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不同引发剂对贮藏夏枯草种子引发效果的影响

2018-03-03祁瑞林张红瑞李青莲高致明张义珠

浙江农业科学 2018年2期
关键词:夏枯草发芽势发芽率

祁瑞林,张红瑞,彭 涛,2,李青莲,高致明*,张义珠

(1.河南农业大学 农学院,河南 郑州 450002; 2.卢氏县中药材生产管理办公室,河南 卢氏 472200;3.河南省农业厅 中药材生产技术服务中心,河南 郑州 450008)

夏枯草(PrunellavugarisL.)为唇形科夏枯草属多年生草本植物,是我国常用大宗药材之一。干燥果穗入药称夏枯球,全草入药称夏枯草。其性辛、苦、寒,归肝、胆经,具有清肝泻火、明目、散结消肿之功效,常用于治疗目赤肿痛、头痛眩晕、乳房胀痛等[1]。目前夏枯草以人工栽培为主,生产中一般采用种子繁殖。但种子生活力的主要标志是其萌发能力,种子的萌发能力和寿命长短主要受自身遗传特性、生理活性、种子质量及贮藏条件的影响。夏枯草种子小,油脂含量高,不耐贮藏,有些因药农贮藏方法不当或贮藏时间过长,致使种子质量得不到保证。目前关于夏枯草的研究主要集中在化学成分[2-7]、药理作用、栽培技术[8-12]等方面,有关贮藏时间对夏枯草种子生活力的影响鲜有报道。本文针对不同种子引发剂对不同贮藏时间夏枯草种子的发芽率、活力等进行测定,以期探讨选择最佳贮藏时间和提高夏枯草陈种子活力的有效方法。

1 材料与方法

1.1 供试材料及采集

供试夏枯草材料采自河南农业大学科教园区夏枯草种植基地,经河南农业大学高致明教授鉴定为唇形科夏枯草PrunellavugarisL.的果穗。2016年7月中旬分别收集贮藏时间为采收当年、贮藏1 a及贮藏2 a的夏枯草种子,室温保存备用。

1.2 处理设计

对3个贮藏时间夏枯草种子的千粒重、含水量、相对电导率进行测定分析。试验前将种子用0.5% KMnO4溶液消毒0.5 h,用蒸馏水冲洗数次,备用。将各种子置于干净的培养皿中,每皿100粒种子,每皿分别倒入各引发液20 ml,在20 ℃恒温培养箱中引发24 h。将引发后的种子室温下风干至原量,蒸馏水冲洗数次。在干净的培养皿中垫2层滤纸,润湿后将上述种子均匀放入培养皿中,置于恒温培养箱内进行发芽试验,适时向培养皿中补充蒸馏水。以蒸馏水引发的当年夏枯草种子作为对照,每个处理3个重复。在种子发芽试验期间,每天记录发芽的种子数,第10天测定根长,第15天测定其发芽率。

不同引发剂的浓度处理:引发溶液PEG(%)、KNO3-KH2PO4(%)、H2O2(%)分别设为5个浓度梯度,PEG溶液浓度范围为10%~30%,KNO3-KH2PO4溶液浓度范围为0.6%~3.0%,H2O2溶液浓度范围为0.2%~1.0%。

1.3 测定项目及方法

千粒重。去除杂质和破碎种子,重复3次,用万分之一天平称重,求平均值。

含水量。称量盒于105 ℃下烘干至恒重,称量。取0.5 g夏枯草种子放入盒内,打开盒盖,105 ℃烘箱内烘10 h,盖上盖子置于干燥器内待冷却后称重;再放入烘箱2 h,重复上述操作,直至最后1次称重和上一次相比差值不超过0.02 g为止,记录最后1次称重结果为干质量,重复3次,计算其含水量(%)。

发芽率=(25 d种子发芽数/供试种子数)×100;

发芽势=(种子发芽达高峰时的发芽数/供试种子数)×100;

