珍稀药用植物

珍稀药用植物新疆阿魏种子萌发特性研究
摘要:研究了新疆阿魏种子吸水规律及不同光照、温度浸种、低
温层积、赤霉素(GA3)处理对新疆阿魏种子萌发的影响。结果
表明:新疆阿魏种子存在生理休眠;光照对该种子萌发无显著
影响; 4℃低温层积40 d可以整体解除种子休眠; 500 ~
1 500mg/L GA3浸种48 h可以加快20℃下发芽速度,
1 000mg/LGA3处理效果最好,处理后6天种子萌发。
关键词:　新疆阿魏;种子萌发;低温层积;赤霉素
新疆阿魏(Ferula sinkiangensisK. M. Shen)是伞
形科(Umbelliferae)阿魏属(FerulaL. )多年生草本植
物,植株粗壮高大,花序繁复庞大,全株和果实有强烈
的葱蒜样臭味。新疆阿魏非常局限地分布于新疆伊犁
地区(白石墩)狭小地点,生长于山前荒漠和带砾石的
粘质土坡[1]。其油胶树脂风干块状物,有众多生理活
性成分,以萜类香豆素(terpenecoumarins)和多硫化合
物(polysulfanes)为主要化学特征[2]。新疆阿魏或阜
康阿魏(Ferula fukanensisK. M. Shen)树脂俗称阿魏
(胶)是我国重要传统中药材,阿魏味苦,辛,性温,归
脾、胃经,有消积、散脾、杀虫的功效。用于治疗肉食积
滞,瘀血痞块,虫积腹痛等症,具有极高的药用价
值[3]。
由于新疆阿魏为种子繁殖的多年生一次结实类早
春短命植物,种子在自然环境中存在休眠现象,发芽率
低,天然更新能力差[4]。加之长期以来的乱采滥挖,
导致新疆阿魏植物资源的巨大破坏[5]。目前,新疆阿
魏只见于新疆伊宁县附近河岸阶地上,海拔700~
1 100m,已被列为国家二级保护植物[6],但国内尚未
建立驯化栽培技术体系。因此,新疆阿魏处于渐危状
态,对其进行人工栽培和资源保护非常迫切。本试验
就新疆阿魏种子萌发相关特性进行研究,以期为保护
开发这一早春濒危药用植物资源提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材　料
新疆阿魏种子于2007年7月采自新疆伊犁伊宁
县白石墩乡附近,经新疆伊犁州药品检验所中药室副
主任药师敬松老师鉴定。种子经过摊晾、去杂、干燥、
低温保存。
1.2　方　法
以下有关参数的测定均参照国际种子检验协会制
定的标准[7]。
1.2.1　种子形态特征测定
种子重量的测定:以100粒×3组的平均值为其
平均重量(±标准差)。用游标卡尺测定50粒种子的
体积(以长、宽、高描述)。种子含水量测定:精确称量
新疆阿魏种子(精确到0. 000 1 g),置烘箱于105℃, 8
h,一次烘干后称重。
1.2.2　种子吸水规律试验
采收的种子在室内自然风干1个月,试验前测定
其含水量,取1 000粒种子,称重后于水中浸泡,分别
于1、2、4、6、12、24、48、72、96 h取出,用滤纸吸干外表
后称重,直至其重量不在增加为止。记录各次称量数
据,重复3次。依照公式:吸水率=[(湿重-干重) /
干重]×100%,计算吸水率,作吸水曲线。
1.2.3　种子萌发试验
每组50粒种子, 3个重复,消毒用70%乙醇15 s,
0. 1% HgCl+吐温80两滴8min,以两层脱脂滤纸作
为发芽床,将饱满的新疆阿魏种子置9 cm×9 cm经消
毒的培养皿中。试验开始时,使滤纸吸湿达到饱和,培
养皿密封以防止水分蒸发。将置入种子的培养皿放入
人工气候箱(GXZ型智能光照培养箱,宁波江南仪器
厂),同时注意补水,保持滤纸湿润。种子活力测定用
TTC法[8]。以胚根突破种皮2mm作为种子发芽标准
(霉烂的记为无活力的种子),统计最终萌发率(取3
次重复平均值)。
(1)温度处理:设立4、10、15、20℃4个恒温浸种
处理,以测定不同温度对种子萌发的影响。
(2)光照处理:将上述处理的种子进行光照和全
过程黑暗的处理。光照以日光灯为光源,种子表面光
照强度约为2 000 lx,时间为16 h/d。黑暗条件(用双
层黑布包裹)培养皿,以测定不同光照处理对新疆阿
魏种子萌发的影响。
(3)低温层积处理:低温层积在4℃冰箱中进行,
设定对照的种子置于20℃室温下进行。将低温层积
和对照的种子在0、15、20、25、30、35、40、45、50、55 d
时取出做发芽试验。发芽试验在20℃恒温,黑暗条件
下进行。
(4)赤霉素处理:将新疆阿魏种子在0、100、250、
500、1 000、1 500mg/L的GA3溶液中浸种48 h,在20
℃黑暗条件下进行发芽试验。
1.3　数据处理
种子萌发试验时间为60 d。在萌发过程中,自萌
发之日起,每天上午检查种子萌发状况,记录发芽数。
发芽率(% )=(正常发芽种子粒数/供试种子总粒数)
×100%;发芽势(% )=30 d供试种子发芽数/供试种
子数×100%;数据处理用Excel软件。
2　结果与分析
2.1　新疆阿魏种子的大小和重量
新疆阿魏种子的千粒重为(35. 622 5±4. 949 2)g;
种子为纺锤形、圆形、心形,顶端具小尖头,基部圆形,
表面有棱,具翅,长为(1. 460±0. 147)cm,宽为(0. 955
±0. 117) cm,高为(0. 115±0. 014) cm,翅宽约0. 1
cm。种子含水量为8. 35%。
2.2　新疆阿魏种子的吸水规律
根据新疆阿魏种子在吸水过程中的重量变化计算
吸水量,再根据吸水量绘制吸水曲线(见图1)。由图
1可以看出, 1~12 h内吸水极快, 10~48 h吸水速率
略下降, 48 h之后,种子吸水量基本不变。

