不同处理方式天门冬种子发芽率和发芽势的特征

潘丽梅 付金娥 韦莹 韦树根

摘要 为获得天门冬种子的最佳发芽条件，以天门冬种子为试验材料，研究不同抑菌处理、温度、光照及发芽床对天门冬种子发芽的影响，，结果表明：不同温度处理间种子的发芽率差异显著，最佳发芽温度为20℃或25℃;光照对种子的萌发无显著影响，但适当的光照更有利于种子萌发;种子不用抑菌剂消毒，用高压灭菌后的无菌水处理效果最好;发芽纸足种子萌发的最佳发芽床。

关键词 天门冬;种子处理;发芽率;发芽势

天门冬为百合科天门冬属植物天门冬[Aspara-gus cochinchinensis （Lour.）Merr]的干燥块根，是常用的中药，俗称天冬[1]。2015版《中华人民共和国药典》表述其味甘、苦、性寒，归肺肾经，具有清肺生津、养阴润燥的功效，主治肺痿、阴虚发热、肺痈、咳嗽吐血等症[2]，具有很高的药用价值。天门冬药材主要来源于野生资源，历代均有药用或制蜜饯食用的习惯[3]。随着现代生活水平的提高，人们对药用资源的需求量也日益增加，天门冬作为多种中成药的有效成分，逐渐成为多个中药厂的生产原料之一，而且需求量逐日增长，在未大规模规范化种植之前，天门冬野生资源遭到前所未有的破坏，野生资源日益枯竭，因此野生抚育和人工种植成为保护和合理开发利用天门冬野生资源的最根本方法[4-5]。前人对天门冬的研究多集中在化学成分[6-10]、药理作用[11-14]、资源状况[5，15-17]等方面，繁殖方面研究较少。目前，天门冬的栽培繁殖方式主要以种子繁殖和分株繁殖为主，传统的种子繁殖方法较为粗放，发芽率极低，加上野生状态下的发芽情况以及野生状态下的种子形态有所差异，发芽过程中容易受到各种因素的影响，是导致发芽率低的主要原因之一[5]。分株繁殖虽然一度成为主要的繁殖方式，但因其繁殖系数较低，成活率受天气等因素影响大，从而也不再是最佳的繁殖方式。因此，笔者结合前人的研究成果，根据种子发芽试验的相关规程，对天门冬种子进行萌发试验研究，了解天门冬种子在不同发芽床、不同发芽温度以及不同抑菌处理等试验条件下的发芽情况，寻找最适合的发芽时间和发芽条件，确定缩短平均发芽时间、提高发芽率、发芽势以及发芽整齐度的最佳模式，为天门冬种质资源的工厂化育苗及持续利用提供有力依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试种子

试验材料来源于广西药用植物园科研基地天门冬种质圃的天门冬种子，经中国医学科学院药用植物研究所的马小军研究员鉴定为天门冬[Aaparguscochinchinensis （Lour.）Merr]植物的种子。材料于2015年7～8月采收，经前期处理后用于后续各项发芽试验。

1.1.2 仪器及试剂

发芽箱：光照培养箱LRH-400-G（罔产，广东）、光照培养箱LRH-250-G（国产，上海）。发芽器皿：直径为9～10 cm的玻璃培养皿，发芽盒（硬塑）。发芽基质：发芽纸（市售，种子发芽专用，pH 6.0～7.5）、过10日的细沙和细土。试剂：高锰酸钾、升汞。

1.2 方法

1.2.1 不同抑菌处理对发芽的影响

把经净度分析后的种子，分成5等份，然后用自来水（CK）、经高压灭菌后的无菌水、0.5%高锰酸钾、1%高锰酸钾、1%升汞分别各浸种2h，保持其它试验条件一致，进行抑菌处理后于纸上发芽床进行发芽试验。

