不同处理对滇重楼种子发芽及种苗生长的影响

张翔宇，陈晓芳，柳 敏，周茂嫦，查 钦，王彩云

（1.毕节市中药研究所，贵州 毕节 551700；2.毕节医学高等专科学校，贵州 毕节 551700）

重楼，味苦微寒，主惊痫，摇头弄舌，热气在腹中，癫疾，阴蚀，下三虫，去蛇毒［1］。《全国中草药汇编》［2］收载重楼为百合科（Liliaceae）重楼属（ParisL.）植物华重楼［Paris polyphyllaSmith var.chinensis（Franch.）Hara］或 七 叶 一 枝 花（Paris polyphyllaSmith）的根状茎，《中华人民共和国药典》［3］（2020年版）收载重楼为百合科植物滇重楼［Paris polyphyllaSmithvar.yunnanensis（Franch.） Hand.-Mazz.］或 七叶一枝花的干燥根茎。药材重楼具有清热解毒，消肿止痛，凉肝定惊的功效，主要用于治疗疔疮痈肿，咽喉肿痛，蛇虫咬伤，跌扑伤痛，惊风抽搐。重楼是云南白药、宫血宁胶囊、金富康口服液、楼莲胶囊、肝复乐片等 40 余种中成药的原料［4］。

据了解，重楼价格从2012年的330元/kg增长到2019 年的2100 元/kg，增长率一度高达30%左右，近两年来价格有所回落。2019 年野生重楼采挖量为120 t 左右，栽培种采挖量约540 t，野生资源采挖量占据约1/4。按照现如今重楼规范化人工种植核算，5～6 年生的重楼种苗种植为2.25 × 105株/hm2，年产重楼干品约3 750 kg，重楼种植6 年后能提供3 000 t重楼药材需要800 hm2，需要1.8 × 108株重楼种苗。目前全国每年消耗重楼根茎约16 000 t［4］，巨大的消耗不可避免地导致野生资源的枯竭。重楼药材价格的不断上涨，也充分激发了广大药农的种植热情。经过近年来的发展，特别是云南省将重楼产业进行重点支持，规划种植面积10 万亩以上，重楼药材已从野生采挖供给逐渐走向人工栽培生产。重楼主要以种子育苗移栽作为繁殖手段，重楼种子具有复杂的休眠形态，采摘时种胚发育不成熟、种皮及胚乳存在萌发抑制物，有“二次休眠”的生理特性，其在自然状态下萌发率很低［5-7］。如何打破其休眠期，缩短后熟期，提高种子发芽率，是摆在科研工作者面前的一大难题。

近年来在破除重楼种子休眠促进发芽的研究方法和技术主要包括对滇重楼或者华重楼种子进行不同拌种方式、不同植物调节剂配比、不同土质、不同温湿度控制等［8-13］。本研究在此基础上通过筛选调整相关方法和技术，对滇重楼种子发芽、胚根生长、种苗生长相关指标的测定，探索提出针对滇重楼种子繁殖育苗最佳的处理方法，以期为重楼种子繁殖和大规模育苗提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

滇重楼种子购买于云南省文山州滇重楼种植基地，经张翔宇副研究员鉴定为滇重楼种子。

1.2 试验方法

试验设6个处理1 个对照，每个处理重复3 次，分别为处理1：600 mg/L GA3+ 40 mg/L IAA 浸泡8 h后，将其混合放入壤土和河沙（1 ∶ 4）保持湿度为60%，于5℃培养60 d 再将温度调至20℃培养60 d，如此重复一次共计240 d；处理2：300 mg/L GA3+10 mg/L FL 浸泡8h后，于20℃沙藏，保持湿度60%；处理3：种子与草木灰和沙土按照重量比（1 ∶ 1 ∶ 1）混合后保持湿度60%于5℃冷藏30 d，调温至10℃保存15 d，再调温至25℃保存2 d后按照以上顺序重复一次后调温至15℃保存30 d，再调温至20℃保存12 h；处理4：种子用10%硫酸处理10 min，用自来水冲洗5 遍后再用400 mg/L GA3浸泡8 h后与河沙按照1 ∶ 1混合，保持湿度60%，放置50 d；处理5：0℃冷藏50 d 后，用50 mg/L GA3处理15 h，再于0℃冷藏50 d后取出，将种子与湿沙混合后于22℃下沙藏，保持湿度60%；处理6：将种子外种皮洗净后用高锰酸钾浸泡2 h后取出冲洗4～5遍，用400 mg/L GA3浸泡8 h后与草木灰按照1 ∶ 2 混合，保持湿度60%；处理7：不去除种皮直接撒播到沙壤土中，保持湿度60%。各实验组处理培养时间均为240 d。

