紫花高烏頭種子萌發(fā)特性研究

烏日嘎瑪拉斯琴巴特爾敖德畢力格寶音那木和

(1.內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蒙醫(yī)醫(yī)院，內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟000260；2.錫林浩特市蒙古族中學(xué)，內(nèi)蒙古 錫林浩特 000260)

作為蒙古地區(qū)特有的一種蒙藥藥材，長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)，紫花高烏頭在蒙藥藥材中占據(jù)著重要的地位，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的醫(yī)藥價(jià)值作用。研究表明，紫花高烏頭在醫(yī)學(xué)臨床運(yùn)用中，具有十分明顯的清肺部瘟疫熱毒之功效。由于紫花高烏頭藥用價(jià)值極高，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)ζ湫枨罅考眲≡鲩L(zhǎng)，且紫花高烏頭本身生長(zhǎng)在林下及林緣草甸，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求較為苛刻，產(chǎn)量很少，從而導(dǎo)致我國(guó)紫花高烏頭種植出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，因此進(jìn)一步研究紫花高烏頭種子萌發(fā)特性顯得十分迫切與必要。本文根據(jù)試驗(yàn)法研究了紫花高烏頭種子在不同條件下的萌發(fā)特性，并對(duì)紫花高烏頭種子的培育與種植方法進(jìn)行全面總結(jié)。本文從紫花高烏頭的種子試驗(yàn)出發(fā)，對(duì)種子萌發(fā)特性進(jìn)行分析與總結(jié)，為我國(guó)紫花高烏頭的大面積種植提供依據(jù)。

1 紫花高烏頭種子萌發(fā)特性研究背景與現(xiàn)狀

1.1 研究背景

隨著我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)蒙藥藥材的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，紫花高烏頭作為一種特效的中藥藥材，長(zhǎng)期以來(lái)在種植上出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。同時(shí)，我國(guó)近年來(lái)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度逐漸提高，原藥材采集難度越來(lái)越大，加之紫花高烏頭原有的生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生自然環(huán)境退化的現(xiàn)象，使得紫花高烏頭種植上出現(xiàn)了多重困境[1]。為了提高紫花高烏頭的種植率，擴(kuò)大紫花高烏頭的種植范圍與種植量，亟需對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性進(jìn)行研究，從而為我國(guó)大規(guī)模種植該藥材提供理論依據(jù)與種子保障。

1.2 研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，縱觀國(guó)內(nèi)外對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究一直較少。從國(guó)內(nèi)對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性研究現(xiàn)狀來(lái)看，雖然此前已經(jīng)投入到紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究當(dāng)中，但整體研究力度仍然不足，需要對(duì)此進(jìn)一步研究與完善；國(guó)外對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究方面，相比于我國(guó)而言一直缺少充足的研究資料，也很少有業(yè)界專家對(duì)此給予重視。從整體的研究現(xiàn)狀來(lái)分析，人們對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究一直缺少較強(qiáng)的力度，研究結(jié)論也并不是十分完善[2]。因此，為進(jìn)一步提高紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究實(shí)效性，需要對(duì)紫花高烏頭種子進(jìn)行全面的試驗(yàn)與調(diào)查，總結(jié)出科學(xué)有效的試驗(yàn)依據(jù)。

2 研究材料與方法

2.1 研究材料

研究材料為紫花高烏頭種子，種子采集于內(nèi)蒙古興安盟白狼地區(qū)和內(nèi)蒙古錫林郭勒盟寶格達(dá)山自然保護(hù)區(qū)林場(chǎng)，兩者在地理?xiàng)l件上均屬于大興安嶺支脈。取種地位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟寶格達(dá)山自然保護(hù)區(qū)林場(chǎng)，地理坐標(biāo)為N46°40′，E119°50′，與原產(chǎn)地臨近，相距70km。氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候，冬季寒冷，夏季多雨，土壤肥沃，腐殖層厚。6—8月降水集中，平均120mm。無(wú)霜期為70d，最高氣溫35.4℃，年平均溫度為-3.9℃。該區(qū)域內(nèi)的紫花高烏頭種子質(zhì)量較高，符合試驗(yàn)與研究開(kāi)展的要求。

2.2 研究方法

主要采用試驗(yàn)的方法，并結(jié)合已有的研究結(jié)論為依據(jù)與參考資料進(jìn)行全方位的觀察與分析。試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)紫花高烏頭的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析與觀察。紫花高烏頭屬多年生草本，中生植物，生于林下及林緣草甸。常見(jiàn)于興安北部、興安南部、燕山北部等地，盛產(chǎn)于興安盟(科爾泌右翼前旗阿爾山和白狼)、赤峰市(克什克騰旗，寧城縣)，分布于蒙古、蘇聯(lián)(西伯利亞、歐洲部分)地區(qū)。全草均可作蒙藥用(蒙藥名：嘎布日地勞)，能清肺熱，主治肺熱咳嗽，氣管炎。

