外界因素处理对吊瓜种子发芽率的影响

孙慧仙，郝培应，王为民，陈华夫

（1.中国计量学院生命科学学院，浙江杭州，310018；2.浙江诸暨市华夫吊瓜研究所）

外界因素处理对吊瓜种子发芽率的影响

孙慧仙1，郝培应1，王为民1，陈华夫2

（1.中国计量学院生命科学学院，浙江杭州，310018；2.浙江诸暨市华夫吊瓜研究所）

针对生产中吊瓜籽萌发困难的问题，利用室内模拟试验，研究了种皮、光照、温度、赤霉素（GA3）、聚乙二醇（PEG）以及吊瓜种子提取物等因素对吊瓜种子发芽率的影响，以期探讨适宜吊瓜种子发芽的最佳条件。研究结果表明，吊瓜种子的提取物对吊瓜种子的萌发无抑制作用，光照对吊瓜种子萌发有显著抑制作用，GA3和 PEG浸种处理对去皮吊瓜种子萌发有一定促进作用；去除种皮结合25℃～35℃变温处理最有利于吊瓜种子的萌发，萌发率达82.3%。

吊瓜；发芽率；光照；温度；赤霉素；聚乙二醇；种子提取物

吊瓜，学名栝楼 （Trichosanthes kirilowiiMaxim），属葫芦科，多年生草质藤本植物，雌雄异株，生长在海拔100～1 800 m，气候温润的山谷密林和坡地灌丛中。据《本草纲目》、《中药大辞典》等中医药文献记载，吊瓜籽、果实、根均可入药。吊瓜果实入药称全栝楼，有润肺祛痰、利气宽胸等功效[1]；吊瓜籽入药称栝楼仁，具有散结消痈、润肠通便的功效；块根入药称天花粉，具有清热泻火、生津止渴、排脓消肿的功效[2]。

吊瓜籽含有丰富的角鲨烯（22.7%），其籽油中亚油酸含量约为33.6%，显著高于橄榄油（8.48%）和菜籽油（13.03%），是一种优良的保健食品[3]。由于吊瓜药食同源，经济价值高，开发潜力大，近年来在浙江湖州、长兴等地已大面积种植。但生产中利用吊瓜种子进行繁殖时，存在种子萌发困难、发芽时间长、出芽不齐等问题，此外，浸种过程中易造成二次休眠。目前种植区多采用无性分根繁殖，然而无性繁殖存在着繁殖系数低、种质易退化等缺点。针对吊瓜种子萌发困难的问题，本试验研究了种皮、光照、温度、赤霉素、聚乙二醇以及种子提取物对吊瓜种子发芽率的影响，以期探讨适宜吊瓜种子发芽的最佳条件，从而为吊瓜的规范化栽培提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为吊瓜种子花山2号，由浙江省诸暨市华夫吊瓜研究所提供。供试药剂为TTC（2，3，5-三苯基氯化四唑），GA3（赤霉素），PEG（聚乙二醇），均为国产试剂。

1.2 试验方法

参照国际种子检验协会（ISTA1996）规定的方法，用0.5%TTC（pH值6.8）于30℃下染色1 h后统计种子的染色情况[4]，测定种子的生活力。

①种皮、温度、光照对种子发芽率的影响 设置完整种子（A）和去皮种子（B）2组处理，每组处理各取一半的种子，进行不同温度的浸种和发芽处理：a.室温水浸泡24 h后，将种子分别置于25℃进行恒温培养（AC1、BC1）和变温培养（AC2、BC2）。b.40℃水浴浸泡4 h→室温水浸泡24 h→室内晾干种子后，将种子分别置于30℃进行恒温培养（AD1、BD1）和变温培养（AD2、BD2）。变温培养循环周期为24 h，每个循环周期温度设置为25℃（6 h）、30℃（6 h）、35℃（6 h）、30℃（6 h）。每一组的种子再平均分成2个处理组，分别为光照组和避光培养组。

②GA3处理对吊瓜种子萌发的影响 在试验①的基础上，选择发芽率最高的处理，用不同浓度的 GA3（0，25，50，100，200，400 mg/L）处理后进行测试。将种子分成2组：a.从浸种到培养整个过程均使用GA3溶液处理；b.仅浸种时用GA3溶液处理，培养时则改用蒸馏水。每天定时观察发芽粒数，25 d后，计算种子萌发率。