1.3 项目测定

每隔3 d 检查1 次，从第60 d 开始，每30 d 测定发芽数量，胚根突破种皮视为发芽。发芽率 = 累计发芽数 / 种子总数 × 100%；发芽势 = 第90 d 的发芽数 / 种子总数 × 100%；胚根生长情况为每60 d、90 d、120 d、150 d、180 d、210 d、240 d 时采用游标卡尺测定胚根长度，胚根生长势 = PG（N+30）- PG（N）；种苗移栽后农艺学性状调查方法：随机选取各处理滇重楼种苗10株，分别测定每株种苗的株高、株重、地径、根茎直径、不定根数、根茎重，株高采用卷尺量取根茎基部至茎顶端的长度；株重测定采用电子天平称取种苗整株重量；地径测定采用游标卡尺量取种苗茎基部1 cm 处的直径；根茎直径测定采用游标卡尺量取根茎最粗处直径；不定根数测定为数取根茎上细根的条数；根茎重测量采用电子天平称取地下部分的重量。

1.4 数据分析

采用 Excel 2007、SPSS 20.0 整理数据并进行种子发芽率、发芽势、胚根生长情况、胚根生长势、株高、株重、地径、根茎直径、不定根数、根茎重的显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对滇重楼不同时期累计萌发率的影响

不同处理不同时期滇重楼种子萌发情况见表1。由表1可知，不同时期不同处理之间存在一定的显著性差异，在最初60 d，处理3 的发芽率最高，说明处理3 快速启动萌发，解除休眠较好；而处理2 的发芽率较低，说明处理2 在快速启动萌发解除休眠较差；而对照组处理7萌发最差，说明不同处理方式对滇重楼种子最初萌发效果有极大影响。但随着时间的增加，处理2 的发芽率越来越高，特别是120 d 以后，处理2 与其他处理之间存在极大的显著性差异，且发芽率较其他处理组越来越高，差距逐渐拉大，说明GA3与FL 组合对提高滇重楼种子发芽率具有显著效果，且后期的爆发更好。到240 d 时，处理2 的发芽率到达93%，而其他处理组发芽率基本在80%左右，对照组处理7 最低，为57%，进一步表明了采用不同处理比不处理能最大程度的解除滇重楼种子二次休眠，达到快速出芽的目的。

表1 不同时期累计发芽率Tab.1 Cumulative germination rate in different periods

2.2 不同处理对滇重楼种子发芽势的影响

采用150 d 滇重楼种子的累计出芽率来表示各组的发芽势（见图1），发芽势反映了种子质量的优劣，在发芽率相同的情况下，发芽势高的种子生命力更强，播种后发芽率较高。发芽势高的种子，其种子的活力高，出苗齐壮；而发芽率高的种子出苗率高，但苗不一定整齐和粗壮。结合表1 和图1 的结果，处理2不管是发芽率还是发芽势均最优，同时也说明采用不同的手段处理比不处理的情况下滇重楼种子的发芽势差异明显，采用不同处理后打破了滇重楼二次休眠，对滇重楼种子发芽具有显著影响。

图1 不同处理滇重楼种子发芽势的影响Fig.1 Effects of different treatments on germination potential of seeds in heavy plants

2.3 不同处理对滇重楼胚根生长的影响

由表2 可知，不同时期不同处理滇重楼种子胚根的生长存在一定的显著性差异，60 d时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，但不明显，单从数据上看，处理6对滇重楼胚根生长最好，处理2和CK组最低；90 d时，各组间存在一定的显著或极显著差异，处理2 的最好，CK 组最低；120 d 时，除处理2 和CK组外，其余各组间有一定的显著性差异但无极显著差异，处理2 最好，CK 组最低；150 d 时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，处理2 最好，CK 组最低；180 d 时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，处理2 最好，CK 组最低；210 d 时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，但部分组间无显著性差异，处理2 最好，CK 组最低；240 d 时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，处理2 最好，CK 组最低。综上所述，第60 d时，CK组的胚根最短，但同样处理2 也没有显著性差异，其他各组间虽然有一定的显著性差异，但差异不明显；从第90 d 开始直至240 d 时，处理2 胚根生长均最好，CK 组均最低，其他各组之间部分无显著性差异。

2.4 不同时期胚根生长势的影响

由表3 可知，从不同时期的胚根生长势来看，在PG90-60时，各组处理间存在一定的显著性差异和极显著差异，其中处理2 胚根生长势最好，CK 最差；在PG120-90时，各组间存在一定的显著性差异，但不明显，其中处理2 胚根生长势最好，CK 最差；在PG150-120时，各组间不存在极显著差异，各组间胚根生长势均较为接近，从数据上看处理2 胚根生长势最好，处理6 最差；在PG180-150时，除CK 组外，其余各组无显著性或极显著差异，CK 组的生长势最低；在PG210-180时，除CK 组外，各组间存在一定的显著性差异，但不存在极显著差异，各组生长势极为接近，CK 组生长势最低；在PG240-210时，各组间存在一定的显著性或极显著差异，仍然为处理2最好，CK 组最低。综上所述，不同的处理情况下，在不停时期胚根生长势存在一定的差异，在滇重楼种子发芽的全过程中，处理2 胚根生长势均最高，CK 组最低，说明处理2 对滇重楼胚根的生长具有显著效果。

