柴胡种子灌浆动态及发芽特性研究(1)
[摘要]以三年生柴胡为研究对象，对其种子灌浆及发芽特性进行研究，旨在为提高柴胡种子质量提供科学依据。结果表明，柴胡种子干物质积累趋势呈“S”型曲线，快增期在花后25～34 d，开花后46 d灌浆基本结束。灌浆速率呈“快-慢-快-慢”规律。开花后28 d开始柴胡种子的灌浆速率迅速下降，至开花后43 d后趋于稳定，种子脱水速率和种子千粒鲜重达到最大。种子发芽质量与千粒重呈极显著正相关，与种子含水量呈极显著负相关。柴胡种子应在花后52 d左右采收最佳，此时种子含水量10%左右，发芽率为34.33%。
[关键词]柴胡；种子；灌浆动态；发芽特性
柴胡为伞形科Umbelliferae柴胡属Bupleurum L.多年生草本植物，以干燥根入药，为重要的大宗药材。柴胡在我国使用历史悠久，始载于《神农本草经》，被列为上品[1]。2010年版《中国药典》一部中收录柴胡药用品种分别为柴胡B. chinense DC.和狭叶柴胡B. scorzonerifolium Willd. [2]。柴胡是治疗感冒发热，胸肋胀痛，月经不调等的传统药材。现代研究证实，柴胡还具有保肝、解热、抗菌、抗病毒、预防消化道溃疡[3-6]，治疗心血管系统疾病和改善免疫功能等作用[7]。柴胡中主要的药用成分包括柴胡皂苷、黄酮类化合物、挥发油和多糖类物质，其中挥发油和皂苷对癌症发热和感冒发热效果佳，柴胡皂苷d还有很好的降脂作用。柴胡的药用价值得到了充分的肯定，需求量也随之逐年增加，野生资源已无法满足市场需求。缓解这种供需矛盾的出路就是大力发展柴胡的规范化种植。目前人工栽培的柴胡由于缺乏科学、规范的种植技术，致使商品柴胡质量不稳定，影响人们用药安全有效。
, 百拇医药
柴胡以种子(果实)繁殖，种子直接影响播种出苗和幼苗的健壮程度，进而影响药材产量和质量。然而生产实践中发现，由于柴胡生长发育整齐度差，故市售或收获的种子均是不同生育期种子的混合群体。种子质量差异大，必然导致出苗整齐度差和质量低下，魏建和等发现不同成熟度的柴胡种子发芽率和出苗率间差异显著[8]。种子的灌浆动态能够很好的反应种子的成熟状况，了解灌浆规律就能掌握种子的成熟规律。目前，柴胡种子灌浆特性及其与种子质量、发芽特性之间的相关研究均未见报道。通过研究柴胡种子的灌浆特性、成熟规律，确定最佳采收期，获得成熟整齐高质量的柴胡种子，对建立柴胡GAP基地和促进柴胡产业发展有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料与试区概况 供试材料为甘肃农业大学百草园已栽培3年的柴胡种株，由甘肃农业大学农学院中草药系陈垣教授鉴定为柴胡B. chinense。试验区海拔1 517.3 m，属中温带气候区，内陆性气候特征明显，四季分明，光照充足，气候干燥。年降水量349.9 mm，年蒸发量1 664 mm。年平均气温8.9 ℃。年日照2 476.4 h，无霜期171 d。
, 百拇医药
1.2 籽粒灌浆指标测定 于2013年7月16日柴胡盛花期选取株型及植株生长整齐一致的植株花序挂吊牌标记。开花第10天开始，于下午(15：00)取样，每次采集30朵复伞形花序上的种子，每隔3 d取样1次。每次采收后按四分法随机取样1 000粒混匀称千粒鲜重(上海AL104，1/1万)，105 ℃烘至恒重称千粒干重，重复3次，其余种子置牛皮纸袋在通风干燥处阴干备用。参照叶青等[9]的方法测定籽粒干物质积累量。
灌浆速率=(后次千粒干重-前次千粒干重)/2次取样间隔天数
平均灌浆速率= 开花后某天千粒干重/开花后天数
含水量=(千粒鲜重-千粒干重)/千粒鲜重×100%
