海拉尔野生与家种防风种子活力研究——选哪个最经济?

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点击次数:59 更新时间:2019年12月31日16:31:58 打印此页 关闭

目的 为了测定防风种子的千粒重、生活力和发芽率等指标来评价3 种不同来源防风种子的质量优劣情况。方法 试验采用四分法测定种子千粒重,四唑染色法测定种子生活力,用平铺滤纸法和倒扣滤纸法及脱脂棉法作为纸床的方法测定种子的发芽率。

结果3 种种子千粒重大小依次为关防风>海拉尔防风>F1代海拉尔驯化防风,通过数理统计分析得出关防风种子千粒重较优;通过生活力实验发现关防风的生活力在染色浓度为0.1%、0.5%、1.0%时均值均优于F1代海拉尔驯化防风和海拉尔防风;关防风种子总发芽率与海拉尔防风及F1代海拉尔驯化防风相比发芽率较高。结论关防风种子在 3 种种子中活力较优。中药防风是伞形科植物[Saposhnikovia divaricata(Trucz.) Schischk.]的干燥根进行入药,又名屏风、风肉、茴芸、茴草,具有祛风解表,止痉,胜湿止痛等功效;临床常用于感冒头痛,破伤风,风疹瘙痒等症的治疗。防风是大众常用的,且市场常见的一种中药材,最早收载于《神农本草经》,应用时间悠久。但近些年来野生防风资源短缺,需求量却在不断升高,由于防风的适应能力强,所以大面积栽培的价值和空间都很大,导致防风种植的地区范围增多,种植区域向北可达到黑龙江边界,向南可到山东、河南、甘肃等地区,甚至在东部山区也有种植大面积防风的区域。由于防风对不同土地适应的能力不同,所以它的种植方式也不完全相同。目前的商品防风不仅外观的差异很大,而且其中的活性成分也有所不同,这也会导致防风的药材质量良莠不齐,价格差异巨大,不同产地间的售价相差可能会达到 20 倍以上,野生种植的防风与栽培的防风之间的售价相差可达到 15 倍甚至20 倍,直播防风的售价是移栽防风的 4 倍左右。因此,对于防风种子的质量就需要有更高的要求,以便在优质防风的种植中发挥作用

1 材料与方法1.1 试验材料与仪器1.1.1 试验材料 关防风种子采自于黑龙江地区野生经 4 代驯化后得到;海拉尔防风种子采自于内蒙古海拉尔地区野生;F1代海拉尔驯化防风种子采自于内蒙古海拉尔地区野生经 1 代驯化后得到。以上3 种不同来源种子全部经吉林医药学院生药教研室雷钧涛教授鉴定为该来源防风种子。1.1.2 试验仪器 为电子天平[( 型号为ESJ200-4B)由沈阳龙腾电子有限公司生产]、智能光照培养箱[(型号为GTOP -260Y) 由浙江托普仪器有限公司生产]、立式压力蒸汽灭菌器[(型号为YXQ-LS-50SⅡ)由上海博讯实业有限公司生产]。1.2 试剂 灭菌蒸馏水( 自制蒸馏水经高压灭菌锅灭菌后 24 h 内使用);红四氮唑溶液(TTC 溶液):由红四氮唑(批号为S19026,购自上海源叶生物有限公司)加磷酸盐缓冲液配制;高锰酸钾购自上海商玺(商丘)医药用品有限公司;磷酸二氢钾购自北京化工厂;磷酸二氢钠购自中国东陵区精细化工厂。1.3 试验方法1.3.1 种子千粒重测定 将关防风种子平铺在一张四方白纸(80 cm×80 cm)上,用四分法分出4 份,堆成锥体,切去锥体上2 /3 体积,从下 1 /3 体积中随机取出25 粒,4 份共100 粒,重复 16 次,测出每次的百粒重后,再估测出种子千粒重。1.3.2 种子生活力测定1.3.2.1 预湿时间的测定 取防风种子,用自来水浸过种面,分别浸泡4 h、6 h、16 h、24 h,经过试验观察发现关防风浸泡 16 h 时种子吸水但未膨大完全,24 h 后种子吸水完全膨大,表明此时浸泡效果最好,适宜做生活力实验;海拉尔防风和F1代海拉尔防风在 16 h 的种子吸水膨大完全,但到24 h 时种皮种胚分离无法进行下一步试验,表明海拉尔防风和F1代海拉尔防风在 16h 浸泡效果最好,适宜做生活力实验。1.3.2.2 生活力测定实验准备 取10 g 防风种子分别用水浸泡 16~24 h 后,倒入少量 0.05%高锰酸钾溶液(消毒),浸泡30 min,用流水冲净,放入培养皿(10cm×10 cm) 中。1.3.2.3 磷酸盐缓冲液的配制 溶液( 1):称取9.078g 磷酸二氢钾溶解于1 000 ml 灭菌蒸馏水中即得;溶液(2):称取9.472 g 磷酸二氢钠溶解于1 000 ml 的灭菌蒸馏水中即得;磷酸盐缓冲液:取溶液(1)2 份体积和溶液(2)3 份体积混合即得(即配即用)。1.3.2.4 红四氮唑溶液的配制0. 1% 浓度的TTC 溶液:用0.1 g 红四氮唑溶解于100 ml 磷酸盐缓冲溶液即得;0.5%浓度的TTC 溶液:用 0.5 g 红四氮唑溶解于100 ml 磷酸盐缓冲溶液即得;1. 0% 浓度的TTC 溶液:用 1.0 g 红四氮唑溶解于100 ml 磷酸盐缓冲溶液即得。1.3.2.5 生活力的测定过程 将培养皿中的防风种子取出 20 粒(为观察方便选取其中较大的种子),分别沿种脊(种脐到合点之间隆起的脊棱线) 通过胚中心将种子切成两半,放入铺好干燥滤纸的培养皿(10 cm×10 cm) 中,将切面对着滤纸,倒入0. 1% 的TTC 溶液(浸过切面),重复2 次,放入 35 ℃ 恒温培养箱中培养4 h,取出后去掉种皮,观察种胚部的染色情况,记录未被染色种子数,并计算生活力:即未被染色的种子数占种子总数的百分比(取两次平均值)。同法做6 h 和8h,并记录数据。按上述方法,将 TTC 溶液浓度更换为0.5%和1.0%,做 4 h、6 h、8 h 的生活力实验,并记录数据。1.3.3 种子发芽率测定 将实验所用培养皿、滤纸、脱脂棉、自来水经高压蒸汽灭菌后备用。将防风种子浸泡在起始温度为 45 ℃ 的温水中,浸泡 16 ~ 24 h,设置 3 组不同条件观察发芽率,每组实验取 30 粒种子。1.3.3.1 第1 组测定 将种子放在平铺滤纸上,倒入 9ml 灭菌水。1.3.3.2 第2 组测定 将种子放在平铺脱脂棉上,倒入 20 ml 灭菌水。1.3.3.3 第3 组测定 将种子放在倒扣滤纸上,重复 2次。3 组全部在室温下培养,并观察防风种子的发芽天数及颗数,计算发芽率,即为发芽种子颗数占种子总颗数的百分比。