2.3　温度与光照的影响
对表1中光照组和黑暗组进行成组配对t检验。
结果显示: t=0. 680 9, df=4,即p=0. 552 1>0. 05。
可见光照对该种子萌发无显著影响。

从表1可知,新疆阿魏种子在4℃恒温条件下能
较好地萌发,随着温度的升高,种子的萌发率迅速降
低。较低的温度有利于其萌发,其最适萌发温度范围
是4~10℃。对15~25℃种子进行活力检测,发现未
萌发种子也具有较高活力。这说明温度是影响新疆阿
魏种子萌发的一个重要因素。新疆阿魏种子在常温下
具有休眠特性,而低温条件有利于打破其休眠。
2.4　4℃低温层积处理对种子萌发的影响
由图2可知, 4℃低温层积可以解除新疆阿魏种
子休眠,随着低温处理时间的延长,发芽率不断地升
高。第15天时发芽率为0,至第20天发芽率达到
8. 0%,低温层积25、30、35 d,种子发芽率分别为
24. 3%、27. 8%和33. 5%。到40 d,发芽率达55. 6%,
50 d时发芽率达到61. 7%。从整体上看,第15天到
第25天是种子解除休眠的关键时期。4℃低温层积
40 d,种子整体上解除休眠。20℃室温培养的对照种
子萌发率为零,但经检测,种子活力正常。可见, 20℃
室温层积种子始终保持休眠状态。

250mg/L较低浓度无处理效应。1 500、2 500 mg/L赤
霉素处理则可能浓度过高,导致种子细胞膜受到损伤,
萌发率下降。

对不同赤霉素浓度处理新疆阿魏种子发芽率情况
进行LSD检验及方差分析(表3)。赤霉素浸种浓度
对新疆阿魏种子发芽影响显著(p=0. 000 1<0. 05)。
适量的赤霉素能够打破种子休眠,使其在常温下萌发,
使种子萌发加速,但总体发芽率明显下降。

3　讨　论
阿魏属植物多数种类具多个复伞形花序或单伞形
花序、结实率较高。新疆阿魏一个植株上能产3 000~
6 000双悬果,果瓣近圆形,具翅[9],试验测得种子千粒
重仅40 g。种子形态特征有利于其借助风力进行传
播。新疆阿魏种子吸水速率较高, 48 h基本达到饱和,
吸水后这种子质量显著增加。这种特性有利于其在早
春环境中迅速吸收水分萌动,但可能会因环境水分不
足导致种子无法正常萌发。
对当年采收成熟新疆阿魏的种子进行解剖学研
究,发现种子具有完整的胚结构,但是种子在常温条件
(20℃)下存在休眠现象。层积处理可使种子内部发
生一系列生理生化变化,从而促进萌发[10]。在阿魏属
其它亚种中有过相关报道[11]。试验表明, 4℃低温层
积可以有效解除新疆阿魏种子休眠。光照对种子萌发
无显著影响。不同的植物,由于其生存环境和遗传特
性的不同,其种子萌发对温度的响应也不同[12]。经调
查,伊宁县属大陆性季风气候,年均气温9. 3℃, 1月
平均气温-6. 8℃, 7月平均气温22. 1℃,气温年较差
为30~34. 4℃。新疆阿魏种子低温萌发的特性,是对
其早春生境适应的结果。在种子催芽过程中应特别注
意低温层积。
赤霉素能打破一些种子的休眠,促进生长素类物
质的合成,提高种子内淀粉酶的活性,加快种子的代谢
活动从而提高了种子发芽力[13]。试验证实, 500mg/L
赤霉素溶液浸种48 h能打破常温下新疆阿魏种子休
眠,使其在6 d时间萌发,但要提高发芽力(发芽势和
发芽率)则需要较高的浓度(1 000~1 500 mg/L)。
1 000mg/L赤霉素溶液处理效果最好,种子能在常温
下6 d萌发达到22. 6%的发芽率。具体加快萌发的机
理及赤霉素与低温层积的协同效应值得进一步研究。
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