二、种子休眠

二、种子休眠

种子休眠指在一定的时间内,具有活力的成熟种子在任何适宜的物理环境因子组合下仍不能萌发的现象。这一特性可使许多植物的种子保持停滞状态,直到环境条件适宜,种子才萌发,以此躲过恶劣环境,这对植物个体的生存、延续和进化起到积极的作用。但很多植物种子休眠期长达半年至数年,休眠期的长短不一,在生产上表现为发芽极不整齐,为该植物栽培和发芽鉴定等工作带来一定困难。因此,了解中药材种子休眠原因,掌握打破休眠方法,在中药材种植中具有重要意义。

1.种子休眠的类型

植物种子休眠分为5个类型:生理休眠、形态休眠、生理形态休眠、物理休眠和综合休眠。①生理休眠:由萌发抑制物质的存在而引起的休眠,这一休眠类型在中药材中较为常见,如杜仲、滇龙胆、北沙参、银杏、土荆芥、乌头等。②形态休眠:由胚未分化或未发育完全而引起的休眠。形态休眠种子不含生理休眠,无需特殊处理,仅需要让胚生长至足够的体积后,种子便能萌发,如明党参、淫羊藿。③生理形态休眠:种子既没有完整的胚结构又存在萌发抑制物,使得种子不能正常萌发,此类型较多,常见于百合科、五加科和部分毛茛科植物,如重楼、刺五加、黄连、金莲花、卷叶贝母等。④物理休眠:种子成熟后存在种皮阻碍,即种皮坚厚,具有一层或多层栅栏细胞、石细胞,不透水、不透气、阻止抑制物质逸出、减少光线到达胚部或产生机械约束等作用引起的休眠,如苦参、甘草、黄芪、瓜蒌等。⑤综合休眠:种子存在种皮障碍,又存在萌发抑制物,这两种因素导致种子休眠,如商陆、山楂、珙桐、山茱萸等。

2.打破种子休眠的方法

一般有浸种处理、机械损伤种皮、试剂处理、激素处理、层积处理5种方法。①浸种处理:该处理的目的在于使种皮软化,增强透性,同时使种皮内抑制物质浸出,最终促进种子萌发。其方法为:冷水、温水或冷热水交替浸种,如桑叶、鼠李种子用45℃的水浸24小时;穿心莲种子用40~80℃的水先烫种,边烫边搅动,使水快速冷至常温,再浸24小时;使君子种子用40~50℃的水浸渍24~36小时等。②机械损伤种皮:对种皮厚而粒小的种子可用粗沙或碎玻璃擦破种皮,如豆科、藜科、锦葵科等种子,可将种子放入电动磨米机内,划破种皮;杜仲可剪破种皮等。③试剂处理:采用某些试剂除去种子表面的油质、胶质、蜡质、黏液质等,及除去种子内含有的某些发芽抑制物质而促进种子发芽的一种方法,如厚朴种子用60%的硫酸溶液浸3分钟,再用清水洗净即可增加种皮透性。④激素处理:生理后熟的种子,特别是需要低温后熟的种子,播种前用一定浓度的激素处理,不经低温后熟过程,就可正常萌发出苗,如使用生长素、激动素、6-苄基腺嘌呤、赤霉素等促进发芽,生产上应用较普遍的是赤霉素。⑤层积处理:把种子和湿润的沙子混拌后堆积起来进行催芽的方法。适宜于具有形态后熟、生理后熟时间较长、坚硬的核果类或多种因素引起休眠的种子,如太子参、黄连、赤芍、黄柏、红豆杉、核桃仁、苦杏仁等。层积一般选洁净的河沙,湿度以手握成团而不滴水为宜,用量视种子类型而定。层积时,先用水浸泡种子,使种皮吸水膨胀,然后与调好湿度的层积材料按比例混拌,在容器底部和四周用湿沙子隔好,将混拌好种子的层积材料均匀堆积,最后在顶部用湿沙盖好。层积时的温度因植物种类而异,一般需生理低温的种子以0~10℃为宜,层积时间因植物种类而异。