层积处理对草果种子萌发的影响

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(1.广西药用植物园/广西药用资源保护与遗传改良重点实验室， 南宁 530023；2.湖北民族学院，林学园艺学院， 湖北 恩施 445000)

草果(AmomumtsaokoCrevost et Lemarie)为广西道地药材草果的基源植物，隶属于姜科(Zingiberaceae)豆蔻属，产于云南、广西、贵州等省区[1-2]。以干燥成熟果实入药，具有燥湿温中，截疟除痰之效，用于寒湿内阻，脘腹胀痛，痞满呕吐，疟疾寒热和瘟疫发热[3]。此外，草果是传统的常用辛香料，是药食两用大宗中药材[4]。目前，有关草果的研究主要集中在化学成分及药理研究方面[5]，对其种子繁育方面的研究较少。在生产上，草果以种子繁殖为主，但直接播种的草果种子发芽缓慢，萌发率低，出苗不整齐[6]；草果种子采收后不能干燥贮藏，种子干燥脱水后容易失去活力。已有研究证实草果种子存在休眠，是其发芽率低的主要原因[7]，但迄今为止尚未找到有效的解除草果种子休眠的方法。本试验结合草果种子不耐干藏的特点，研究不同的层积处理方式对草果种子萌发的影响，以期找到草果种子休眠解除最佳的层积处理方法，为其规范化栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试草果种子来自于广西那坡县大红草果专业种植农场。采集新鲜成熟、无病虫害的草果果实，室温下堆放2 d后剥除果皮，将种子置于清水中搓洗，去除果肉及剔除杂质、瘪粒后，将草果种子置于室内通风阴凉处晾干备用。

1.2 方 法

1.2.1 种子生活力检测

生活力测定采用氯化三苯基四唑染色法。将种子置于25 ℃恒温箱内吸胀12 h后，用解剖刀将胚小心取出，浸在盛有1.0%TTC溶液的培养皿中，于35 ℃黑暗条件下染色，24 h后统计染色情况，确定种子有无生活力。每个培养皿放置25粒种子，4次重复。

1.2.2 温度和光照试验

设置20，25，30 ℃恒温和15 ℃/25 ℃、20 ℃/30 ℃变温共5个温度条件，并在每个温度下设置交替光照(12 h光/12 h暗)和连续黑暗2种光照条件。以珍珠岩为萌发基质，将种子置于不同的温度及光照条件下培养，28 d后统计萌发率，以胚根突破种皮记为萌发。每处理设4次重复，每重复50粒种子。

1.2.3 新鲜种子层积处理

将新鲜种子与湿珍珠岩以1∶3的比例混合后分成4份，密封于自封袋中。将2份种子分别放入5 ℃冰箱和15 ℃培养箱中进行层积，层积时间设为30，60，90 d和120 d。另外2份种子进行变温层积处理，处理条件分别为5 ℃ 30 d+15 ℃ 30 d，15 ℃ 30 d+5 ℃ 30 d。以珍珠岩为萌发基质，将层积后的种子置于20，25，30 ℃培养箱及15 ℃/25 ℃、20 ℃/30 ℃培养箱中，在12 h光/12 h暗的交替光照条件下进行培养，28 d后统计其萌发率。每处理4个重复，每重复50粒种子。以新鲜种子为对照。

1.2.4 种子脱水后层积

采用硅胶干燥法对种子进行脱水处理，脱水时间分别设为0，6，12，18，24，48 h。脱水后的种子含水量用烘干称重法进行测定[8]。将种子置于(103±1)℃鼓风干燥箱中烘17 h，在干燥器中冷却后称重。以样品烘干前后的重量差值除以鲜质量计算种子含水量，4次重复，每重复10粒种子。脱水后获得的种子含水量分别为34.0%、20.6%、18.7%、15.3%、10.2%和5.4%。将脱水后的种子与湿珍珠岩按1∶3体积比混合，密闭于自封袋中，在15 ℃恒温培养箱中放置90 d后取出，以珍珠岩为基质进行萌发测试，28 d后统计其萌发率。每处理4次重复，每重复50粒种子。以未脱水的种子为对照。

