北乌头种子萌发影响因子研究初探

于洪亮，张燕夫

(1.辽宁省森林经营研究所，辽宁 丹东 118002； 2.凤城市种苗繁育中心，辽宁 凤城 118100)

北乌头Aconitumkusnezoffii为毛茛科乌头属多年生草本植物，其块根具有祛风除湿、温经止痛的功效，在中药处方中比较常见，主要用于风寒湿痹，关节疼痛，心腹冷痛，麻醉止痛[1]。近年来中药材市场对北乌头的需求日益增长，价格也不断升高。目前，北乌头药材来源以野生北乌头资源为主，由于连年过度采挖，野生资源也接近枯竭，远不能满足市场需要。因此，开展北乌头人工育苗和栽培势在必行。

北乌头种皮由1层细胞和厚度为8～10 μm的角质膜组成，胚乳细胞含大量的蛋白质颗粒，还贮有少量脂质颗粒[2]，因而种子具有休眠特性，导致不能适时播种，或播种后出苗率低，这已成为制约北乌头人工栽培的主要因素。本研究通过分析温度、消毒处理、植物激素预处理和播种密度等因素对北乌头种子萌发的影响，确定北乌头种子萌发影响因子及适宜参数，为改进北乌头人工育苗技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 基础处理

9月下旬至11月上旬，在北乌头种皮和胚乳完全发育、呈鱼雷型胚时开始采种。采种后晾晒2 h，自然堆放1～2 d，除去果壳、种膜和杂质。

1.2 恒温处理

取经过基础处理的北乌头种子250粒，平均分为5组置于琼脂培养皿中，分别在10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃和30 ℃恒温下8 h光照/16 h黑暗的人工气候培养箱中培养11 d。种子萌发以胚根突破种皮2 mm为标准，逐日统计发芽数量，计算发芽率[3]。

1.3 高锰酸钾溶液消毒处理

取经过基础处理的北乌头种子250粒，平均分为5组，分别采用0 g·L-1、3 g·L-1、6 g·L-1、9 g·L-1和12 g·L-1的高锰酸钾溶液浸泡5 h，用蒸馏水清洗干净后置于琼脂培养皿中，在恒温20 ℃、8 h光照/16 h黑暗的人工气候培养箱中培养11 d，进行发芽试验，调查统计种子发芽率。

1.4 赤霉素(GA3)处理

取经过基础处理的北乌头种子250粒，平均分为5组，分别采用0 mg·L-1、90 mg·L-1、180 mg·L-1、270 mg·L-1和360 mg·L-1的GA3溶液浸泡12 h，用蒸馏水清洗干净后置于琼脂培养皿中，在恒温20 ℃、8 h光照/16 h黑暗的人工气候培养箱中培养11 d，调查统计种子发芽率。

1.5 播种密度试验

北乌头种子经过基础处理后，按照1 g·m-2、3 g·m-2、5 g·m-2、7 g·m-2和9 g·m-25个密度在栽培箱(栽培箱中覆有10 cm厚疏松土壤)中播种，播种后再覆盖2 cm厚腐殖土，浇足水，以后每天用喷水壶补充一定量蒸馏水，保持栽培箱土壤湿润。培育时间为30 d，种子萌发以出苗为标准，逐日统计出苗数量。

2 结果与分析

2.1 温度对北乌头种子萌发的影响

从图1可以看出，当温度为20 ℃时，北乌头种子萌发的发芽率最高，达到20%。当温度在10 ℃以下时，北乌头种子不萌发，仍然处于休眠状态。而当温度达到25 ℃时，北乌头种子的发芽率反而开始下降；当温度达到30 ℃时下降到12%。其原因可能是，温度超过20 ℃后，北乌头种子内活性酶的催化能力开始下降，从而导致种子的萌发力下降。由此可以表明，温度对北乌头种子的萌发影响较大，而以20 ℃为最适宜发芽温度。因此，春季北乌头播种，气温达到20 ℃左右时最为适宜。

图1 不同温度北乌头种子发芽率

2.2 高锰酸钾处理对北乌头种子萌发的影响

高锰酸钾溶液可以有效杀死种子的致病菌、病毒、虫卵等，减少妨碍种子萌发的有害生物，从而提高发芽率。从图2可以看出，经过高锰酸钾处理的北乌头种子的发芽率明显高于未经过高锰酸钾处理的，总体上北乌头种子的发芽率与高锰酸钾质量浓度呈正相关，随着高锰酸钾质量浓度的增大而提高，在质量浓度为9 g·L-1时达到最大。当高锰酸钾质量浓度达到12 g·L-1时，北乌头种子的发芽率反而有所下降，这可能是因为高锰酸钾质量浓度过高，氧化性太强，破坏了一部分种子组织引起的。因此，选择质量浓度为9 g·L-1的高锰酸钾处理最为适合。

2.3 GA3预处理对北乌头种子萌发的影响

GA3是一种高效的植物生长调节剂，化学结构属于二萜类酸，可以打破种子休眠，促进种子萌发。从图3可以看出，经过GA3预处理的北乌头种子的发芽率明显高于未经过GA3预处理的，总体上北乌头种子的发芽率与GA3质量浓度呈正相关，随着GA3浓度的增大而提高，在180 mg·L-1时达到较高。之后，随着浓度增大，北乌头种子的发芽率变化不大。因此，在综合考虑费效比后，选择质量浓度为180 mg·L-1的GA3预处理最为适合。

图2 不同浓度高锰酸钾处理北乌头种子发芽率

图3 不同GA3预处理北乌头种子发芽率

2.4 播种密度对北乌头出苗率的影响

从图4可以看出，播种密度为1 g·m-2时北乌头的出苗率最高，达到12.1%。而其他播种密度的北乌头出苗率在8.7%～8.9%。因此，应该选择≤1 g·m-2的播种密度最为适宜。

图4 不同播种密度北乌头出苗率

3 结 论

本研究初步摸清了影响北乌头种子发芽效果的因素及其参数。结果表明北乌头种子发芽受温度影响较大，最适宜的温度为20 ℃；高锰酸钾预处理和GA3预处理可有效促进北乌头种子萌发，较适合的质量浓度为高锰酸钾9 g·L-1、GA3180 mg·L-1；播种密度过大会降低北乌头种子发芽效率，较合适的播种密度为≤1 g·m-2。采用试验得出的影响因素参数进行试验播种，效果理想。