许陶瑜 ，郭淑红 ，田洪岭 ，吴昌娟 ，郝耀鹏 ，裴帅帅

（1.山西省农业科学院经济作物研究所，山西 汾阳 032200；2.山西大学生物工程学院，山西 太原 030006）

黄芪是黄芪属植物，别名绵芪，为多年生植物，植株高1 m左右。其干燥根药用，主要分布在山西、内蒙古、甘肃、黑龙江等地[1]。黄芪是珍贵的中药材，广泛应用于中成药。黄芪含有酮类、皂苷及多种微量元素，因性温和，是补气养血的圣药[2-3]。由于过度采集，野生资源几近枯竭，无法满足市场需求。大面积栽培黄芪成为解决黄芪药材不足的有效途径[4]。

在栽培黄芪过程中，黄芪种子硬实及内源抑制物质的存在导致黄芪发芽率极低，大约只有20%，严重制约了黄芪的大规模种植和生产。如何打破黄芪种子的休眠、提高发芽率，是实现黄芪规模化生产的重要途径[5-9]。近年来，有关黄芪的研究主要集中在化学有效成分、药理作用[10-11]等方面，对黄芪种子处理主要是采用浸种、沙培等方法，这些方法大大提高了黄芪的发芽率，然而关于黄芪种子萌发的光照条件却鲜有报道。

本研究设置了7个黄芪种子预处理[9-12]，分别在全光照和全黑暗条件下进行萌发试验，进而筛选黄芪萌发的适宜条件和光照，为黄芪生产实践中的繁育和育苗栽培提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为采自山西省农业科学院经济作物研究所药材基地的当年生蒙古黄芪种子，其千粒质量为6.52 g，种子经山西省农业科学院经济作物研究所田洪岭研究员鉴定。

1.2 试验方法

将黄芪种子浸泡在高压灭菌锅中灭菌10min[13]，然后用清水冲洗后取出，对黄芪种子进行不同方法的预处理。试验共设7个预处理：处理A1.环割法，去除黄芪中的杂质，将黄芪种子浸泡15 min后，用解剖刀轻轻环割种子，以不伤害胚为宜；处理A2.沙培法，将黄芪种子与沙按照1∶3～4混合均匀，放在研钵中充分研磨，直到黄芪种子的釉质变暗为止；处理A3.清水浸种法，即将黄芪种子置于蒸馏水中常温浸泡24 h；处理A4.硫酸浸种法，将黄芪种子置于65%硫酸溶液中浸泡1 h，再在流水中清洗种子3～4次；处理A5.赤霉素浸种法，将黄芪种子置于200 mg/kg赤霉素溶液浸种18 h，在流水中清洗种子3～4次；处理A6.双因素组合浸种法，将黄芪种子先置于65%硫酸溶液浸泡1 h[12，14]，在流水中清洗种子3～4次后，再置于200 mg/kg赤霉素溶液浸种18 h，然后再在流水中清洗种子3～4次；处理A7.对照，未作任何处理（CK）。

将经过不同预处理的种子晾干待用。将备好的种子放在铺好2张滤纸的培养皿中，培养皿直径20 cm，每个培养皿放置种子100粒，然后将培养皿放到人工智能气候恒温箱中培养，光照条件为全光照（光强 5 000 lx）（B1）和全黑暗（B2），每天 17：00更换蒸馏水和滤纸，同时观察统计各培养皿发芽数，将发霉变质的种子去掉，20 d后结束[15-17]，不同方法的预处理和光照条件分别重复3次。

1.3 测定项目及方法

每天观察并记录培养皿中的种子当日发芽数，第10天作为统计发芽势的截止日，第20天为统计种子发芽率和发芽指数的截止日。计算黄芪种子的发芽率、发芽势和发芽指数。

发芽率＝发芽率统计截止日培养皿中种子发芽总数/培养皿中供试种子数×100%；发芽势＝发芽势统计截止日培养皿中种子发芽总数/培养皿中供试种子数×100%；发芽指数＝∑Gt/Dt。其中，Gt表示不同天数内种子发芽数，Dt表示发芽日数。

1.4 数据分析

试验数据采用SPSS17.0，Excel2010和SigmaPlot进行统计分析。不同处理间的显著性按照LSD法在95%置信水平下进行检验。

2 结果与分析

2.1 全光照和全黑暗条件下不同预处理对黄芪种子发芽的影响

由表1可知，在全光照条件下和全黑暗条件下，不做预处理的黄芪种子各项指标都最低。在各项预处理中，双因素组合浸种法（A6）各项指标最高。发芽率方面，不同预处理间差异显著，不同处理发芽率高低顺序为A6＞A5＞A3＞A4＞A1＞A2＞A7（CK），与对照相比，不同处理均可以显著提高发芽率，其中，双因素组合浸种法（A6）对黄芪发芽率的提高最大，其次为赤霉素浸种法（A5）；双因素组合浸种法（A6）发芽势最高，即双因素组合浸种法不仅可以提高黄芪总的发芽率，而且可以提早打破黄芪休眠，促进黄芪提早发芽；不同预处理间发芽指数也存在显著差异，预处理A6，A5的发芽指数显著高于其他处理，说明赤霉素的存在可以提早打破休眠，促进黄芪种子提早发芽。

表1 不同光照条件下预处理黄芪种子的发芽结果

2.2 不同预处理和光照条件对黄芪种子发芽率影 响的方差分析

表2 黄芪发芽率的方差分析

表3 黄芪发芽势的方差分析

表4 黄芪发芽指数的方差分析

由表2～4可知，通过对黄芪发芽率、发芽势、发芽指数的方差分析，变异来源为光照因素时，均有F＜F0.01，表明全光照和全黑暗条件对黄芪种子萌发的影响不显著[18-19]。黄芪种子发芽对光照不敏感，属于光不敏感型。

3 讨论与结论

导致黄芪种子发芽率低的2个因素是黄芪种皮硬实和种内内源抑制物质的存在。可以通过机械破种、浸种、化学处理等方法对黄芪种子进行预处理来提高黄芪种子发芽率[20-21]。本研究结果表明，环割法、沙培法、清水浸种法、硫酸浸种法、赤霉素浸种法和双因素组合浸种法均可大幅提高黄芪种子发芽率，其中，环割法、沙培法可以打破黄芪种皮的物理限制，浸种法可能是由于浸泡溶解了黄芪种子内的水溶性抑制物质，解除了内源物质对种子萌发的抑制，从而提高了黄芪种子发芽指数，提高了出苗率；双因素组合浸种法发芽率高的原因可能是由于硫酸浸泡软化了黄芪种皮，赤霉素浸泡溶解了部分黄芪内源抑制物质，同时促进了胚的萌发。

本研究表明，不同的物理和化学处理方法均可以打破黄芪种子的休眠，双因素组合浸种法与清水浸种法间黄芪种子萌发率达到显著水平。在生产实践中，可以采用在200 mg/kg赤霉素溶液浸种18 h的方法来提高黄芪种子的发芽率，清水浸泡24 h也可以作为黄芪规模化栽培种子处理的常规方法之一。

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