1.2.5 数据统计分析

所有数据均使用SPSS 13.0进行统计分析，萌发率数据在统计分析前先进行反正弦转换。使用One-way ANOVA进行单因素方差分析，用LSD法进行检验。

2 结果与分析

2.1 种子生活力测定

用TTC法测定草果种子生活力达93.0%±1.7%，说明草果新采收种子具有很高的萌发潜力。

2.2 新鲜种子的萌发率

由图1可知，新鲜草果种子仅在25 ℃、15 ℃/25 ℃和20 ℃/30 ℃下萌发，且在25 ℃、15 ℃/25 ℃下的萌发率极低，在20 ℃/30 ℃变温条件下萌发率较高，为31.0%。交替光照条件下草果的种子萌发率虽高于全暗条件下的种子萌发率，但方差分析结果表明，两者之间差异不显著，说明草果种子为光不敏感型种子。草果种子生活力显著高于萌发率，说明种子具有显著的休眠现象。

图1 不同温度和光照条件下草果种子的萌发率

2.3 层积对草果种子萌发的影响

2.3.1 恒温层积对种子萌发的影响

由表1可知，低温层积和暖温层积均能打破草果种子休眠。在20 ℃/30 ℃变温条件下，草果种子萌发率随低温层积或暖温层积时间的延长，呈现出先上升后下降的趋势。低温层积至30 d时，草果种子萌发率为40.5%，与对照相比差异显著；随着层积时间的延长，种子休眠得到进一步解除，层积至90 d时萌发率最高，达64.0%，但层积至120 d后，萌发率显著下降。暖温层积至30 d时，草果种子萌发率为42.5%，与对照相比差异显著；随着层积时间的延长，种子萌发率进一步提高，层积至90 d时萌发率最高，达82.0%。暖温层积至120 d，草果种子萌发率虽有所下降，但仍维持在较高的萌发水平，为71.0%。此外，暖温层积还能促进草果种子在其他温度下的萌发。在25 ℃恒温条件下，暖温层积至90 d时，草果种子萌发率有所提高，为10.5%，与对照相比差异显著。

表1 恒温层积对草果种子萌发的影响

层积方式层积时间(d)种子萌发率(%)20℃25℃30℃15℃/25℃20℃/30℃ck00a3．0b0a1．0a31．0d低温层积300a1．5b0a1．5a40．5c600a3．0b0a3．0a52．0c901．5a4．5ab1．5a6．0a64．0b1200a1．0b0a2．0a45．5c暖温层积300a3．0b0a1．0a42．5c600a3．0b1．5a3．0a71．0b900a10．5a0a3．0a82．0a1200a0b0a1．0a70．0b

注：同列不同字母表示差异显著(p≤0.05)。下同。

2.3.2 变温层积对种子萌发的影响

变温层积对草果种子休眠的解除也起到一定的促进作用(表2)。20 ℃/30 ℃培养温度下，2种变温层积方式均促进了种子萌发，层积后萌发率分别达54.0%和53.5%，与对照相比差异显著。2种变温层积方式还促进草果种子在15 ℃/25 ℃下萌发，层积后种子萌发率分别为14.0%和11.0%。此外，5 ℃ 30 d+15 ℃ 30 d变温层积处理提高了草果种子在25 ℃下的萌发率，但15 ℃ 30 d+5 ℃ 30 d的变温条件并未能提高相同培养温度下的萌发率。

表2 变温层积对草果种子萌发的影响

层积方式种子萌发率(%)20℃25℃30℃15℃/25℃20℃/30℃ck03．0b01．0b31．0d5℃30d+15℃30d015．0a014．0a54．0a15℃30d+5℃30d00b011．0a53．5a

2.3.3 脱水后层积对种子萌发的影响

表3 脱水后层积对种子萌发的影响

脱水时间(h)含水量(%)种子萌发率(%)20℃25℃30℃15℃/25℃20℃/30℃0(ck)34．00a10．5a0a3．0a82．0a620．600．5b0a3．0a74．5a1218．700b0a0．5a79．5a1815．300．5b0a2．5a79．0a2410．200b0a0．5a62．0b485．800b0a0．5a40．5c