活力指数/Vi=Gi×S。

其中,Vi为活力指数,Gi为发芽指数,S为幼芽根长。

1.4 数据分析

试验数据主要应用Excel 2003、SPSS 17.0等软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏时间对夏枯草种子萌发的影响

由表1得出,随着贮藏时间的延长,夏枯草种子的千粒重、含水量、发芽率、发芽势、活力指数均呈下降趋势,大小顺序依次为当年>1 a>2 a,且不同时间夏枯草种子各项指标之间存在极显著差异。千粒重以当年最重,为0.716 4 g,贮藏1 a、2 a的种子千粒重较当年种子下降7.1%和13.6%;含水量以当年最多,为9.9%,贮藏1 a、2 a的种子含水量较当年种子下降3.7%和8.9%;发芽率以当年最多,为79.0%,贮藏1 a、2 a的种子发芽率较当年种子下降15.2%和29.5%;发芽势以当年最大,为59.0%,贮藏1 a、2 a的种子发芽势较当年种子下降26.6%和31.64%;活力指数以当年最大,为20.1,贮藏1 a、2 a的种子活力指数较当年种子下降18.4%和30.8%。随着贮藏时间的延长,种子含水量降低,千粒重减小,发芽速率减慢,种子发芽势和活力显著下降。

表1 不同贮藏时间夏枯草种子萌发比较

注:数值为平均值±标准差;同列不同大小写字母分别表示在0.01、0.05水平上差异显著,表2~7同。

2.2 种子引发处理对不同贮藏时间夏枯草种子萌发的影响

2.2.1 PEG引发对不同贮藏时间夏枯草种子萌发的影响

由表2得出,10%~30% PEG引发3个贮藏时间的夏枯草种子发芽率、发芽指数、活力指数都显著提高,且差异极显著。其中,20% PEG引发当年种子发芽率最高,为86.3%,比对照组增加8.5%;25% PEG引发贮藏1 a、2 a种子的发芽率最高,分别为77.0%、70.0%,比对照组分别增加13.0%、21.0%。20%~25% PEG引发处理能明显提高夏枯草陈种子的萌发能力,各项指标都显著增大,且25% PEG引发陈种子效果比20%好。30% PEG引发3个贮藏时间夏枯草种子的各萌发指标比25% PEG引发处理开始下降,表明过高浓度PEG对夏枯草种子萌发具有抑制作用。结果表明,20%~25% PEG引发处理可以促进夏枯草种子萌发,并能提高陈种子活力。

表2 PEG引发对不同贮藏时间夏枯草种子发芽的影响

2.2.2 KNO3-KH2PO4引发对不同贮藏时间夏枯草种子萌发的影响

由表3得出,0.6%~1.8% KNO3-KH2PO4引发能显著提高3个贮藏时间夏枯草种子的发芽率、发芽指数及活力指数,各指标随KNO3-KH2PO4浓度的增大呈先升高后下降的趋势,差异显著。其中,1.2% KNO3-KH2PO4引发夏枯草当年采收种子的发芽率最高,为85.7%,比对照组增加7.8%;1.8% KNO3-KH2PO4引发夏枯草1 a、2 a种子发芽率最高,分别为79.3%、75.0%,比对照组分别增加15.5%和26.2%。0.6%~2.4% KNO3-KH2PO4引发处理显著提高3个贮藏时间夏枯草种子的活力指数。从2.4% KNO3-KH2PO4引发各处理指标开始下降。由此表明,0.6%~1.8% KNO3-KH2PO4引发可显著促进夏枯草种子萌发,提高种子活力,且1.8% KNO3-KH2PO4引发陈种子表现最好,但浓度过高会抑制种子的萌发。

