仡佬药杏叶防风种子特征及其萌发规律研究

肖 海，刘付松，谢 健，吴发明，刘 莎

(1.遵义市妇幼保健院，贵州 遵义 563000；2.遵义医科大学 药学院，贵州 遵义 563099)

杏叶防风(PimpinellaCandolleanaWight et Arn.)为伞形科植物，又称为杏叶茴芹，是我国西南特有少数民族仡佬族的传统常用药物之一[1]。产地调研过程中发现务川地区仡佬族民间医生称之为羌活。仡佬族医生用其新鲜或干燥全株或根治疗各种腹胀、腹痛、腹泻、消化不良。中医认为杏叶防风具有温中散寒，行气止痛，祛风活血，解毒消肿等功效[2]。现代药学研究表明杏叶防风中含有挥发油等活性成分[3]，具有抗氧化、抑菌等药理作用[4]。因此，杏叶防风具有很好的应用前景和极高的开发价值。杏叶防风主要分布在我国西南的高海拔地区，中国植物志记载为海拔1 350～3 500 m，在务川地区实际调查中发现其主要分布在1 100～1 500 m，贵州是其主要分布省级区域之一。目前杏叶防风均为野生资源，对其驯化栽培相关研究尚未见报道，同时杏叶防风的分布范围较小，对海拔要求较高，野生资源蕴藏量相对较小，难以满足规模性开发。杏叶防风为伞形科植物，在野外资源调查过程中发现杏叶防风野生种群主要通过种子扩散，因此要实现杏叶防风的人工驯化，野生变家种，对其种子特征和萌发规律进行研究具有科学意义。本文通过对杏叶防风种子特性和萌发规律进行系统研究，旨在开展杏叶防风的人工驯化，为杏叶防风野生变栽培和可持续开发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料 杏叶防风种子采集地为贵州省遵义市务川县黄都镇丝绵村(遵义市务川县和道真县为我国仡佬族人民主要聚集地，占仡佬族总人口的90%以上)，海拔1 000～1 500 m，经纬度位东经107°38′～108°39′45″，北纬28°19′54″～28°55′26″。杏叶防风种子于2019年采集，其原植物经过遵义医科大学吴发明博士鉴定为伞形科植物杏叶防风PimpinellacandolleanaWight et Arn.。采集80%果实变为黄褐色的植株，剪切全株带回后悬挂于干燥通风处阴干，揉搓、除杂，净种子保存于种子库中备用，共收集杏叶防风种子15份，每份净种子约30 g，从中随机抽取10批次用于种子检测。

1.2 方法

1.2.1 杏叶防风种子萌发规律 不同批次杏叶防风种子萌发特征：首先用5%的NaClO 溶液浸泡种子10 min，去离子水冲洗5～6次，然后将已消毒种子放入铺有(8±0.5)cm消毒河沙的培养杯中(一次性塑料饭盒)，每杯100粒种子。随后将培养杯置于恒温光照培养箱中，在25 ℃，12 h光照/12 h黑暗的条件下进行萌发。每日定时添加蒸馏水保持湿润。每批次3个重复。温度处理对杏叶防风种子萌发的影响：设置5、10、15、20、25、30、35、40 ℃ 8个不同水平温度处理，每个处理3次重复，其他条件同上。水分处理对杏叶防风种子萌发的影响：10%～15%、25%～30%、40%～45%、55%～60%、70%～75%、85%～90% 6个不同水平水分处理，每个处理3个重复，其它条件同上。药剂处理对杏叶防风种子萌发的影响：参照前人研究[6-10]，采用GA3水溶液(10 mg/L)浸泡、浸泡NAA水溶液(1 mg/L)浸泡，高锰酸钾水溶液(2 mg/mL)浸泡、硝酸钾水溶液(5 mg/mL)浸泡，草木灰拌种、草木灰浸出液浸泡，沼液浸泡作为药剂处理，以清水作为对照组，每个处理3个重复，其他它条件同上。检测指标包括：发芽开始、发芽结束、发芽率、发芽势、发芽指数。萌发实验进行第25天时用游标卡尺(精度0.01 mm)测量不同处理杏叶防风幼苗茎叶长度和根长，以5株均值作为测定值；测定单株鲜重，以10株幼苗均值作为测定值；并计算幼苗死亡率。

