种子的发芽率,这可能与鸡肉参原生生长海拔较高有关,类似情况也发现于黄杯杜鹃的相关试验中[18]。
通过赤霉素浓度、浸种时长、温度三因素正交处理发现,赤霉素低浓度短时浸泡对鸡肉参种子萌发的促进作用不明显,而高浓度或较高浓度溶液的长时间浸泡处理能够明显促进其种子萌发,说明赤霉素作用需要一定的时间,而且较低浓度的作用也可通过延长处理时间达到较高浓度的作用效果,即赤霉素对种子萌发的促进作用具有累积性。
综合以上分析,鸡肉参种子萌发时期相对低温(10~20℃)对提高种萌发率有利,但高温能在短时间内提高鸡肉参种子的发芽势和发芽指数。赤霉素能够提高鸡肉参种子的发芽率、发芽势和发芽指数,且随浓度增加、浸泡时间加长,作用效果增加。通过正交分析得出,提高发芽率的最优组合为A3B3C1;提高发芽势和发芽指数的最优组合分别为:A1B3C2和A3B2C1。