1.2.2 不同温度对发芽的影响

将前期处理后的种子，分成5等份，置于发芽床（TP）上，保持其它试验处理一致，分别置于15、20、25、30、35℃恒温条件下进行发芽测定。

1.2.3 不同光照条件对发芽的影响

将前期处理后的种子，分成3等份，自然光照、灯光光照和黑暗条件下。自然光处理：直接放入未开光照的发芽箱中进行发芽试验。灯光光照处理：在发芽箱中强度20001x的每天照12h，进行发芽试验。黑暗处理：将发芽盒用不透光的黑布包裹，然后放入未开光照的发芽箱中进行发芽试验。本试验中除了光照条件外，其它试验处理保持一致。

1.2.4 不同发芽床对发芽的影响

发芽床的设置分发芽纸（BP）、细沙（TS）和细土3种类型。发芽纸（BP）：先在发芽盒内铺上2层充分吸湿的发芽纸，然后将经前期处理后的种子均匀铺开于发芽纸上，最后再用一层充分吸湿的发芽纸盖于种子上，放人培养箱进行培养：细沙（TS）：将拌好的湿细沙在发芽盒内均匀地铺开20mm厚，然后将前期处理后的种子均匀置于细沙床上，最后加盖一层10 mm厚的湿润后的松散湿沙。细土：把细土在发芽盒内均匀铺开20 mm厚.然后将前期处理后的种子均匀置于细土床上，加盖一层10 mm厚的细土，最后用小喷壶喷水湿透细土。

以上所有试验均按照《国际种子检验规程（1996版）》（ISTA）中的发芽试验以及GB/T3543.4-1995《农作物种子检验规程》中的相关要求进行[18]。试验每份处理为100粒种子，3次重复，定时观察并记录各处理间种子的发芽情况，保持种子萌发的温湿度要求，适时补水，并随时挑出褐变或霉烂的种子。上述各项实验中，除相应的处理外，种子其余的发芽条件为：以发芽纸为发芽床，发芽温度25℃，强度2000 1x下每天光照12 h培养。各试验观察记录时间为45 d。

1.3 数据分析

试验的数据均为3次重复试验处理的平均值，采用Excel软件处理，并用DPS软件对各处理的平均值进行差异显著性分析[19]。

2 结果与分析

2.1 不同溫度对天门冬种子发芽的影响

温度是种子萌发的重要条件，本研究在其它试验条件一致的基础上设计了5个温度处理，结果见表1。由表1可知，过低或过高的温度都不利于天门冬种子的萌发。在15～35℃，天门冬种子的发芽率呈先升高后降低的趋势，可见温度对天门冬种子的发芽率影响较大。低温下种子开始发芽的时间及试验持续的时间均较长（15℃）：30℃和35℃开始发芽的时间和试验持续的时间较短：20℃和25℃种子有较高且较一致的发芽率，可达85%以上，且二者发芽率差异不明显，适合进行天门冬种子的发芽。

2.2 不同光照条件对天门冬种子发芽的影响

在其它试验条件一致的基础上，对天门冬种子进行不同光照处理，观察其发芽情况，结果见表2。由表2可以看出，3个处理下均不影响天门冬种子的萌发，说明天门冬种子的发芽对光照并不是特别的敏感，2个光照处理间的种子发芽情况不存在显著影响，其发芽率和发芽势在两者间差异不大，但与黑暗处理下的发芽率和发芽势有一定差异，特别是对发芽势有较大的影响，黑暗处理下与2个有光照处理间的发芽势存在显著差异，但总体影响不大，只是适当的光照更有利于种子的萌发。

2.3 不同抑菌处理对天门冬种子发芽的影响

种子带菌是传播病害的一个重要途径，因此发芽前的抑菌处理尤为重要，但各抑菌剂的浓度会对种子发芽带来一定影响。由表3可以看出，不同抑菌处理对天门冬种子的发芽有较大的影响，其中，自来水处理的种子虽然开始发芽的时间较短，但霉变种子最多，发芽势一般：消毒剂（0.5%、1%高锰酸钾以及1%升汞）处理的种子受霉变影响最少，但开始发芽的时间也较长，且发芽率和发芽势较低，说明高锰酸钾和升汞这2种消毒剂虽然对天门冬种子的消毒具有较好作用，但对发芽也有一定的抑制作用，反而不利于种子萌发;高压灭菌后的无菌水处理的种子霉变较多，但其开始发芽的时间较短，且发芽率和发芽势最高，综合考虑以无菌水处理效果最好。