2 结 果2.1 种子千粒重 结果显示,关防风种子千粒重为 3.79 ~ 4.81 g,海拉尔防风种子千粒重为 3.80 ~ 4.38 g,F1代海拉尔驯化防风种子为 2.47~2.99 g,将测量的 3 组数据结果经过 spss 20.0 软件统计分析后发现,多重比较 LSD 分析显示,关防风与 F1代海拉尔驯化防风 P =0.000<0.05,差异具有显著性统计学差异;关防风和海拉尔防风 P = 0.110>0.05,差异无统计学差异;F1代海拉尔驯化防风和海拉尔防风 P = 0.000<0.05,差异具有显著性统计学差异。通过均值结果显示,关防风>海拉尔防风>F1代海拉尔驯化防风,针对于种子千粒重来说,千粒重较重的种子较优,因此,关防风与其他2种种子比较,质量较优。2.2 种子生活力2.2.1 关防风种子生活力 结果显示,关防风染色时间为 4 h 染色浓度为1.0%时种子生活力最好,染色时间为 6 h 染色浓度为0.5%时种子生活力最好,染色时间为 8 h 染色浓度均相同,见表 1

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2.2.2 F1代海拉尔驯化防风种子生活力 结果显示,F1代海拉尔驯化防风染色时间为 4 h 染色浓度为0.1%时种子生活力最好,在染色时间为6 h 染色浓度为0.5%时种子生活力最好,染色时间为 8 h 染色浓度为1.0%时种子生活力最好,见表 2。

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2.2.3 海拉尔防风种子生活力 结果显示,海拉尔防风染色时间为 4 h 和6 h 时染色浓度为1.0%时种子生活力最好,染色时间为8 h 染色浓度为0.5%时种子生活力最好,见表3。

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3 组数据经过spss 统计软件统计分析后发现,方差齐性,经过单因素方差分析3 组间P = 0.008<0.05,结果显示,组间具有显著性差异,通过均值比较可知,关防风>F1代海拉尔驯化防风>海拉尔防风。因此,生活力实验结果显示,关防风质量较优。2.3 种子发芽率2.3.1 关防风种子发芽率 在第16 d 时第1 组发芽率为 15%,第 2 组和第3 组均未发芽;第 23 d 时第1组发芽率为 40%,第 2 组发芽率为3.33%,第 3 组发芽率为 28.33%;第 30 d 时第1 组发芽率为50%,第 2 组发芽率 26.67%,第 3 组发芽率为33.33%,在 3 种不同条件下,关防风种子运用平铺滤纸法发芽率最多。见表 4。