1.2.2 数据分析 采用Microsoft Excle 2019软件整理数据，用SPSS 19.0软件单因素方差分析(One-way ANOVE)中的多重比较(LSD)进行显著性分析。P<0.05时表示处理间具有显著差异。

2 结果与分析

2.1 杏叶防风种子萌发规律 10个批次杏叶防风种子萌发结果见表1。由表可知，发芽开始时间在3.17～5.33 d，平均发芽开始时间为4.05 d，主要集中在第3～4天，说明这一时间段是杏叶防风种子萌发的时间节点，各批次之间存在一定差异。发芽结束时间在7.33～7.83 d，发芽结束平均时间为7.22 d，10个批次种子发芽结束时间主要集中在第7天，各批次之间差异不显(P>0.05)。10个批次发芽率均值为87.93%，除第4批次之外，其余九个批次发芽率均高于85%，其中2个批次发芽率高于90%；第4批次发芽率最低可能是由于该批次种子的成熟度最低所导致的，因此在良种繁育过程中应重视采收期，采收过早影响种子质量，采收过晚则会导致大量优质种子脱落。发芽势在48.00%～53.67%，均值51.47%，仅2个批次种子发芽势低于50%，其他8个批次均高于50%，差异相对较小(P>0.05)，说明10个批次杏叶防风种子的生活力强度和出苗整齐度比较一致。发芽指数的范围在15.55～17.96，差异较小，说明各批次杏叶防风种子的活力值相对一致。种子萌发后第25天后，单株鲜重为0.231～0.282 mg，茎叶长度为6.25～10.92 mm，根长度为10.92～22.58 mm，这3个指标均表现出不同程度的差异，说明杏叶防风萌发后幼苗的生长速率存在差异，这种差异将会影响幼苗的健壮程度，因此在育苗过程应当注意择优汰劣。

表1 杏叶防风种子萌发规律

2.2 温度对杏叶防风种子萌发规律的影响 以第八批次种子(发芽率最高)为实验材料进行温度对杏叶防风种子萌发影响的考察，表2结果表明，温度对杏叶防风的种子萌发速率存在显著影响(P<0.05)。杏叶防风种子萌发对温度的响应整体趋势表现为：除5 ℃条件下杏叶防风种子未萌发之外，从10 ℃至40 ℃条件下杏叶防风种子发芽开始与发芽结束和温度成负相关，温度越高，发芽开始和发芽结束所需时间越短。发芽率随着温度升高整体呈先升高后降低的趋势，在20～25 ℃时达到最高然后降低，其中10、15、40 ℃ 3个温度水平条件下杏叶防风种子的萌发率低于80%，极显著(P<0.01)低于正常条件下(20～25 ℃)。发芽势和发芽指数随温度变化的变化趋势整体呈先增加趋势，在10～30 ℃整体和温度成正相关，30～40 ℃基本保持平衡。温度对杏叶防风幼苗生长的影响表现为单株鲜重、茎叶长度和根长度3个指标在10～20 ℃整体和温度呈正相关，20～30 ℃发芽规律整体趋同，30～40 ℃呈负相关。幼苗死亡率则和温度呈正相关，40 ℃条件下幼苗死亡率显著高于其他温度水平。实验结果表明低温和高温对杏叶防风种子萌发和幼苗生长均有不良作用。

表2 温度对杏叶防风种子萌发的影响

2.3 水分对杏叶防风种子萌发规律的影响 表3结果表明，不同水分含量水平之间杏叶防风种子萌发速度存在显著差异(P<0.05)，在整个实验设置水平范围内，发芽速度和水分量成正相关，即水分含量越高，发芽速度越快。70%～75%和85%～90%梯度水平发芽速度最快，发芽开始和发芽结束时间最短，3～4 d开始发芽，7～8 d发芽结束。对发芽指数和发芽势的影响和发芽速率趋势基本一致；对发芽率的影响表现为低水分含量条件对杏叶防风发芽率影响显著，10%～15%、25%～30%和40%～45% 3个水平条件下杏叶防风种子发芽率和水分含量呈正相关，发芽率随水分含量的增加显著升高，而从40%～45%到85%～90% 4个梯度水平发芽率基本一致。实验结果表明水分对杏叶防风幼苗生长影响显著(P<0.05)，单株鲜重、茎叶长和根长3个指标和水分含量水平呈正相关，说明水分越充足杏叶防风幼苗生长速率越快。幼苗死亡率和水分含量水平整体呈两头高中间低的趋势，水分含量最低和水分含量最高2个条件下杏叶防风幼苗死亡率均显著高于其他水平，但2个水分条件下幼苗死亡的原因不同，水分含量10%～15%水平条件下杏叶防风幼苗死亡主要是干旱所致，而水分含量85%～90%水平条件下杏叶防风幼苗死亡的主要原因则是染病。