脱水速率=(前次含水量-后次含水量)/2次取样相隔天数
, 百拇医药 1.3 发芽试验 将不同时间采收的柴胡种子风干后设置为单因素不同水平进行发芽试验，发芽试验于2013年10月15日至11月15日在甘肃农业大学中草药系实验室进行。参照徐丽霞研究北柴胡种子发芽条件[10]，采用培养皿滤纸床进行发芽试验，每个处理3次重复，每重复100粒种子，分别置对应编号培养皿，加入10 mL灭菌蒸馏水浸种24 h后，用灭菌蒸馏水冲洗3次，然后将其均匀摆放在铺有2层滤纸的已灭菌对应编号培养皿(直径10 cm)中，置20 ℃恒温暗箱条件下培养。8 d后开始统计发芽种子数，以胚根露出种子长度的1/2为发芽标志，种子连续5 d不再发芽确定为发芽结束，然后测定柴胡种子的发芽势(10 d种子发芽数占供试种子数的百分比)和发芽率(30 d种子发芽数占供试种子数的百分比)。
1.4 数据分析 试验数据采用SPSS 19.0软件进行方差分析和相关性分析，用Excel 2003制图。
2 结果与分析
, 百拇医药
2.1 柴胡种子灌浆过程中干物质积累动态变化 柴胡生长需2～3年才能完成1个生长发育周期。人工栽培柴胡第1年只生长基生叶和茎，不结籽。第2年春季5 ℃以上开始返青，植株生长迅速，13 ℃以上开始抽茎，于7—8月下旬陆续开花，8—9月中旬为果熟期。该研究于7月16日(盛花期)挂牌，于7月25日(花后第10天)柴胡果实出现后开始定期采收种子，测定种子生长的动态变化(图1)。从图1可以看出柴胡从形成果实到种子成熟经历了渐增期、快增期、稳增期和下降期等4个时期。柴胡开花后10～25 d千粒鲜重缓慢增加，籽粒灌浆处于渐增期。花后第25～34天籽粒鲜重快速增加，灌浆进入快增期。花后第34～43天为稳增期，籽粒鲜重增加速度趋于平稳，并在花后第43天左右千粒鲜重达到最大值为1.390 6 g，较开花后第3天千粒鲜重增重171.44%。之后因籽粒脱水加快，鲜重急剧下降，至成熟期籽粒鲜重逐渐接近干重的水平，开花55 d后千粒鲜重下降不显著，标志柴胡种子成熟。, 百拇医药(晋昕 任兵 曹爱农 晋小军)
[关键词]柴胡；种子；灌浆动态；发芽特性
柴胡为伞形科Umbelliferae柴胡属Bupleurum L.多年生草本植物，以干燥根入药，为重要的大宗药材。柴胡在我国使用历史悠久，始载于《神农本草经》，被列为上品[1]。2010年版《中国药典》一部中收录柴胡药用品种分别为柴胡B. chinense DC.和狭叶柴胡B. scorzonerifolium Willd. [2]。柴胡是治疗感冒发热，胸肋胀痛，月经不调等的传统药材。现代研究证实，柴胡还具有保肝、解热、抗菌、抗病毒、预防消化道溃疡[3-6]，治疗心血管系统疾病和改善免疫功能等作用[7]。柴胡中主要的药用成分包括柴胡皂苷、黄酮类化合物、挥发油和多糖类物质，其中挥发油和皂苷对癌症发热和感冒发热效果佳，柴胡皂苷d还有很好的降脂作用。柴胡的药用价值得到了充分的肯定，需求量也随之逐年增加，野生资源已无法满足市场需求。缓解这种供需矛盾的出路就是大力发展柴胡的规范化种植。目前人工栽培的柴胡由于缺乏科学、规范的种植技术，致使商品柴胡质量不稳定，影响人们用药安全有效。
, 百拇医药
