桔梗种子生物学特性研究概况

河北农业科学，2009，13(8)：78，10 Journal of Hebei Agncultural Sciences 编辑曹娜 桔梗种子生物学特性研究概况 刘晓清 ，韩延彬 ，屈 赘 ，赵玉新 ，白宝璋 (1河北农业大学农学院，河北保定071000；2平顶山教育学院生化系，河南平顶山467000；3河北农业大学，河北保 定071000) 摘要：综述了桔梗种子的形态特征、寿命、休眠、 关键词：桔梗；种子；种子萌发；生物学特性 中图分类号：$56723 9 文献标识码：A 成熟度、萌发和播前处理等生物学特性。 文章编号：1008-1631(2009)08-0007-02 Research Situation of Biological Characteristics of Platycodon grandiflorum Seed LIU Xiaoqing ，HAN Yanbin ，QU Yun ，ZHAO Yuxin ，BAI Baozhang (1College of Agronomy，Agricultural University of Hebei，Baoding 071000，China；2Department of Biology and Chemistry，Pingdingshan Educational College，Pingdingshan 467000，China；3ngricultural University of Hebei，Baoding 071000，China) Abstract：The seed biological characteristics including morphological characteristics，longevity，dormancy，maturity， germination and presowing treatment of Platycodon grandiflO13zn are summarized Key words：Platycodon grandiflorun；Seed；Seed germination；Biological characteristics 桔梗Platycodon grandiflorun(Jacq)ADC为 桔梗科多年生双子叶草本植物。以干燥的根入药，是我 国销量较大的40种传统中药材之一。现代药化与药理 研究表明，桔梗含有桔梗苷、桔梗酸、远志酸、菠甾醇 等，具有镇咳、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血压、提高 免疫力等作用。桔梗还是我国东北及朝鲜、韩国、日 本等的常用蔬菜，具有很高的营养价值。桔梗花期较 长，花色鲜艳(紫色、白色、黄色、粉色)，花形多样 (钟形、漏斗形，合瓣花、重瓣花)，具有很高的观赏价 值。因此，桔梗是1种药、食、赏兼用的植物。 近年来社会对桔梗需求迅速增加，年需求量达 50006000 t ，单靠野生资源已不能满足市场需求， 为此，各地陆续开展了野生种驯化和规范化栽培技术的 研究。但是，种源短缺，2 a生桔梗结籽量低，而且种 子寿命短，活力低，是制约桔梗生产发展的重要因素。 从形态、寿命、贮藏、破眠、萌发等对桔梗种子予以资 料综述，旨为桔梗的栽培生产提供依据。 1桔梗种子的形态特征 桔梗种子通常为卵状椭圆形，黑褐色，具光泽，种 皮有极细的条纹。种子一侧具有种翅，种脐位于略窄一 端，萌发时胚根由此处突破种皮，以后伸人土中，形成 主根，即人药部分。桔梗种子十分细小，千粒重不足 l g(082085 g)。如贮藏时间较长，丧失生活力的 桔梗种子，已无光泽，呈黑灰色。这是感观区分桔梗种 子优劣的外在标志之一 。 2桔梗种子的寿命 有人将新采收的桔梗种子在室内常温下保存，每隔 1个月测定1次发芽率，以确定其寿命。结果表明：桔 梗种子的寿命很短，贮藏至l2个月，其发芽率不到 10 ，甚至更低 ，根本不能用于栽培。 3桔梗种子的贮藏 一般认为，种子活力或寿命与贮藏条件密切相关， 尤以温度、湿度、气体较为关键，低温、低湿、低氧有 利于保持种子活力，或者延长种子的寿命 。桔梗种子 在高温(30 oc)、高湿(RH为97或75)条件下贮 藏60 d，即完全丧失发芽能力；在贮藏温度5、RH 15，或者温度15、RH 43的条件下，可以安全贮 藏 。 4桔梗种子的休眠 目前认为，桔梗种子无深沉休眠的特性。但是，在 桔梗种子内却含有活性较高的内源抑制物质，而该物质 在一定程度上影响种子的正常萌发与幼苗生长。