表3 水分对杏叶防风种子萌发的影响

2.4 不同处理方式对杏叶防风种子萌发规律的影响 实验结果如表4，以对照组(CK)为基准不同处理方式对杏叶防风种子萌发速率存在显著影响(P<0.05)。各种处理的发芽开始和发芽结束时间均较对照组显著降低，其中以草木灰拌种发芽开始和发芽结束时间均最短。各处理对杏叶防风种子萌发率的影响不显著(P>0.05)，各对照组杏叶防风种子萌发率均值90%以上，但发芽势和发芽指数两个指标受各处理的影响显著，各处理组发芽势和发芽指数均优于对照组。幼苗生长过程中草木灰拌种、草木灰浸出液浸种和沼液浸种3个处理幼苗生长势显著由于其他处理组(P<0.05)，激素处理组幼苗的茎叶长和根长虽显著大于其他处理组，但其幼苗相对纤细，单株鲜重显著低于草木灰拌种、草木灰浸出液浸种和沼液浸种组(P<0.05)，这可能是草木灰和沼液在幼苗后期生长过程能够提供一定的营养元素所导致的。各对照组幼苗死亡率以沼液浸种组最高，和对照组持平，以高锰酸钾溶液浸种和草木灰拌种死亡率最低，硝酸钾溶液浸种和草木灰浸出液浸种较低，这一结果应该和这几种处理具有一定的杀菌作用直接相关。

表4 不同处理对杏叶防风种子萌发的影响

3 讨论

种子是药用植物的重要繁殖材料，种子育苗具有高效、量大、低成本等特点[5-6]，因此在野生中药材的人工驯化栽培过程中，种子是最佳繁殖材料。种子萌发作为植物生活周期的主要阶段，在野生环境中决定植物种群维护和扩大能力[7]，在人工栽培过程中，种子萌发规律则是整个驯化过程研究基础。种子特征和种子萌发规律存在直接相关性，因此在野生药用植物驯化研究过程中需要将种子特征和萌发规律结合起来进行综合评价。

本研究结果表明，适宜采收期是保证杏叶防风种子产量和品质的关键因素，采集过早成熟度不足则影响萌发及育苗，采集过晚则会导致大量优质种子自然脱落。杏叶防风种子细小，但在适宜条件下具有很好的萌发性能，这一优良性能为其以种子作为繁殖材料进行驯化栽培提供可能。温度和水分是影响杏叶防风种子萌发和幼苗生长的决定性生态因子，在大田育苗过程中要特别注意，低温和高温均不利于杏叶防风种子萌发和幼苗生长。对于细小种子而言，育苗过程中充足的水分是必要条件，但也需要注意水分过多容易引发根腐病等植物疾病[8]；对杏叶防风而言，水分含量为70%～80%是比较理想的选择。药剂处理促进种子萌发是当前中药材栽培研究和应用较多的方法[9-10]，但实际上除了一些特殊种子之外，外源激素和化学药剂处理的实用价值并不大，反而是一些传统生产中遗存下来的土方法具有很好的实用价值；草木灰处理则是应用最为广泛的方法之一，不仅具有很好的催芽、杀菌作用，还是很好的肥料，广泛的应用于马铃薯、党参等种茎种子处理中。

综上，杏叶防风种子具有很高的育苗潜力，以种子作为繁殖材料将其驯化栽培具有可行性，育苗过程中选择成熟度较高，千粒重大的种子，育苗温度以20～25 ℃为佳，土壤水分含量以75%～80%为佳，种子前处理以草木灰拌种处理为佳。