表1 温度、光照和去种皮处理对吊瓜种子发芽率的影响

③PEG处理对吊瓜种子发芽率的影响 在试验①的基础上，选择发芽率最高的处理组，分别用浓度为0.05，0.15，0.30 g/mL的 PEG-600和 PEG-6000溶液对吊瓜种子进行浸种处理。每天定时观察发芽粒数，25 d后计算种子发芽率。

④吊瓜种子内源抑制物活性测定 取去皮的吊瓜种子20 g，磨碎后分别用蒸馏水、石油醚和乙酸乙酯提取。石油醚和乙酸乙酯采用索氏提炼法，减压蒸馏浓缩除去溶剂，然后加水定容至100 mL（可加少许吐温80乳化），提取液浓度为0.2 g/mL。蒸馏水提取时，室温振荡 2 h后用普通滤纸过滤，取滤液备用，以等量水加少许吐温80作为对照。将对照、石油醚提取液、乙酸乙酯提取液和水提取液分别倒入直径为90 mm的培养皿中，每皿100粒吊瓜种子，置于25℃恒温培养箱中避光培养24 h后，测定发芽率。另取前述萌发试验中发芽率最高处理组吊瓜种子作为试验材料进行萌发抑制物试验。每个处理3次重复。

⑤发芽率计算 发芽率/%=（发芽种子粒数/总粒数）×100%。试验数据用 SPSS 11.5软件进行Tukey显著性检验。

2 结果与分析

2.1 吊瓜种子活力测定

TTC法因不受种子休眠状态影响，能够简便、准确、快速地测出种子活力，被广泛应用。经检验，供试种子活力达100%，其原因可能是试验所用种子为华夫吊瓜研究所当季收获精选的留种用种子。

2.2 温度、光照和去皮处理对吊瓜种子发芽率的影响

如表1所示，与完整种子 A组相比，去皮处理（B组）能够显著提高吊瓜种子的发芽率。在避光条件下，去皮种子用变温浸种加变温培养（BD2）后，发芽率达 82.3%；在光照处理条件下，发芽率最高的BD2处理组发芽率也显著降低，仅有38.9%，说明光照对吊瓜种子萌发有显著的抑制作用。温度对吊瓜种子的萌发也有显著的影响，40℃高温浸种结合25～35℃变温处理，种子发芽率显著高于 25℃恒温培养的处理，并且对去皮吊瓜种子的促进作用显著高于完整种皮组。

2.3 GA3处理对吊瓜种子发芽率的影响

如图1A所示，与对照（81.2%）相比，避光条件下，用不同浓度GA3浸种，再用蒸馏水培养对吊瓜种子萌发无显著促进作用。而浸种萌发过程中均使用GA3的处理条件下，仅25 mg/L GA3处理对吊瓜种子的萌发（85.7%）有促进作用，其他处理组随着GA3浓度的提高，对吊瓜种子萌发的抑制作用逐渐加强，浓度大于200 mg/L的GA3处理基本抑制了种子萌发（图1B）。

2.4 PEG处理对吊瓜种子发芽率的影响

以不同分子量和不同浓度PEG溶液对吊瓜种子进行浸种处理，0.15 g/mL PEG-6000处理的效果最好，萌发率达到83.6%，但与对照组（81.2%）相比无显著性差异（图2）。

图1 GA3处理对吊瓜种子发芽率的影响

图2 PEG处理对吊瓜种子萌发的影响

2.5 吊瓜种子内源抑制物活性测定

观测结果发现，与对照相比，水提取物、乙酸乙酯提取物及石油醚提取物对吊瓜种子的萌发无明显的抑制作用。

3 结论与讨论

充足的水分、适宜的温度和足够的氧气是种子发芽必不可少的3个基本条件。活种子在适宜的萌发条件下仍不能发芽的现象称为种子休眠，是植物重要的适应特性之一。种子休眠的原因一是内源性休眠，即胚本身的原因造成的，包括胚发育未完成、缺少必须的激素或存在抑制萌发的化学物质，用低温层积、变温处理、干燥、激素处理等方法可解除。二是外源性休眠，大多是因为种皮不透水、不透气或机械阻力等造成，这类种子只要在适宜的水分、温度和氧气条件下，种子很快就能发芽。三是综合类休眠，是由内外源因素相互作用导致[6]。多数具有坚硬外壳的种子，萌发相对困难，在生产上表现为种子萌发质量不高、发芽率低等。本试验结果表明，去皮吊瓜种子的最大萌发率为82.3%，显著高于相同条件下完整种子的萌发率（38.9%）；而内源抑制性物质试验表明，吊瓜种子中基本不含有抑制萌发的物质存在。以此可以推断出外种皮的机械阻碍作用是导致吊瓜种子萌发困难的主要原因。

