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(1.西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室，　云南 昆明 650224；2.西南林业大学云南省高校林木遗传改良与繁育重点实验室，　云南 昆明 650224)

白及(Bletillastriata)又名白芨，是研究较多、应用较广的一味中药[1]。为兰科(Orchidaceae)白及属(Bletilla)多年生植物[2]。在我国的云南、贵州、四川、广西、陕西、安徽等地均有分布。白及以干燥块茎药用，具有较高的药用价值[3-4]。其提取物用于肝癌栓塞的治疗，化疗的呕吐治疗等均取得了显著疗效，其用于多种肿瘤的治疗前景广阔[5]。此外，以白及为主要原料开发的面膜，具有较高美容功能和特别美容疗效[6]。

兰科植物种子呈粉末状，种皮由一层透明的薄壁细胞组成，种皮内为一细小的圆形或椭圆形胚, 无胚乳，自然条件下极难萌发[7]。一般采用种子与真菌在共同的环境中培养，从而达到促进兰科植物种子萌发的目的[8]；白及作为兰科植物中的一员，自然条件下萌发同样困难，其成熟的种子呈橄榄形，种皮为单层细胞组成[9]。白及种子的萌发率与其胚龄及有胚率呈正相关, 萌发时间则与胚龄及有胚率呈负相关[10]；以胚龄为20周后采收的种子最好，有胚率最高，萌发率为100%[11]。种子采收后，5 ℃条件下是白及鲜果的最佳贮藏温度，而采用冷冻和常温条件进行保存，均不利于白及种子生活力的保持[12]。当前，白及的种苗生产主要采用植物组织培养的方法进行繁殖，此外，也可采用块茎进行繁殖，但繁殖系数低，而传统分株繁殖也还未取得任何关键性的突破[13-14]。而采用白及种子进行播种直播育苗，目前仅有零星报道[9,15-17]。激素催芽对白及种子催芽的效果如何、萌发是否必需共生菌的参与、萌发后对水分的适应能力，这些都是影响白及种子直播成苗的关键因素。试验围绕影响白及直播成苗的主要因素进行了试验探索，从而完善白及直播育苗技术体系，也为其它类似的兰科植物种子直播育苗提供借鉴。

1　材料与方法

1.1　材　料

实验材料为三叉白及的成熟蒴果，采于云南省个旧市。

1.2　方　法

1.2.1白及种子质量的检测

种子的生活力检测常采用TTC染色法进行测定，本次试验则借助前期筛选的无菌萌发培养基对试验种子进行无菌萌发观察，所用的萌发培养基为1/2 MS+6-BA 1.0+NAA 0.1。在进行白及种子直播过程中，分别对新鲜种子、常温下贮藏3个月和6个月的种子进行发芽率测定，以检查试验过程中所用种子的萌发能力，从而排除试验中种子未能萌发的自身原因。用于直播试验的种子均为多个果荚混合后取样，每个处理各5瓶。种子播种数量控制在200粒左右，下同。

1.2.2不同浓度的奈乙酸、吲哚乙酸对白及种子萌发的影响

在前期预试验基础之上，选用奈乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)为白及种子催芽的激素，浓度分别为0.1，0.3，0.5，1.0 mg/L等4个水平梯度，以未添加激素处理的蒸馏水为对照，共9个处理，每处理重复3次。浸泡催芽1 h后，分别将种子置于培养皿中的滤纸上，培养皿中保持湿润，置于25 ℃条件下的培养室内，定期补充水分。种子萌发后，记录种子每天的萌发数量，计算发芽率和发芽势。

1.2.3不同基质处理对白及种子萌发的影响

在大田直播育苗前，为了进一步掌握白及种子在基质中的萌发能力，以红土∶腐殖土=1∶1为直播育苗的基质，比较不同处理下的基质对白及种子的萌发情况。首先，将配比好的基质设置成2种含水率状态，即基质刚好湿润下的土壤含水率和土壤水分严重饱和状态下的含水率，分别用于模拟正常水分管理和浇水过量下的状态，并对含水率进行测定，之后再以正常含水率的基质分别进行灭菌和不灭菌处理(见表1)。并将处理好的基质分别放入组培瓶中，其厚度为3～4 cm，每个处理3次重复。最后将催芽的白及种子直接播撒于以下3种不同处理的组合中，于培养室内进行培养观察。