3 研究過(guò)程與階段

3.1 種子形態(tài)觀察及千粒重測(cè)量

紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的研究是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)、循環(huán)漸進(jìn)的過(guò)程，需要從種子的形態(tài)及特征入手，對(duì)種子的整個(gè)萌發(fā)過(guò)程進(jìn)行觀察與剖析。研究試驗(yàn)的初期階段，利用解剖鏡對(duì)種子的形態(tài)進(jìn)行觀察，并隨機(jī)取種，采用數(shù)顯卡尺對(duì)種子長(zhǎng)、寬進(jìn)行測(cè)量，每次重復(fù)測(cè)定 20粒種子，以3次重復(fù)為一個(gè)階段，紫花高烏頭種子千粒重如表1所示。

表1 紫花高烏頭種子大小特征

3.2 種子硬實(shí)率及活力測(cè)定

研究試驗(yàn)的第2個(gè)階段對(duì)種子的硬實(shí)率與活力進(jìn)行測(cè)定。種子的硬實(shí)率方面，紫色高烏頭種子的萌發(fā)率除了受培育環(huán)境影響外，還取決于種子本身的質(zhì)量。其中，種子的硬實(shí)率是種子質(zhì)量的主要決定性因素之一[3]。種子硬實(shí)率的測(cè)定試驗(yàn)，取種子100粒，放入燒杯中，加入蒸餾水200mL，放于25℃恒溫箱中，24h后統(tǒng)計(jì)種子吸脹和未吸脹的粒數(shù)，計(jì)算硬實(shí)率，重復(fù)3次，紫花高烏頭種子吸收率如圖1所示。試驗(yàn)采用TTC法對(duì)紫花高烏頭種子的存活力進(jìn)行測(cè)定，具體做法參照李暉的研究方法，即取種子在室溫20～25℃下浸泡24h，后放于35℃恒溫箱中用1%的TTC染色8h，依據(jù)其著色情況統(tǒng)計(jì)種子生活力。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)50粒種子，以沸水中煮5min再作染色的種子為對(duì)照。解剖鏡下檢測(cè)染色結(jié)果，紫花高烏頭種子生活力如表2所示。

表2 紫花高烏頭種子生活力測(cè)定

4 研究效果及結(jié)論

4.1 不同處理方法對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響

整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，從2017年10月采集的野生紫花高烏頭種子用清水浸泡24h后，進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。觀察30d，發(fā)芽率為0%。試驗(yàn)結(jié)果表明，紫花高烏頭種子具有休眠期，休眠期期間紫花高烏頭種子萌發(fā)率會(huì)受到影響，紫花高烏頭種子萌發(fā)試驗(yàn)如圖2所示。

4.2 不同藥劑處理對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響

紫花高烏頭種子的萌發(fā)離不開(kāi)相應(yīng)的藥劑處理，不同藥劑對(duì)紫花高烏頭種子的萌發(fā)率影響具有一定差異。其中，赤霉素是種子萌發(fā)必需的發(fā)芽促進(jìn)物，能促進(jìn)種子后熟、解除種子的休眠，強(qiáng)化萌發(fā)[4]。試驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)不同濃度的赤霉素浸種處理后，紫花高烏頭種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)明顯提高。其中，1000mg·L-1的GA3處理顯著高于其它濃度處理。50mg·L-1和100mg·L-1的6-BA處理顯著提高了發(fā)芽率，但兩者之間沒(méi)有顯著差異,結(jié)果如表3所示。

表3 不同藥劑處理對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響

4.3 低溫層積對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響

低溫層積能夠保證種子吸收一定的水分，使種子吸水力加強(qiáng)，原生質(zhì)的滲透性提高，不溶性內(nèi)含物專化為可溶性的物質(zhì)，調(diào)節(jié)種子代謝物等。由不同處理方法對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響效果分析可知，低溫層積顯著提高了紫花高烏頭種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)[5]。同時(shí)種子的萌發(fā)時(shí)間也得到了顯著縮短，出苗整齊。低溫層積處理過(guò)的種子第5天開(kāi)始萌發(fā)，4～6d后達(dá)到發(fā)芽高峰期。使用1000mg·L-1的GA3處理后，第12天開(kāi)始萌發(fā)，4～5d達(dá)到發(fā)芽高峰期,結(jié)果如表4和圖3所示。