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2.3.2 F1代海拉尔驯化防风种子发芽率 在第 16 d时第 1 组发芽率为1.67%,第 2 组未发芽,第 3 组发芽率为 5%;第 23 d 时第1 组发芽率为1.67%,第 2 组、第 3 组发芽率均为18.33%;第 30 d 时第1 组发芽率为21.67%,第 2 组发芽率28.33%,第 3 组发芽率为35%,在 3 种不同条件下,F1代海拉尔驯化防风种子运用脱脂棉法法发芽率最多。见表5。

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.3.3 海拉尔防风种子发芽率 在第16 d 时第1 组发芽率为 1.67%,第 2 组未发芽,第 3 组发芽率为5%;第23 d 时第1 组发芽率为13. 33%,第 2 组发芽率为26.67%,第 3 组发芽率为15%;第 30 d 时第1 组发芽率为 20%,第 2 组发芽率26.67%,第 3 组发芽率为16.67%,在 3 种不同条件下,海拉尔防风种子运用脱脂棉法发芽率最多。见表6。

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3.1 种子千粒重 种子千粒重一般是指随机取出1 000 粒种子,在万分之一的天平上称量,以此来看出种子的饱和度,种胚是否饱满等指标。此次实验结果显示,从千粒重对比可看出,关防风种子>海拉尔防风种子>F1代海拉尔驯化防风种子,因此,关防风种子比较充实,F1代海拉尔驯化防风种子偏轻,可以看出关防风质量较优。3.2 种子生活力 种子生活力是一项关于种子质量检验方面的重要内容之一,它能发现种子能够发芽的潜在能力或者种胚具有的生命力,并且能够准确反映种子的生命过程。种子生活力的快速测定法主要有四唑(2,3,5-氯化三苯基四氮唑;2,3,5-Tripheny-ltetrazolium chloride; TTC ) 染 色 法、嗅 麝 香 草 酚 兰(BTB)法和紫外荧光法等,其中,以TTC 染色法应用最为广泛。四唑测定技术于 1942 年由德国学者莱康 ( La-kon) 提出。四唑又名红四氮唑、四氮唑等。TTC 法是种子生活力测定的有效方法之一,是由于TTC 法有测定结果准确、测定方法简便且快速的特点,是一种能够加快判断种子的潜在发芽能力的有效方法。目前,TTC 法最常应用于农作物种子和林木种子的测定。TTC 染色原理为由于有生活力的种子种胚细胞中含有脱氢酶,能够脱氢还原,而活种子呼吸时会产生氢,产生的氢吸收了无色的TTC 溶液,生成了还原态的红色稳定不扩散的物质,即不溶于水的三苯基甲腙(TTF),而无生活力的种子由于不能发生呼吸过程,因此,没有这种脱氢还原的反应,故可按照种子的染色情况来区分种子是否具有生活力。从生活力实验结果显示,关防风在0.1%和0.5%浓度时随时间增加生活力更强;1.0%浓度时随时间增加,先降低后升高,趋势基本不变。F1代海拉尔驯化防风在 0.1%浓度时随时间增加先降低后升高,趋势基本略有增加;0.5%浓度时随时间增加,先升高后降低,总体升高趋势;1.0%浓度时随时间增加而增加。海拉尔防风在 0.1%和0.5%浓度时随时间增加,生活力更强;1.0%浓度时生活力先升高后略有降低。从平均值来看,在各浓度时,生活力强弱关系依次为关防风>F1代海拉尔驯化防风>海拉尔防风,故可知关防风生活力最强。由于红四氮唑本身带有毒性,经过红四氮唑染色的种子都是有剧毒的,不可食用。因此,从此次实验可以看出 3 种来源的种子抗毒性都比较强,在染色时间为 8 h 时依然具有生活力。3.3 种子发芽率 防风野生资源由于过度采挖被极大破坏,导致其产量急剧下降。因此,人工栽培是从根本上提高防风产量的途径。而道地药材防风则是在黑龙江野生经人工驯化几代后得到,为了使防风更好地开发利用,对防风种子进行研究,目的是通过实验得到防风种子的发芽规律,选出优质防风种子的品种,为栽培工作奠定基础。防风的主要繁殖方式为种子繁殖,然而出苗缓慢、出苗不齐却是防风种子存在的缺点。

发芽率实验结果显示,关防风种子在同样发芽天数时总的发芽率比 F1代海拉尔驯化防风和海拉尔防风高,而通过不同的纸床发芽的关防风种子,差异并不明显,说明纸床对其发芽率并无太大影响,关防风的适应能力较强,而其他两种种子对纸床要求较高,若种植优秀种子培养的作物,选用关防风种子效果最佳。综上所述,通过种子千粒重、生活力实验、发芽率实验可以看出 3 种不同来源的种子中关防风种子质量较优,关防风属于道地药材,在关防风种子的开发和利用上应加大力度,选出适宜种植的方法,使关防风的产量和效果增加,进而在种植上应用,提高产值,增大药用防风在市场上的质量。

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