赵敏 等 研究表明，桔梗种子的内源抑制物质可抑制小麦、 白菜的种子萌发。同时还发现，采用温水(4l或 45)浸种可以去掉抑制物质，这为播前对种子进行 温汤浸种提供了可靠依据。 收稿日期： 0o ：'6 5 桔梗种子的处理 作者简介：刘晓清( 一)，女，河北唐山人，助教，硕士在读， 桔梗种子中存在内源性抑制物质，影响其正常萌发 主要从事中药学专业的教学与研究工作。 8 河北农业科学 2009正 和出苗。因此，在播前需对桔梗种子进行处理，提高其 活力，以达到苗齐、苗全、苗壮。桔梗种子处理主要包 括以下几种形式： 51温水浸种 清水浸种处理对低活力种子较为敏感。桔梗种子播 前用温水(4045)浸泡1224 h，可显著提高发 芽率 。但是，浸种温度不能过高，否则会损伤种胚； 浸种时间也不能过长，否则会因无氧呼吸而产生酒精， 导致酶类变性而失活，进而影响代谢过程。 52层积处理 刘自刚 研究结果表明，桔梗种子层积处理48 h最 佳，此时发芽势和发芽率分别达到4117和8033， 比温水浸种分别提高1875和2308。 53化学制剂处理 采用适当的化学制剂处理种子，可在一定程度上恢 复或提高老化种子的活力 。 531赤霉酸(GA )处理GA 具有打破种子休眠， 促进萌发的生理作用 。采用50250mgL的GA 溶 液处理桔梗种子12h 或4001 200mgL的GA 溶液 处理桔梗种子24 h_1 ，均可明显提高发芽率。 532稀土微肥处理 稀土微肥主要是硝酸稀土，含 稀土氧化物387 。朱广慧等 采用300 mgL的稀 土溶液于22下浸种6 h，能显著提高桔梗种子的发芽 率。在20世纪8090年代已经确定，稀土能够促进植 物生长发育，提高产量，改善品质 。 533种衣剂处理 目前，种子包衣技术广泛应用于 粮食及经济作物栽培之中，可以提高种子发芽率和田间 成苗率，促进生长发育，防治病虫鼠害，从而增加产 量，改善品质。俞旭平等口 采用爱多收4000倍液与 GA 500 mgL作为包衣剂处理桔梗种子，使田间出苗率 提高95125，而且出苗整齐，幼苗生长旺盛。 需要明确提出的是，有人为了解除桔梗种子的休 眠，分别采用PEG 和甲醇、乙醇、丙酮 、聚乙二醇 (PEG)E9 3、H O，和KMnO 处理桔梗种子，其结果 并不完全一致。作者认为，桔梗种子休眠属于浅休眠， 而且种子小、种皮薄，不宜用上述制剂处理。因为甲 醇、乙醇和丙酮是广谱性溶剂，尤其是甲醇，对细胞壁 和细胞膜的穿透力极强，容易伤及种胚；PEG属于渗透 调节剂，吸水能力强，如果浓度稍高易使种胚严重失水 而损伤种芽与胚根；至于H：O 和KMnO 则是化学上常 用的氧化剂，具有较强的氧化作用，如果处理浓度稍 高、时间稍长，极易伤害种胚的生长点。而且根据郭巧 生等 研究，PEG、H：O 和KMnO 等处理桔梗种子， 并未提高发芽率。所以，建议采用4045温水浸种 12 h或24 h。 为宜。 6影响桔梗种子萌发的因素 61外界环境条件 611温度温度影响发芽进程。桔梗种子在10下 便可萌发，但发芽时间较长(20 d左右)，发芽率较高 (50以上)；最适合温度为25，第5 d开始萌发，第 7 d达到高峰，发芽率也最高(6080) J。 612水分种子萌发前必须完成吸水膨胀(即吸胀 作用 )。桔梗种子的吸胀高峰在第9 h，吸水量达种子 干重的1036，16 h开始趋于平稳，至36 h吸水量达 到120” 。由此可见，如果播前进行浸种处理，处理 时间至少应在12 h以上或者24 h更好 。 613光照桔梗种子是否属于喜光种子，目前尚无 报道。但据杨美全 报道，各色光下的发芽率为：绿光 下13，黄光下19，黑暗中24，白光(即全色光) 下33。 62种子自身状况 621 种子成熟度通常大田作物种子的成熟过程可 以分为乳熟、蜡熟与完熟。由于桔梗种子十分细小，很 难如此划分。种子成熟度对其萌发影响很大。严一字 等 研究表明，桔梗种子成熟度接近50时，即有发 芽能力；此后，发芽率随成熟度的提高而增加；当成熟 度达到65时，发芽率可达80以上，成熟度越高， 发芽率也越高。完全成熟的A级种子在20下的发芽 率比一般成熟度的B级种子高14f17 J。生产上应选用 籽粒饱满、种皮光亮的种子用于播种。 622果球大小 桔梗果球大小对种子发芽并无多大 影响 ，但种子的粒数与重量却有很大差异。通常是果 球大，种子数量较多，种子重量较大。在生产上留种 时，应注意桔梗果球大小对种子数量与重量的影响。 