满药赤雹种子生物学特性及萌发条件的研究
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[摘要] 目的：研究满药赤雹种子生物学特性和最佳萌发条件，为赤雹栽培种植提供理论依据。方法： 赤雹种子形态、千粒重、含水量、生活力以及在不同浸种时间、不同温度、不同超声时间和不同发芽床条件下的发芽情况。结果： 赤雹种子平均长度约为4.96 mm，宽度约为3.25 mm，厚度约为1.08 mm，千粒重平均约为14.03 g，含水量为10.10%，种子生活力达到90.33%。在光照、温度等因素相同的条件下，赤雹种子在浸种12 h后发芽始期最短，发芽率和发芽势最高；不同温度对赤雹种子发芽有显著影响，赤雹种子在25～30 ℃条件下萌发率最高；不同超声时间对发芽有影响，其中超声时间10 min，发芽率和发芽势最高；在不同的发芽床中，纸上发芽率最高为89.33%。结论： 在双层滤纸床上，浸种12 h，超声10 min，25～30 ℃光照培养箱中，最适宜赤雹种子的萌发。
[关键词] 赤雹；种子；生物学特性；萌发
赤雹Thladiantha dubia Bunge为民族药中的满族用药，属于葫芦科赤雹属植物，以果实及块根入药。果具有理气，活血，祛痰，利湿作用。块根主治乳汁不下，胀痛等[1]。目前，在河北省承德地区民间用赤雹果实的水煎液治疗腰腿疼痛和腰部扭伤，疗效显著，因此本课题组开始对民间满族用药赤雹进行化学成分、提取工艺、药理作用等方面的研究。经研究发现：赤雹根具有显著的镇痛、抗炎和抗过敏作用[2-3]；同时观察到不同浓度赤雹根水提取物对人白血病细胞K562的增殖有剂量依赖性的抑制作用[4]。 目前这方面的研究依然在进行中，随着对赤雹研究的不断深入，发现其具有很大的开发价值，且用药量不断增加，野生资源已经满足不了用药需求，探讨赤雹野生变家种的途径势在必行，因此，从2008年起，笔者对赤雹种子的生物学特性及其萌发条件进行了初步研究，为赤雹的栽培和大田生产提供参考依据。
1 材料
供试赤雹种子于2008年开始每年秋季果实成熟后进行采收，种子采自河北省青龙满族自治县。经作者鉴定为葫芦科植物赤雹T. dubia，TDB的干燥成熟种子。种子采集后放入纸袋，室温下自然干燥，保存于河北省承德医学院中药研究所。试验时选取籽粒饱满、质地均匀、大小一致的供试种子。
2 方法
2.1 种子外部形态和品质特性
2.1.1 赤雹种子千粒重的测定 采用百粒法（参照《中华人民共和国国家标准—农作物种子检验规程GB/T3543.1-3543.7-1995》），将2 400粒赤雹种子分成3组，每组随机抽取赤雹种子100粒，8个重复。用分析天平（梅特勒-托利多AG245）分别称得各份质量，并由此计算出千粒重，3组取平均值。
2.1.2 种子的形态 将300粒饱满的赤雹种子平均分成3组，先观察颜色、整体外形、表面光泽，然后分别测量每粒种子的长、宽和厚度，每组100粒，取平均值，最后取3组的平均值。
2.1.3 种子含水量的测定 先将称量瓶放在105 ℃烘箱内烘干至恒重，再将供试种子放入，在天平上称取20 g，打开瓶盖，放入110 ℃的烘箱内，保持（105±2） ℃，经连续3次称重的差异不超过0.5 mg为止，重复9次，每3次为1组，计算其含水量，取平均值。
2.1.4 种子生活力测定 采用TTC法，将300粒供试种子用蒸馏水浸泡24 h，分3组，每组100粒，重复3次，沿种脊小心地将种子切成两瓣，放入培养皿中，切面朝下，滴入0.05%的TTC溶液浸没剖面，放在30 ℃暗培养箱中，4 h后取出冲净，观察染色反应，被染成红色的有生活力，不被染色或仅有浅红色的为没有生活力，然后计算种子生活力。
2.2 不同处理方法对赤雹种子发芽率和发芽势的影响
采用培养皿+双层滤纸床法，不同浸种时间对种子萌发的影响：将赤雹种子分别浸泡4，8，12，24，36 h后置于25 ℃下光照培养，以不浸种的种子（0 h）作对照，每组3次重复，每重复100粒；不同温度条件对种子萌发的影响：将赤雹种子分别放在15，20，25，30，35 ℃下光照培养，每组3次重复，每重复100粒；在最佳温度，浸种时间确定情况下，选择不同发芽床：双层滤纸上，双层滤纸间，湿润的沙土中测定发芽情况，3次重复，每次重复100粒种子；不同超声处理时间对种子萌发的影响：使用昆山市超声仪器有限公司生产的KQ-100型超声仪，频率为40 kHZ，处理时间为5，10，15 min，未超声处理的（0 min）为对照，然后放在25 ℃下光照培养，每个处理3次重复，每次100粒种子，最长培养时间30 d，分别记录种子发芽始期，发芽率和发芽势，最后取平均值。
2.3 数据处理和统计分析