2.4 不同发芽床对种子发芽的影响

发芽床是种子萌发的重要介质，种子发芽的过程中，选用一個合适的发芽床尤为重要。由表4可以看出，3种不同介质下，种子开始萌发的时间和停止发芽的时间均差异不大，分别于13、15、16 d就开始萌发了;同时3种不同介质对种子的发芽势影响不大，仅对种子的发芽率有一定的影响，其中在细土上的发芽率与其它2个处理的发芽率在5%水平上差异显著;发芽纸与细沙的发芽率和发芽势没有显著差异，但在细沙上的处理其霉变种子更多，而在发芽纸上的霉变种子较少。因此，发芽纸是天门冬种子萌发的最佳发芽床。

3 讨论与结论

天门冬作为传统出口的大宗药材，近年来野生资源逐渐枯竭，通过引种、选种，培育高产优质品种并进行推广种植是合理保护和利用天门冬种质的有效途径，因此合理利用种子资源、进行种子（苗）质量标准研究和创建良种繁育基地势在必行。种子繁殖作为天门冬种质最主要的繁殖方式之一.虽然简单易行，但也容易受多方因素影响，如种子本身的特性、种子成熟度、发芽的温度、光照、水分以及其它介质等.都能影响种子的萌发。笔者根据天门冬种子的特性，通过设置5种抑菌处理、5种温度处理、3种光照处理以及3种不同发芽床对天门冬种子的发芽条件进行探索，摸索出天门冬种子的最佳发芽条件.为天门冬种质资源的延续及有效利用提供基础。

种子发芽过程中的温湿度较为适宜，容易滋生各种微生物及病菌，引起霉变。因此，萌发前需要使用抑菌剂进行抑菌处理，但本试验结果显示，天门冬种子并不适合利用抑菌剂进行抑菌，抑菌剂反而抑制了种子的萌发，用高压后的无菌水处理效果最好，可能与种子前处理中去掉了外包的种皮有关;适宜的温度是种子萌发的重要条件[20]，种子萌发时，种子内的一系列物质变化，包括胚乳或子叶内有机养料的分解，以及由有机和无机物质同化为生命的原生质，都是在各种酶的催化作用下进行的，而酶的作用需要有一定的温度才能进行，所以温度也就成了种子萌发的必要条件之一[21]。在本试验中，温度也是天门冬种子发芽的最大影响因子，试验结果显示，其适宜发芽温度为20或25℃，根据天门冬种植区域的气候情况，大田播种时常在气温较低的春季播种，本研究结果与之吻合。一般来说，光照不是种子萌发的先决条件之一，总体上关系不大，不管在有光照条件下或无光照条件下都能正常萌发，不过也有少部分的种子，需要在有光照的条件下，才能发芽，对于这部分种子，光照就成为了发芽的必备条件之一。本研究结果表明，光照对天门冬种子的萌发无显著影响，说明天门冬种子不是需光种子类型，只是自然光照下或者辅以一定的光照能使种子更好地发芽。发芽床作为发芽箱中重要的发芽介质，本研究结果表明，最合适合天门冬种子的发芽床是发芽纸。细沙、细土容易引起霉变，且湿度不好控制。

综上所述，天门冬种子的最佳发芽条件为：采收期采集足够成熟的种子，初步筛选、清理及净度分析后，用高压灭菌后的无菌水浸种2h，清洗干净后以高压灭菌后的发芽纸为发芽床，放入发芽盒内在20或25℃光照培养箱下进行培养20～30 d。

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