表4 不同處理方法對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)率的影響

5 紫花高烏頭種子萌發(fā)試驗(yàn)對(duì)其種植路徑的啟示

5.1 加強(qiáng)生物肥料與生物農(nóng)藥的研制與推廣

通過(guò)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的試驗(yàn)可以得出，紫花高烏頭在我國(guó)大范圍的種植與生產(chǎn)離不開(kāi)相關(guān)生物藥劑與農(nóng)藥的支持與保障。在紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的試驗(yàn)過(guò)程中，種子自身具有的休眠性，是紫花高烏頭種子萌發(fā)率低下的主要原因之一。而通過(guò)赤霉素藥劑對(duì)紫花高烏頭種子的催動(dòng)，則有效打破了種子的休眠期，極大提高了紫花高烏頭種子萌發(fā)率[6]。因此，紫花高烏頭種子萌發(fā)除自身具有休眠性特性外，還對(duì)外部因素具有較強(qiáng)的依賴性。為了更好地大面積種植紫花高烏頭，需要在種植過(guò)程中進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的生物藥劑催化。我國(guó)只有根據(jù)紫花高烏頭的生產(chǎn)特性，研究出更多的生物肥料與生物農(nóng)藥，并在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行普及與推廣，才能為紫花高烏頭的種植提供外部條件上的支撐。

5.2 注重紫花高烏頭種植方式革新及溫度保障

紫花高烏頭的種植對(duì)環(huán)境要求較為苛刻，通過(guò)對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)特性的試驗(yàn)研究可以得出，種子的萌發(fā)率除了與生物藥劑相關(guān)外，還與其生長(zhǎng)環(huán)境中的溫度、光照、濕度等因素息息相關(guān)。為了使紫色高烏頭在我國(guó)更好地種植與生產(chǎn)，需要對(duì)藥材的種植環(huán)境重重把關(guān)，為其營(yíng)造良好的種植條件[7]。同時(shí)，需要對(duì)藥材的種植方式進(jìn)行革新，藥材種植上盡量采用起壟種植、地膜覆蓋種植、大棚種植等方式。此類種植方式相比于傳統(tǒng)的藥材種植方式而言，能夠最大程度保持蒙藥藥物的土壤水分，為藥材的生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分，促進(jìn)紫花高烏頭的生長(zhǎng)。此外，紫花高烏頭的生長(zhǎng)對(duì)溫度要求極高，為了確保紫花高烏頭的生長(zhǎng)，需要為其提供充足的溫度條件。如，打造智能控制的種植大棚，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以保證為紫花高烏頭生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。

5.3 強(qiáng)化政策方向上對(duì)蒙藥藥材種植的導(dǎo)向性

紫花高烏頭作為我國(guó)蒙藥藥材中的重要一種，其種植力度與生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)系到我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展。促進(jìn)紫花高烏頭種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了要在種植技術(shù)與方法上下足功夫外，更離不開(kāi)政府的支持。因此，我國(guó)應(yīng)該盡快制定與頒布一系列促進(jìn)紫花高烏頭種植的相關(guān)政策，鼓勵(lì)社會(huì)各機(jī)構(gòu)加快對(duì)紫花高烏頭種植的研究[8]。同時(shí)，紫花高烏頭的種植需要大量的資金投入，因此國(guó)家應(yīng)給予紫花高烏頭種植上的補(bǔ)貼與鼓勵(lì)，消除紫花高烏頭種植過(guò)程中資金成本上的擔(dān)憂。紫花高烏頭的大面積種植，只有從內(nèi)部與外部共同入手，才能為其提供充足的保障與支撐，實(shí)現(xiàn)紫花高烏頭的高質(zhì)量種植與生產(chǎn)。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，紫花高烏頭作為我國(guó)一種重要的蒙藥藥材，在醫(yī)療領(lǐng)域中發(fā)揮著極其重要的藥用價(jià)值。進(jìn)一步研究紫花高烏頭種子萌發(fā)特性不僅是實(shí)現(xiàn)紫花高烏頭大面積種植的必由之路，更是促進(jìn)我國(guó)蒙藥種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要舉措。通過(guò)對(duì)紫色高烏頭種子萌發(fā)特性的試驗(yàn)研究，從整體上掌握紫花高烏頭栽培馴化技術(shù)、浸種時(shí)間、赤霉素(GA3)與溫度對(duì)紫花高烏頭種子萌發(fā)的影響及紫花高烏頭無(wú)性繁殖[9]。在紫色高烏頭的種植上，只有加強(qiáng)生物肥料與生物農(nóng)藥的研制與推廣，注重紫花高烏頭種植方式革新及溫度保障，強(qiáng)化政策方向上對(duì)蒙藥藥材種植的導(dǎo)向性，才能為紫花高烏頭的種植與生產(chǎn)提供客觀支撐，從而更好地滿足我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)對(duì)紫花高烏頭的藥材需求。