由表3可知，新鲜草果种子含水量较高，为34.0%。将种子进行脱水后再层积，种子萌发率随着脱水时间的增加呈下降的趋势。在20 ℃/30 ℃培养条件下，当种子含水量分别降至20.6%、18.7%和15.3%时，草果种子的平均萌发率虽然有所下降，但与对照相比差异不显著。进一步降低种子含水量至10.2%时，草果种子萌发率仅为62.0%，显著低于对照。当脱水至含水量为5.8%时，草果种子萌发受到进一步的抑制，萌发率仅为40.5%。在其他培养温度条件下，脱水并不能促进草果种子萌发。

3 讨 论

生产上，草果种子萌发率低、发芽不整齐是制约其规范化栽培的重要因素。对草果种子生活力进行测定，发现草果种子活力高达93.0%±1.7%，但草果种子可萌发范围狭窄，仅在20 ℃/30 ℃变温下具有较高的萌发率，在其他温度条件下不萌发或萌发率极低，说明草果种子具有显著的休眠现象。

层积处理是休眠性种子常用的破除休眠方法之一[9,10]。层积处理可以增加种皮透性，加速种子内部的新陈代谢，促进赤霉素和细胞分裂素等激素合成，降解或转化脱落酸等抑制激素，从而促进种子萌发[11]。本实验中，恒温层积和变温层积均能不同程度地解除草果种子休眠。其中，15 ℃暖温层积处理效果最佳，暖温层积90 d后种子萌发率高达82.0%。雷恩等研究表明，使用H2SO4、GA3和NaOH对草果种子进行浸种，能够一定程度上提高草果种子萌发率，但处理后种子萌发率最高仅为58.4%[7]。本实验中，层积处理能够更好地解除草果种子休眠，可能与层积处理增加了草果种皮透性的同时，改变了内源激素含量有关。

草果种子不耐干藏，生产上常采用现采现播的方式[12]。若采回的种子不能及时播种，则用湿沙进行拌种贮藏[13]。本研究发现，草果种子含水量显著影响种子萌发率。当种子含水量降低至15%时，对种子萌发率影响不大，但进一步降低种子含水量，则导致萌发率显著下降。因此，在生产实践中，对于不能及时播种的草果种子，应注意避免种子过度脱水，进行种子保存时以大于15%含水量的种子为佳。

[1]邓家刚,韦松基.广西道地药材[M].北京:中国中医药出版社,2007.

[2]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第16卷第2分册)[M].北京:科学出版社,1996:100.

[3]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:222-223.

[4]罗晓霞.草果与拟草果的性状与显微鉴别[J].中药材,2014,37(2):227-229.

[5]尹安强,王芳艳,杨永红,等.我国草果研究文献的分析[J].中国医药指南,2014,12(34):263-264.

[6]管艳红,李荣英.草果种子苗繁殖实验研究[J].时珍国医国药,2004,15(7):464.

[7]雷恩,刘艳红,田学军,等.不同化学试剂对草果种子发芽的影响[J].种子,2010,29(12):79-80.

[8]宋松泉,程红焱,龙春林,等.种子生物学研究指南[M].北京:科学出版社,2005:3.

[9]鱼小军,王芳,龙瑞军.破除种子休眠方法研究进展[J].种子,2005,24(7):46-49.

[10]青格乐,王玉芝,张琼琳,等.植物种子休眠及破除方法研究进展[J].安徽农业科学,2013,41(11):4 715-4 716.

[11]徐是雄,唐锡华,傅家瑞.种子生理的研究进展[M].广州:中山大学出版社,1987:172-176.

[12]郑家文.云南扩大草果种植的情况分析[J].云南农业经济,2012(2):37-39.

[13]周淑荣,郭密,郭文场,等.草果的种植关键技术[J].特种经济动植物,2012(11):34-35.