表1不同基质处理的方案设计

处理组合基质是否高压灭菌基质含水率(%)1是65.42否65.43否133.9

1.2.4白及种子直播育苗试验

基于以上试验结果，初步掌握白及种子的萌发特性后，在大棚内进行白及种子的直播育苗。育苗基质同上，播种前采用多菌灵对苗床进行消毒处理。白及种子催芽后进行播种，用塑料膜保湿，并定期浇水，以验证以上的试验结果。

2　结果与分析

2.1　白及种子的无菌萌发结果

通过无菌培养基上的萌发结果可以看出，新鲜的白及种子萌发率最高，无菌萌发率达到了98.17%。在昆明的常温条件下贮藏6个月后，其在培养基中的无菌萌发率仍达87.1%。试验结果(表2)表明，本次试验所用白及种子具有较高的萌发率。在试验过程中，如果任何一个处理下的种子不能萌发，则完全可以排除种子无发芽能力的问题。此外，对于新采集的白及种子，如需用于次年春季直播育苗，采用常温贮存方式即可。

表2贮藏时间对白及种子萌发的影响

贮藏时间(月)萌发率(%)098.17±1.31a388.70±1.41b687.10±3.42b

注：同列中不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。下同。

2.2　不同生长素种类和浓度对白及种子萌发的影响

由表3可以看出，不同浓度处理的NAA、IAA对白及种子的萌发率、发芽势存在着显著差异，特别是2种激素的催芽处理，其效果显著优于对照，表明激素催芽可以促进白及种子的萌发。此外，从不同激素处理对种子的发芽率结果来看，处理2的发芽率最高，但是与处理1、处理2、处理3、处理4、处理5、处理6间均无差异。结合发芽势来进行分析，在以上发芽率无差异的6个处理中，处理3的发芽势与其他5组处理均存在差异显著。发势芽是评判种子发芽能力优劣的一个重要指标，在发芽率相同的情况下，以种子发芽势高的处理效果最好。因此，对以上结果进行综合分析得出，处理3(0.5 mg/L NAA)对白及种子的催芽萌发效果最佳。

表3不同NAA或IAA浓度处理对白及种子萌发的影响

编号NAA(mg/L)IAA(mg/L)萌发率(%)发芽势(%)10.189.68±0.58 a23.76±1.25e20.390.26±0.85a55.71±0.77b30.589.27±1.34ab63.31±2.08a41.087.16±1.15ab58.71±2.05b50.186.58±0.88ab24.30±0.43e60.386.97±1.09ab44.65±0.57d70.584.90±0.72b49.51±0.56c81.084.45±1.07b22.92±1.11e90044.96±1.99c14.65±3.26f

2.3　基质不同处理对白及种子萌发的影响

从图1可以看出，白及种子在3种不同处理下的基质中均能正常萌发，表明白及种子是一类较易萌发的种子。进一步分析发现，不论基质是否高压灭菌消毒，白及种子均能正常萌发，说明白及种子萌发过程中不需要共生菌的参与。白及种子在高压灭菌的基质中萌发速度和萌发效果均要优于未高压灭菌的基质，这可能是由于白及种子在无菌基质中萌发，没有土壤微生物的侵扰，其萌发环境较为有利，但是在后期生长过程中，基质中逐渐产生真菌，最终导致萌发后的白及小苗死亡。而未作高压灭菌处理的基质，白及则可以正常生长，其主要原因尚不清楚。而对于2种含水率的基质，白及种子萌发的影响存在一定的差别，从图1可以看出，高水率的基质，不利于白及种子的萌发，此外，长期处于高含水量的基质中，使得存活的白及小苗均呈现出水浸状。从这个极端的结果可以得出，白及种子在萌发过程中，对水分的适应能力较强，植株虽然呈现异常，但并未导致植株全部死亡。说明白及种子的萌发不需要共生菌的参与，而萌发的白及小苗后期在生长过程中是否与土壤中的微生物产生共生关系则仍需要通过实验验证；同时白及种子对土壤高含水量的基质具有一定的适应能力。