对赤雹种子进行不同处理，记录种子发芽始期，计算种子发芽率和发芽势，发芽率表示萌发周期结束后，萌发种子的数量占总供试种子的比例，发芽势表示赤雹种子在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽种子数占总供试种子的百分数。发芽始期也就是种子萌发开始时间，即培养开始到第1粒种子萌发所需要的时间。试验所得数据使用DPSv3.0统计软件进行数据统计分析，各处理组间的多重比较采用Duncan法，检测水平α=0.05。
3 结果与分析
3.1 种子外部形态和品质特性
赤雹种子扁卵形，棕黑色，种脐端稍尖，合点端稍平，表面无光泽，长4.96 mm，宽3.25 mm，厚1.08 mm，千粒重平均为14.03 g，种子平均含水量10.10%，种子平均生活力90.33%（表1） 。
3.2 不同浸种时间对赤雹种子发芽率的影响
不同浸泡时间处理对赤雹种子的发芽情况影响不同（表2）。在浸泡4～12 h中，随处理时间的增大，由于种子吸入水分增加，赤雹种子萌发率增加，但并不是处理时间越长萌发率越大，浸泡24 h的发芽率和发芽势比浸泡12 h的发芽率和发芽势低，但差异不显著，而浸泡36 h后种子发芽力明显低于对照，差异显著。此外，从发芽始期看，浸泡12 h的赤雹种子发芽始期是3 d，比对照组缩短了3 d。因此得出浸泡12 h对赤雹种子的发芽情况影响最大，缩短了发芽始期，提高了发芽率和发芽势，发芽率最大为84.67%。
3.3 不同温度条件对赤雹种子萌发的影响
15 ℃时，发芽率和发芽势均为0，而在20～35 ℃，赤雹种子均能萌发，而且以25～30 ℃种子的发芽率和发芽势较好，但经方差分析，二者无显著性差异；从发芽始期方面考虑，30 ℃培养种子早于25 ℃培养，20 ℃培养的种子发芽和生长缓慢，35 ℃培养的种子，发芽始期提前，但发芽率和发芽势极低（表3）。因此，确定赤雹种子发芽最适温度在25～30 ℃。
3.4 不同发芽床对赤雹种子萌发的影响
纸上发芽率和发芽势较高，且发芽始期时间较短，为3 d，而沙中发芽率和发芽势较低，而且大大延缓了发芽始期，推迟为9 d。经方差分析，纸上和纸间发芽率和发芽势差异不显著，而沙中发芽率和发芽势显著低于纸上和纸间的发芽率和发芽势，因此，发芽床应选择双层滤纸上（表4）。
3.5 超声处理对赤雹种子萌发的影响
超声处理对赤雹种子的萌发有比较显著的影响。经超声处理，赤雹种子的发芽率均高于对照组，差异显著，但是随超声时间的延长发芽势和发芽率都呈下降趋势。结合发芽始期看，超声处理10 min时，种子发芽势和发芽率达到峰值，且发芽始期较短（表5）。
4 讨论
本研究观察了赤雹种子的外部形态和品质特性，研究了不同浸泡时间、不同温度、不同发芽床和不同超声时间对赤雹种子发芽始期、发芽率和发芽势的影响，得出赤雹种子萌发最适条件为：种子浸泡12 h，40 kHz超声10 min，25～30 ℃下双层滤纸床上光照培养。
大量研究表明，浸种能显著提高种子的发芽率。一般，种子要吸收其本身质量的25%～50%的水分才能萌发。只有吸足水分，才能打破种子的休眠，使种皮膨胀、软化，氧气才容易透入，呼吸才能增强。各种生理活动才会大大加强；只有吸足水分，种子内贮藏的营养物质溶解于水并经过酶的分解后才能转运到胚，供胚吸收利用。但浸种时间过长会影响发芽率，这可能与种子缺氧有关，也可能是浸种时间过长，种内物质外渗，发生毒害有关[5]。本研究中发现，赤雹种子在浸种12 h后发芽率和发芽势达到最高。
从本实验中看出，赤雹种子的发芽率和发芽势随温度升高，表现为先升后降的趋势，这说明在一定温度范围内，温度对赤雹种子发芽速率有着促进作用，当温度过高，发芽受到抑制，温度过低，种子不发芽，依然处于休眠状态，赤雹种子在25～30 ℃时，发芽始期较短，发芽率和发芽势均较高，这可能是温度影响了种子体内酶的活性，从而影响了种子内部物质的转运以及种子吸水和气体交换。
超声处理可显著提高赤雹种子发芽率。目前认为这是由于大能量的超声波作用于介质时，在振动处于稀疏状态的位置，介质被撕裂成许多小空穴，这些小的空隙会发生闭合，闭合时会产生高达几千大气压的瞬时压力，这种作用被称为空化作用。空化可以提高细胞膜的透性、细胞内酶的活性，提高细胞的新陈代谢。为提高赤雹种子萌发率，且又不影响种子生活力及幼苗生长，可采用10 min超声处理，作为大规模播种的前处理，应用于大田生产。
[参考文献]
[1] 宋立人，红恂，丁绪亮，等.现代中药大辞典.上册[M].北京：人民卫生出版社， 2001：1022.
[2] 陈建双，张玉玲，赵波，等.赤雹根总皂苷抗炎作用研究[J]. 中国实验方剂学杂志，2012，18（8）：163.
