益母草种子发芽检验标准化研究

１

孙　　群　　２丁自勉　　１谭祖卫　　１孙宝启①　　１王建华

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(中国农业大学农学与生物技术学院种子科学系 北京 100094)

(中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所 北京 100094)

摘要 本文通过发芽试验来探讨温度、光照及发芽床等因素对益母草(Leonurus heterophyllus)种子萌发的影响。设15、20、25和30 ℃ 4种恒温, (15/25) ℃、(20/30) ℃ 2种变温, 共6种温度处理, 设纸上(TP)、纸间(BP)、砂间(S)和砂上(TS)4种发芽床处理, 光照设0(黑暗)和2 000 lx 2个处理。试验结果表明: 益母草种子发芽最适温度为25～30 ℃, 发芽床可选择纸上或纸间, 对光照不敏感, 可在光照或黑暗条件下发芽, 初次计数时间为发芽后第4天, 末次计数时间为发芽后第9天。关键词 益母草, 种子, 发芽

Seed Germination Testing Standardization of

Leonurus heterophyllus

1

SUN Qun 2DING Zi-Mian 1TAN Zu-Wei 1SUN Bao-Qi① 1WANG Jian-Hua

1

(Department of Seed Science and Technology, College of Agronomy and Biotechnology,

China Agricultural University, Beijing 100094)

2

(Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical

College, Beijing 100094)

Abstract The influence of different conditions on Leonurus heterophyllus seed germinationwere tested in this paper. The conditions included 6 temperature treatments (15 ℃, 20 ℃, 25 ℃,30 ℃, (15/25) ℃, and (20/30) ℃), 2 light treatments (0 and 2 000 lx) and 4 germinating-bedtreatments (top of paper (TP), between of paper (BP), top of sand (TS), and between of sand (S)).According to the germination performance under different conditions, the optimum seed germi-nation conditions of Leonurus heterophyllus were as follows: temperature 25～30℃, germinat-ing-beds TP and BP, light or dark. The first seedling-counting time is the 4th day after germination;the last time is the 9th day.

Key words Leonurus heterophyllus, Seed, Germination

益母草(Leonumus heterophyllus)为唇形科(Labiatae)益母草属(Leonurus) 一年生或二年生草本植物, 以全草和种子入药。全草(益

母草)能活血调经、利尿消肿, 种子(茺蔚子)可调经活血、清肝明目(中国医学科学院药用植物资源开发研究所, 1991)。主要化学成分

①通讯作者。Author for correspondence. E-mail: sqcau@126.com

收稿日期: 2005-01-04 接受日期: 2005-05-11 责任编辑: 白羽红

332为生物碱类、二萜类及似强心甾苷类等(晁志和周秀佳, 1998)。益母草原为野生, 从20世纪50年代开始大面积栽培。但是到目前为止,包括益母草在内的绝大部分中草药种子还没有相应的种子检验标准和质量标准, 无法对市场上的中草药种子的质量进行有效控制, 造成了中草药种子市场混乱, 种子质量良莠不齐。发芽实验是中草药种子质量检验的重要项目,发芽实验的标准化可有效地保证不同的实验室实验结果的一致性, 进而促进种子贸易的规范化。陈瑛(1989)在《药用植物种子手册》对多种中草药种子的萌发特性虽有描述, 但只是确定了发芽温度, 对其他发芽条件没有进行研究。目前中草药种子发芽标准的系统化研究仅限于几种种子, 如甘草、黄芪等(李淑君等, 1995; 张连义等, 2002)。本文拟通过探讨不同发芽条件对益母草种子发芽率及发芽指数的影响, 确定益母草种子的最适发芽条件及幼苗鉴定标准, 为中草药种子发芽检验规范程序的确定提供试验依据。

1　材料与方法

1.1 材料

益母草(Leonumus heterophyllus)种子由中国医学科学院药用植物研究所提供, 收获年份为2003年。实验于2004年3～6月在中国农业大学农学与生物技术学院进行。1.2

主要实验仪器及用品

实验仪器和用品有LRH-250-G光照培养箱, 10 cm×10 cm塑料发芽盒, 砂子为过20目的细砂, 清水冲净, 130 ℃高温烘干。1.3 方法

1.3.1 发芽温度的设定 设15、20、25和30 ℃ 4种恒温及(15/ 25) ℃和(20/ 30) ℃ 2种变温共6个温度处理, 每个处理300粒种子,设3次重复。变温处理时, 采用高温8小时, 光照, 低温16小时, 黑暗。发芽床采用3层湿润滤纸, 放入光照培养箱中光照培养, 试验过程