表3 KNO3-KH2PO4引发对不同贮藏时间夏枯草种子发芽的影响

2.2.3 H2O2引发对不同贮藏时间夏枯草种子萌发的影响

由表4得出,不同浓度H2O2引发不同贮藏时间夏枯草种子各处理间差异极显著。0.6% H2O2引发处理能显著提高当年、1 a夏枯草种子发芽率、发芽势和活力指数;0.8% H2O2引发2 a种子的发芽率、发芽势最高,但活力指数在1.0% H2O2引发时最高。0.6% H2O2引发当年、1 a种子发芽率最高,分别为81.00%、79.00%,比对照组增加2.5%和15.2%;0.8% H2O2引发2 a种子发芽率最高为65.3%,相比对照组增加15.3%。0.6%~1.0% H2O2处理引发显著提高种子的发芽势与活力指数;1.0% H2O2处理引发种子的发芽率开始下降。由此可见,0.6%~0.8% H2O2引发促进夏枯草新陈种子萌发,提高其活力。

表4 H2O2引发对不同贮藏时间夏枯草种子发芽的影响

2.3 不同引发剂对同一贮藏时间夏枯草种子萌发的影响

2.3.1 不同引发剂对当年采收夏枯草种子萌发的影响

根据不同浓度引发剂对不同贮藏时间夏枯草种子萌发效果研究得出的结论分析可得,20%~25% PEG、1.2%~1.8% KNO3-KH2PO4以及0.6%~0.8% H2O2对当年采收的夏枯草种子萌发效果较好。由此得出表5,通过处理比较发现,20%PEG引发时,夏枯草种子的发芽率最高;1.2% KNO3-KH2PO4引发时,发芽势最高;0.8% H2O2引发时,活力指数最高。结果表明,20% PEG处理表现最好,对当年采收的夏枯草种子萌发效果最好。

2.3.2 不同引发剂对贮藏1 a夏枯草种子萌发的影响

通过不同引发剂对贮藏1 a夏枯草种子萌发影响试验得出(表6),1.8% KNO3-KH2PO4引发时,夏枯草种子的发芽率最高;0.6% H2O2引发时,发芽势最高;0.8% H2O2引发时,活力指数最高。结果表明,0.6% H2O2处理表现最好,对促进贮藏1 a的夏枯草种子萌发效果最好。

表5 不同引发剂对当年采收夏枯草种子 萌发的影响

表6 不同引发剂对贮藏1 a夏枯草种子的发芽影响

2.3.3 不同引发剂对贮藏2 a夏枯草种子萌发的影响

通过不同引发剂对贮藏2 a夏枯草种子萌发影响试验得出(表7),1.8% KNO3-KH2PO4引发时,夏枯草种子的发芽率和发芽势最高;0.8% H2O2引发时,活力指数最高。由此表明,1.8% KNO3-KH2PO4处理表现最好,对促进贮藏2 a的夏枯草种子萌发效果最好。

表7 不同引发剂对贮藏2 a夏枯草种子的发芽影响

3 小结与讨论

夏枯草种子千粒重、含水量、发芽率、发芽势、活力指数等都随贮藏时间的延长而降低,且差异极显著。不同引发处理均能在一定程度上提高种子的萌发能力,但其效果因种类、浓度的不同而存在极显著差异,具体表现为20%~25% PEG引发处理可促进夏枯草种子萌发,并能提高陈种子活力;0.6%~1.8% KNO3-KH2PO4引发可显著促进夏枯草种子萌发,提高种子活力,且1.8% KNO3-KH2PO4引发陈种子萌发最好,但浓度过高会抑制种子的萌发;0.6%~0.8% H2O2引发促进活力夏枯草新陈种子萌发,提高其活力。

通过对各引发剂设置浓度梯度,比较分析不同贮藏时间最适宜的药剂引发处理可知,20% PEG、0.6% H2O2、1.8% KNO3-KH2PO4处理分别对促进当年采收、贮藏1 a、贮藏2 a的夏枯草种子萌发效果最好。本试验初步探索了引发剂处理对夏枯草种子发芽能力的影响,但种子引发对种子内部生理生化特性的影响机制,及萌发后的种子在品质及产量方面是否存在差异等问题还有待进一步研究。

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