[3] 张玉玲，赵波，陈建双，等.赤雹根镇痛作用及有效部位研究[J]. 时珍国医国药，2010，21（10） ：2483.
[4] 张玉玲，赵波，刘永平，等.赤雹根水提取物对人白血病细胞K562的抑制作用 [J]. 时珍国医国药，2010（2）：397.
[5] 刘丽，郭巧生，王云鹏，等.药用鼠尾草种子萌发特性的初步研究[J].中国中药杂志，2006，31（19）：1587.
Studies on biological characteristics and germination
conditions of Thladiantha dubia seeds
ZHAO Chun-ying*， SU Zhan-hui， MAO Xiao-xia， TONG Ji-ming
（Institute of Chinese Mateia Medica， Chengde Medical College Hebei Key Laboratory of Research
and Development for Traditional Chinese Medicine， Chengde 067000， China）
[Abstract] Objective： To study the biological characteristics and find out the optimum condition for germination of seed of Thladiantha dubia Bunge for its standardized culturing. Method： The weight per 1 000 seeds， seed moisture content and seed viability were determined. The biological characteristics were studied and germination conditions of seed of T. dubia were tested under following conditions： different seed soaking time， different temperatures （15， 20， 25， 30， 35 ℃） and different irradiation time （0， 5， 10， 15， 20 min）. Result： The average length， width and thickness of T. Dubia seed were 4.96， 3.25and 1.08 mm， respectively. The weight per 1 000 seeds was 14.03 g； the seed moisture content was 10.10%； the seed viability was 90.33%. Under the same condition of light， temperature and other factors， the seed germination percentage and germination energy were the highest after seed soaking 24 h. The suitable temperature range of seeds was form 25 ℃ to 35 ℃. Under different irradiation time， the seed germination percentage and germination energy were the highest after irradiation 10 min. In different germinating beds， the seeds germination percentage and germination energy were the highest on paper （TP）， which was 89.33%. Conclusion： The optimum condition for the germination of the seed of T. dubia is seed soaking 12 h， irradiation 10min， 25-30 ℃ on filter paper.
[Key words] Thladiantha dubia； seed； biological characteristics； germination
doi：10.4268/cjcmm20131335