注：a为处理1中的白及种子萌发效果(75 d)；b为处理1的白及种子萌发效果(100 d)；c为处理2的白及种子萌发效果(55 d)；d为处理2的白及种子萌发效果(100 d)；e为处理3的白及种子萌发效果(55 d)；f为处理3的白及种子萌发效果(100 d)。图1　基质不同处理下的白及种子萌发效果

图2　直播180 d的白及苗

2.4　白及种子直播苗的培育

基于以上试验结果，开展了白及种子大棚直播育苗试验。首先对白及种子进行催芽处理，之后再进行撒播。在大棚的直播育苗过程中，种子直播所用苗床为大棚内现有红土，深翻土壤，拌入少量腐殖土。待催芽后的种子大部分萌发后，直播种于准备好的苗床上。保持土壤湿润，保持温度在20～30 ℃之间，并注意保持空气湿度。白及种子于4月中旬播种，播种4个月后白及小苗达到测定要求，对其进行生长调查，其生长情况分别见表4和图2。

3　讨　论

合适的温度、充足的水分、足够的氧气是种子萌发的3个基本条件，但是有些植物的种子即使满足以上3个条件，也不能正常萌发。其主要原因是种子的萌发和休眠受多种因素控制，包括植物激素[18]、一些化感物质[19]，如兰科植物天麻的种子需要有共生菌的参与才能萌发[20]。白及种子在野外自然条件下极难萌发成苗，而通过植物组织培养进行无菌萌发是相对容易，技术十分成熟。白及种子的无菌萌发过程，一般经过种胚、原球茎、根状茎和假鳞茎4个阶段[21]。本次试验结果表明，采用NAA或IAA进行催芽处理，均能促进白及种子的萌发，此外，种子在没有共生菌的情况下也能正常萌发，这与已经报道文献结果较为相似[16-17]。在试验过程中也发现，在组培瓶内进行直播的白及种子，萌发后的生长速度要远远低于室外大棚中直播的白及苗。原因可能是大棚是一个较为开放的环境，萌发后的白及小苗能够在后期的生长过程中，逐渐形成一个新的微生物共生系统，从而有助于营养的吸收。这或许就是野外生长的白及植株均能分离出较多共生菌的原因[22]。

白及作为兰科植物中相对较易萌发的种子，可作为研究兰科植物种子直播成苗的模式植物。对于白及种子的萌发，满足种子萌发的3个基本条件即可正常萌发。虽然白及种子萌发时没有胚乳提供营养，但是其胚的大型薄壁细胞中富含有淀粉及脂类等贮藏物质，能够保证种子在常规条件下萌发的营养需求[9]。这也是白及能够直播成苗的关键因素之一，但是萌发后的白及，后期管护同样尤为重要，其关键是要控制好土壤水分和空气湿度，萌发过程中极易失水死亡。本次试验比较了水分、基质是否高压灭菌、以及激素是否处理对白及萌发效果的一个初步评价，而对于萌发过程，采用何种化学物质处理来提高其抗逆性，何种基质配比最有利于白及小苗生长，以及萌发后的白及小苗如何与土壤微生物形成一个紧密的共生关系仍需要进一步的研究。

表4白及种子直播苗生长动态变化

测定日期(年/月/日)叶鞘(cm)株高(cm)叶片数(片)2016/08/160.42±0.092.28±0.602～32016/08/300.73±0.294.09±1.302～32016/09/171.57±0.416.73±1.282～32016/09/301.65±0.397.29±1.212～32016/10/151.83±0.397.93±1.182～32016/10/301.97±0.468.35±1.293～42016/11/142.02±0.458.51±1.213～42016/11/302.04±0.468.58±1.253～42016/12/162.13±0.458.68±1.283～42016/12/292.15±0.448.74±1.273～4

4　结　论

采用NAA或IAA对白及种子进行催芽处理，均能促进其种子的萌发，且在0.5mg/L的NAA处理下，白及种子的萌发效果最好，萌发率为89.27%，发芽势为63.21%。白及种子的直播过程中，在没有共生菌的情况下也可正常萌发。此外，白及种子萌发过程中对基质的高含水率适应能力较强。直播育苗过程中除催芽处理外，后期则需注意控制好温湿度。