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中保持滤纸湿润, 以胚根突破种皮1 mm作为种子发芽的标准, 每天记录种子发芽数(下同)。

1.3.2 发芽床的设定 选择25 ℃, 在纸上、纸间、砂上及砂间4个不同发芽床上进行发芽试验, 光照培养, 试验中加水数次保持湿润,每天记录种子发芽数。每个处理300粒种子,

设3次重复。

纸上是在发芽盒中铺3层湿润的滤纸, 然后置种; 纸间是在发芽盒中铺3层湿润的滤纸,置种后, 在种子上面再铺上一层湿润滤纸; 砂

上是在发芽盒中铺4 cm厚0.05～0.08 cm的湿砂(砂水比为4:1), 然后置种; 砂间是在发芽盒中铺4 cm厚0.05～0.08 cm的湿砂(砂水比为4:1), 置种, 再覆上一层湿润的细砂。

1.3.3 发芽期间光照的选择 选择25℃、纸床(TP)进行光照(2 000 lx)与黑暗对照发芽, 试验中保持滤纸湿润, 每天记录种子发芽数。每个处理300粒种子, 设3次重复。1.3.4 发芽计数时间的设定 根据适宜发芽条件下的发芽表现, 确定初次计数和末次计数时间。以达到50%发芽率的天数为初次计数时间, 以种子萌发达到最高时, 以后再无萌发种子出现时的天数为末次计数时间。1.3.5 幼苗鉴定 在发芽期间, 注意观察种苗发育过程, 按照国际种子检验协会(1993)的, 对益母草进行评价和归类,试验期间采用人为切断主根的方法观察次生根的情况, 以确定次生根在种苗评价中的作用。1.3.6 统计 发芽率以最终达到的正常幼苗百分率计。发芽指数(GI)以下列公式进行计算:

GI =Σ(Gt/Dt)

式中, Gt为在发芽后t日的发芽数, Dt为相应的发芽天数。

2　结果与分析

2.1 最适发芽温度的确定

从表1可看出, 益母草种子在30℃下发芽

《种苗评定手册》2005孙 群等: 益母草种子发芽检验标准化研究333

率最高, 为95.0%, 其次为(15/25) ℃变温条件,为94.7%, 25℃下的发芽率为93.0%, 20℃下的发芽率为94.0%。方差分析结果表明: 发芽率在上述4种温度处理下不存在显著差异, 但与15℃及(20/30) ℃变温之间存在着极显著差异。从发芽指数来看, 益母草种子在30℃下发芽指数最高, 为24.10, 其次为25℃, 发芽指数为23.82, 30℃和25℃之间的发芽指数不存在显著差异, 但与其他温度处理之间存在极显看, 在25℃到30℃之间时, 益母草种子发芽较快, 且发芽潜力能得到充分表现。2.2 最适发芽床的确定

从表2方差分析的结果可看出, 不同发芽床之间在发芽率和发芽指数上存在显著差异。发芽床选择纸上和纸间时, 发芽率显著高于砂上或砂间的发芽率, 纸上、纸间和砂上的发芽指数均显著高于砂间。综合来说,发芽床以纸上或纸间为宜。2.3 发芽期间光照的选择

在光照条件下, 益母草种子的发芽率为93%,

发芽指数为23.82; 在黑暗条件下, 发芽率为94.0%,发芽指数为22.82。不同处理间的差异未达到显著水平, 也就是说益母草种子对光不敏感。2.4 种苗鉴定标准的确定

益母草种子在发芽过程中, 除了观察到初生根外, 还有次生根发育, 人为切断主根后, 有大量侧根萌出。在进行种苗鉴定时, 如果初生根缺陷, 应考虑次生根。根据对益母草种子发芽和种苗发育的观察, 可以把它归为1.2类(国际种子检验协会, 1993), 也就是: 子叶出土的双子叶农作物种子。在对种苗进行评价时, 应遵循该类种子的鉴定标准。2.5 发芽检验计数时间的确定

益母草种子在各种适宜的发芽条件下, 第4天均可达到发芽高峰, 第9天种子都完全萌发。因此可确定益母草种子初次记数时间为发芽后第4天, 末次记数时间为第9天。

著的差异。从发芽率和发芽指数两者综合来《种苗评定与种子活力测定方法手册》A2.1.