种子萌发是植物生命的初始阶段，其发育初期形态建成和器官发育分化所需的能量和原料主要依赖于自身储备营养物质的分解和转化等代谢，而这些转化都必须以水的适度供应为前提。采用变温浸种处理种子，可促进种皮破裂，改变其透气性，以满足种子吸胀阶段所需要的水分和氧气，从而促进种子内部的生理生化进程，最终起到促进发芽的作用。试验结果表明，在避光条件下，变温浸种的完整种子和去皮种子的萌发率分别为38.9%和82.3%，显著高于常温浸种处理中完整种子13.9%和去皮种子52.8%的萌发率。

水是种子萌发的必备条件之一，水分渗入种子的动态进程影响种子萌发。PEG浸种后，可以降低种子萌发最初的水势，改变水分渗透平衡，从而起到改变种子某些萌发生理生化反应，促进萌发。试验结果表明，与对照（82.3%）比较，15%PEG-6000处理对吊瓜种子的萌发（83.6%）具有一定的促进作用。

影响种子休眠或发芽的内因，与种子本身是否发育完全、是否含有内源性抑制物质，以及与内源激素如GA3、生长素（IAA）、细胞分裂素（CK）和萌发抑制物质脱落酸（ABA）的平衡和消长有关。已有的研究表明，GA3可以通过诱导与萌发相关基因的表达，如促进种子糊粉层中 α-淀粉酶的新合成，加速淀粉的水解等作用促进种子萌发[7,8]。本试验仅发现用25 mg/L GA3持续培养处理对去皮吊瓜种子的萌发有轻微（85.7%）的促进作用，而其他较高浓度的GA3处理对吊瓜种子的萌发有明显的抑制作用，可能是外源的 GA3扰乱了吊瓜种子内部的激素平衡。

通过去皮结合变温处理，吊瓜种子的萌发率最高，为82.3%，但仍不能达到100%，而种子活力测定为100%，可能因为试验用种子为当季收获的种子，其胚本身发育不完全。

[1]张晓峰，陈小梅，张春霞，等.栝楼果实营养成分的研究[J].食品科技，2009，34（9）：46-47.

[2]宋振巧，王洪刚，王建华.栝楼的研究进展[J].山东农业科学，2005（5）：72-74.

[3]王唯芬，蒋家新，王兰州，等.精炼吊瓜籽油的脂肪酸分析[J].中国计量学院学报，2007，18（4）：322-325.

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[5]史威威，董宽虎，侯志兵，等.PEG-6000引发对白羊草种子发芽的影响[J].草原与草坪，2007（6）：26-28.

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[7]Atia A,Debez A,Barhoum Z,et al.ABA,GA3and nitrate may control seed germination of Crithmum maritimum (Apiaceae)under saline conditions[J].Comptes Rendus Biologies,2009(332):704-710.

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Effects of External Factor Treatments on Seeds Germination Rate of Trichosanthes kirilowiiMaxim

SUN Huixian1,HAO Peiying1,WANG Weimin1,CHEN Huafu2
(1.College of Life Science,China Jiliang University,Hangzhou 31008; 2.Huafu Trichosanthes kirilowii Maxim Research Institute)

To explore suitable conditions for germination ofTrichosanthes kirilowiiMaxim seeds,some factors,such as,removing the seed testa,light,temperature,gibberellin (GA3),polyethylene glycol(PEG),seed extraction,and so on,were studied in room condition.The results showed that the treatment of seed extraction had no effect on seed germination, however,in contrast to the light that inhibited the germination of seed,GA3and PEG played a certain role in promoting the seed germinate.The seeds germination rate reached the highest level of 82.3%,when seeds were removed the testa and given a suitable temperature of 25℃-35℃.

Trichosanthes kirilowii Maxim;Germination rate;Light;Temperature;GA3;PEG;Seed extraction

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.08.011

孙慧仙（1988-），女，本科，研究方向为生物工程

王为民（1970-），通信作者，男，博士，副教授，研究方向为药学，电话：0571-86914442，13605819942，E-mail：wwm@cjlu.edu.cn

2011-03-25