柴胡以种子(果实)繁殖，种子直接影响播种出苗和幼苗的健壮程度，进而影响药材产量和质量。然而生产实践中发现，由于柴胡生长发育整齐度差，故市售或收获的种子均是不同生育期种子的混合群体。种子质量差异大，必然导致出苗整齐度差和质量低下，魏建和等发现不同成熟度的柴胡种子发芽率和出苗率间差异显著[8]。种子的灌浆动态能够很好的反应种子的成熟状况，了解灌浆规律就能掌握种子的成熟规律。目前，柴胡种子灌浆特性及其与种子质量、发芽特性之间的相关研究均未见报道。通过研究柴胡种子的灌浆特性、成熟规律，确定最佳采收期，获得成熟整齐高质量的柴胡种子，对建立柴胡GAP基地和促进柴胡产业发展有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料与试区概况 供试材料为甘肃农业大学百草园已栽培3年的柴胡种株，由甘肃农业大学农学院中草药系陈垣教授鉴定为柴胡B. chinense。试验区海拔1 517.3 m，属中温带气候区，内陆性气候特征明显，四季分明，光照充足，气候干燥。年降水量349.9 mm，年蒸发量1 664 mm。年平均气温8.9 ℃。年日照2 476.4 h，无霜期171 d。
, 百拇医药
1.2 籽粒灌浆指标测定 于2013年7月16日柴胡盛花期选取株型及植株生长整齐一致的植株花序挂吊牌标记。开花第10天开始，于下午(15：00)取样，每次采集30朵复伞形花序上的种子，每隔3 d取样1次。每次采收后按四分法随机取样1 000粒混匀称千粒鲜重(上海AL104，1/1万)，105 ℃烘至恒重称千粒干重，重复3次，其余种子置牛皮纸袋在通风干燥处阴干备用。参照叶青等[9]的方法测定籽粒干物质积累量。
灌浆速率=(后次千粒干重-前次千粒干重)/2次取样间隔天数
平均灌浆速率= 开花后某天千粒干重/开花后天数
含水量=(千粒鲜重-千粒干重)/千粒鲜重×100%
脱水速率=(前次含水量-后次含水量)/2次取样相隔天数
, 百拇医药 1.3 发芽试验 将不同时间采收的柴胡种子风干后设置为单因素不同水平进行发芽试验，发芽试验于2013年10月15日至11月15日在甘肃农业大学中草药系实验室进行。参照徐丽霞研究北柴胡种子发芽条件[10]，采用培养皿滤纸床进行发芽试验，每个处理3次重复，每重复100粒种子，分别置对应编号培养皿，加入10 mL灭菌蒸馏水浸种24 h后，用灭菌蒸馏水冲洗3次，然后将其均匀摆放在铺有2层滤纸的已灭菌对应编号培养皿(直径10 cm)中，置20 ℃恒温暗箱条件下培养。8 d后开始统计发芽种子数，以胚根露出种子长度的1/2为发芽标志，种子连续5 d不再发芽确定为发芽结束，然后测定柴胡种子的发芽势(10 d种子发芽数占供试种子数的百分比)和发芽率(30 d种子发芽数占供试种子数的百分比)。
1.4 数据分析 试验数据采用SPSS 19.0软件进行方差分析和相关性分析，用Excel 2003制图。
2 结果与分析
, 百拇医药
2.1 柴胡种子灌浆过程中干物质积累动态变化 柴胡生长需2～3年才能完成1个生长发育周期。人工栽培柴胡第1年只生长基生叶和茎，不结籽。第2年春季5 ℃以上开始返青，植株生长迅速，13 ℃以上开始抽茎，于7—8月下旬陆续开花，8—9月中旬为果熟期。该研究于7月16日(盛花期)挂牌，于7月25日(花后第10天)柴胡果实出现后开始定期采收种子，测定种子生长的动态变化(图1)。从图1可以看出柴胡从形成果实到种子成熟经历了渐增期、快增期、稳增期和下降期等4个时期。柴胡开花后10～25 d千粒鲜重缓慢增加，籽粒灌浆处于渐增期。花后第25～34天籽粒鲜重快速增加，灌浆进入快增期。花后第34～43天为稳增期，籽粒鲜重增加速度趋于平稳，并在花后第43天左右千粒鲜重达到最大值为1.390 6 g，较开花后第3天千粒鲜重增重171.44%。之后因籽粒脱水加快，鲜重急剧下降，至成熟期籽粒鲜重逐渐接近干重的水平，开花55 d后千粒鲜重下降不显著，标志柴胡种子成熟。, 百拇医药(晋昕 任兵 曹爱农 晋小军)