3 结论与讨论

进行发芽检验时, 必须是在最适的发芽条

表1 温度对益母草种子萌发的影响(光照, 纸上)

Table 1 The influence of temperature on germination of Leonurus heterophyllus seed (light, top of paper)

Temperature(℃)15202530

15/25 shift20/30 shift

Germination Significance of differencerate(%)0.050.0157.3cC94.0aA93.0aA95.0aA94.7aA82.0bB

Germination Significance of difference

index0.050.017.46dD21.19bB23.82aA24.10aA18.24cC18.25cC

表2 发芽床对益母草种子萌发的影响(25℃, 光照)

Table 2 The influence of germination beds on germination of Leonurus heterophyllus seed (25 ℃, light)

GerminationGermination Significance of differenceGermination Significance of difference

bedsrate(%)0.050.01index0.050.01TP93.0aA23.82aABP86.0abA22.96aATS84.0bA23.88aAS35.0cB5.20bBNote: TP. top of paper; BP. between of paper; TS. top of sand; S. between of sand.334件下进行。只有这样种子才能在最短的时间内表现出最大的发芽潜力, 达到整齐、迅速而完全地发芽。研究结果表明, 益母草种子发芽的适宜范围较广, 发芽最适温度为25～30℃, 纸上或纸间均可, 光照或黑暗均可。初次计数时间为发芽后第4天, 末次计数时间为发芽后第9天。依据《种苗评定与种子活力测定方法手册》A2.1.1.2(国际种子检验协会,1993)判断正常幼苗与非正常幼苗。陈瑛(1989)在确定益母草的发芽适温时, 只考虑了发芽率一个指标, 认为最适温为20～30 ℃。Woodstock (1973)认为萌发速率和早期计数更能体现温度差异对种子萌发的影响。徐本美和龙雅宜(1987)认为除了发芽率以外, 还需采用描述种子活力的日平均发芽率、幼苗生长势、发芽指数及活力指数等指标以对发芽的最适温度作出正确的判断。我们根据发芽率

参 考晁志, 周秀佳 (1998) 益母草类中药的研究概况和进展. 中草药, 29: 414-417

陈瑛 (1989) 植物药种子手册. 人民卫生出版社, 北京,578

李淑君, 李青丰, 崔志明 (1995) 塔落岩黄芪种子发芽标准的确定. 中国草地, 4: 52-55

徐本美, 龙雅宜 (1987) 种子最适萌发温度的探讨. 植物生理学通讯, 2: 34-37

张连义, 郭莉珍, 塞音吉亚 (2002) 甘草种子发芽检验

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与发芽指数2个指标, 将益母草种子的发芽适温确定为25～30 ℃。本试验结果表明, 发芽指数更能表现不同发芽条件下发芽的差异。因此, 在确定最适发芽床及光照条件时, 均选择发芽率和发芽指数2个指标进行评价。在进行发芽床和光照处理时, 我们选择了25℃,尽管30℃条件下的发芽率和发芽指数稍高, 但是在具体的种子检验工作中应用25 ℃更为普遍, 且这2个温度之间差异不显著。在发芽床试验中, 砂中处理的发芽率和发芽指数显著低于其他处理, 可能是因为益母草种子较小, 幼

苗小, 顶土能力较弱, 故认为在生产实践中播种后不宜覆土过多。益母草种子对萌发时温度、发芽床和光照适应范围较广, 说明其适应种植的范围也较广, 目前全国各地均有分布也说明了这一点。益母草种子萌发的适宜条件比较广, 可在实际工作中具体选择使用。

文 献

标准的确定. 内蒙古草业, 14(1): 15-17

中国医学科学院药用植物资源开发研究所 (1991) 中国药用植物栽培学. 农业出版社, 北京, 1065国际种子检验协会 (徐本美等译) (1993) 种苗评定与种子活力测定方法手册. 北京农业大学出版社, 北京,53-56

Woodstock LW (1973) Physiological and biochemi-cal tests for seed vigor. Seed Science andTechnology, 1: 127-157