2.5 不同处理对滇重楼种苗农艺学性状的影响

不同处理不同时期滇重楼种苗生长情况见表4。由表4可知，不同处理下滇重楼种苗生长的株高存在显著或极显著差异，其中处理2 株高最高，达14.44 ± 1.68 cm，而CK 最低，为8.53 ± 1.07 cm；不同处理下滇重楼种苗生长的地径存在显著或极显著差异，其中处理2 地径最大，达2.75 ± 0.22 mm，而CK 最小，为1.72 ± 0.39 mm；不同处理下滇重楼种苗生长的根茎直径存在显著或极显著差异，其中处理2 的根茎直径最长，达15.79 ± 1.54 mm，而CK 最低，为13.68 ± 1.22 mm；不同处理下滇重楼种苗生长的根重存在显著或极显著差异，其中处理1根重最重，达7.36 ± 1.09 g，而CK 最轻，为5.80 ± 1.16 g；不同处理下滇重楼种苗生长的不定根条数存在显著或极显著差异，其中处理1 不定根条数最多，达7.36 ±1.09 g，而CK 最少，为5.80 ± 1.16 g；不同处理下滇重楼种苗生长的根茎重存在显著或极显著差异，其中处理2 根茎重最重，达0.97 ± 0.11 g，而CK 最轻，为0.61 ± 0.16 g。综上所述，不同处理下滇重楼种苗农艺学性状有较大的影响，表现为株高、地径、根茎直径、株重、不定根条数、根茎重等的生长差异，而处理2 均为最佳，CK 组最差，其他各组间也存在一定的显著性或极显著差异，由此可见，采用不同处理下对滇重楼种苗的生长发育具有较好的效果。

表4 不同处理对滇重楼种苗农艺学性状的影响Tab.4 Effects of different treatments on the agronomic characters of seedlings in heavy buildings

3 讨论与结论

休眠是物种适应自然的策略，不同物种具有不同休眠机制。种子休眠包括种皮吸水障碍、胚休眠和萌发抑制物的存在，内源激素是一个重要的影响因子，脱落酸和赤霉素是控制种子休眠与萌发的主要内源激素［14，15］。滇重楼种子休眠属于形态学-生理学休眠类型，内源激素ABA 和GA3在休眠与萌发过程中起重要作用，ABA 是引起休眠的关键因素，ABA 含量的降低是滇重楼种胚发育的始动因子，而GA3则有助于种子的生理后熟［16］。滇重楼种胚休眠的解除伴随着ABA 减少与促萌物质GA3增加和积累［16，17］。在滇重楼种子的生长发育过程中，GA、IAA、ZR 含量显著升高，ABA 含量显著下降［18，19］。通过添加外源植物生长调节剂2，4-D、NAA、GA3等能促进滇重楼种子的萌发［20-22］。本研究处理1、2、4、5、6均添加了不同浓度GA3处理，从萌发的情况看均比对照组能更好的促进滇重楼种子的萌发，这一结果与上述相关研究结果一致。滇重楼种皮内存在一定活性的抑制物质［23］，对胚根生长具有明显抑制作用［24，25］，因此带外种皮的果实采集之后需搓去外种皮［26-28］，刺激内种皮增加通透为子叶脱壳创造条件［29］。本研究对照组为不搓去外种皮的处理，不管在发芽率、发芽势、胚根生长、胚根生长势以及后期种苗生长的农艺学性状方面均较前6种搓去外种皮较差，这与上述研究结果一致。低温沙藏有益于滇重楼种子催芽［30］，研究表明在4℃条件下采用干沙和湿沙层积后种子的萌动率虽然可达到65%，但不能萌发，而只是解除了形态学休眠［31］。变温层积则可在3个月内打破滇重楼种子休眠［32］。汪佳维等［33］研究表明，不同沙藏温度处理中恒温20℃沙藏处理下滇重楼种子胚率增长最快。本研究对照组为不经变温层积处理，与其他经变温层积的处理相比相关指标均较差，这与相关研究结果类似。

本研究综合了相关研究结果，包括添加不同植物生长调节剂，硫酸、高锰酸钾处理，变温、恒温沉积，种子脱皮与不脱皮等采用6 个不同处理和1 个CK对照，探索不同处理对滇重楼种子发芽及种苗生长的影响。结果表明，不同处理方式均对滇重楼种子萌发及种苗生长具有积极作用，都较CK 组优，而对比6 个不同处理之间的差异可以看出，处理2 在各方面均较其他处理更优，其240 d 时发芽率为93.00 ± 1.00%、胚根生长达12.47 ± 0.06 mm、胚根生长势达2.90 ± 0.00 mm，150 d 时发芽势为66.67 ±1.53%，成苗后株高达14.44 ± 1.68 cm、地径2.75 ±0.22 mm、根茎直径15.79 ± 1.54 mm、株重7.36 ±1.09 g、不 定 根 达13.67 ± 0.58 条、根 茎 重0.97 ±0.11 g。综合滇重楼种子的发芽及种苗移栽后农艺学性状情况，采用300 mg/L GA3+ 10 mg/L FL 浸泡8 h后，于20℃沙藏，保持湿度60%为最优处理方法。本研究对滇重楼种子繁殖育苗的处理方法进行深入探索，以期为重楼种子规模化繁育技术提供依据。