参考文献： 1任仁安，陈瑞华中药鉴定学M上海：上海科学技 术出版社，1992182184 2杨美全，曾维群，罗 建，等桔梗种子生物学研究 J基层中医杂志，1994，8(1)：1617 3郭巧生，赵荣海，董其亭，等不同贮藏方法对桔梗种 子生命力影响的初步研究J中国中药杂志，2007， 32(14)：14651467 4白宝璋，任永信，白嵩植物生理生化(下：植物生 理学) M北京：中国农业科技出版社，200350， 143，173174 5黄家总，邱明珠，傅家瑞，等贮藏条件对益母草、桔 梗和白术种子发芽率的影响J热带亚热带植物学报， 2000，8(4)：365368 6赵敏，徐兆飞，王荣华，等桔梗种子内源抑制物质 的初步研究J东北林业大学学报，2000，28(1)： 5154 、 7刘自刚，张雁层积处理和干湿间隙浸种对桔梗种子 发芽的影响J时珍国医国药，2008，19(6)： 15411542 (下转第1O页) 1O 河北农业科学 2009焦 2个品种株高差异较大(图1)，其中538系比546系平 均高2737 cm，增幅为62160。 表1 2种超早熟短季棉在张家口地区的生育期 Table 1 The growth period of two short season cotton cuitivars Line 538 and Line 546 in Zhangjiakou 言 3 惶 鞲 图1 2种超早熟短季棉在张家口地区的株高生长情况 Fig1 The development of plant height of two short season cotton cultivars Line 538 and Line 546 in Zhangjiakou 222冠幅播种后64 d之前，2种短季棉的冠幅差 异较小，538系较546系仅大0305 cm；播种64 d 之后，2种短季棉冠幅差异较大，538系较546系大 1624 cm(图2)。 图2 2种超早熟短季棉在张家口地区的冠幅生长情况 Fig2 The development of crown width of two short season cotton cultivars Line 538 and Line 546 in Zhangjiakou llIIIIII111I1141IlllIIl1Illl 4-11IIIII14,11114lI1IlllII k4lllI【II1II11 (上接第8页) 8王秀琴，郑群，爱沙，等不同药剂处理对柴胡种 子活力的影响J种子，2002，(2)：2324 9赵荣海，刘丽，郭巧生外源物质对桔梗种子发芽影 响的研究J中国中药杂志，2006，31(12)：966 968 10王岳峰，胡国宣，王艳秋，等桔梗种子发芽率的研究 J中国野生植物资源，1995，(2)：6163 11朱广慧，万升军稀土对桔梗种子发芽率的影响J 信阳农专学报，1996，6(4)：14 12熊炳昆，陈 逢，郭伯生，等稀土农林研究与应用 M北京：冶金工业出版社，200098130 13愈旭平，盛束军，王志安，等种衣剂处理对桔梗种子 23 2种超早熟短季棉在张家口地区的产量情况 2个超早熟短季棉品种单株铃数和平均铃重差异较 小，但546系霜前花率较高(77)，产量也比538系 高225(表2)。 表2 2种超早熟短季棉在张家口地区的产量情况 Table 2 The yield of two short season cotton cultivars Line 538 and Line 546 in Zhangjiakou 3小结 对2个超早熟短季棉品系在张家口坝下地区的种植 表现进行了调查，结果表明，546系在张家口地区生长 表现理想。该品种为零式果枝，株型紧凑，节间较短， 株高和冠幅较小，适于密植，最大特点是生育期短，开 花、结铃、吐絮集中，丰产性好，霜前花率达77，籽 棉产量达3 270 kghm 。 本项研究为张北地区开展早熟棉种植奠定了技术储 备。通过进一步的品种适应性和配套种植技术研究，以 及开展超早熟短季棉与其他蔬菜间作套种等模式研究， 为该地区农业种植结构调整和农民增收奠定基础。 参考文献： 1翟学军，王彦立，王新，等超早熟短季棉麦后直播 生育特性的初步研究J中国棉花，2005，32(5)： 811 2翟学军，王彦立，李悦有超早熟短季棉育种研究初报 J中国棉花，2005，32(4)：17 3胡立峰，翟学军，李悦有短季棉种植对华北半干旱区 耕作制度的影响J作物杂志，2007，(1)：4648 4翟学军，李悦有超早熟