油用牡丹種子生根催芽方式方法
徐兆翮等
油用牡丹（PaeoniasuffruticosaAndr.）屬於芍藥科（Paeoni-aceae）芍藥屬（Paeonia）牡丹組（Sect.Moutan DC.），為多年生落葉小灌木。牡丹是中國傳統名花，具有高價值的觀賞性，根部（丹皮）是名貴的藥材。而油用牡丹主要是利用的牡丹籽榨食用油。糧油安全是國家安全的根本組成之一，我國是世界上最大的油料進口國，食用油對外依存度超過 60% 。木本食用油料植物具有不佔耕地、管理簡單、投資少卻收益期長等優點，但我國木本油料植物中的油茶單位產量低，核桃油不易儲存，油橄欖不適合大規模種植。經實踐發現，油用牡丹適生範圍廣、產量高、抗寒抗旱、抗病蟲害、耐瘠薄、適應性強、結實率高，擁有廣闊的應用前景（李育材，2014）。
牡丹籽油的應用存在非常可觀的潛力，目前推測涉及到的領域包括優良的食用油、含亞麻酸的營養食品和保健品、護膚產品、牡丹酒和牡丹花蕊茶等。李曉青等（2014）對油用牡丹籽油脂肪酸成分進行了分析，共分離出 10種脂肪酸成分，不飽和脂肪酸含量達到 83.05％~90.0％，多項指標甚至超過了著稱為高檔油的橄欖油，其中有「血液營養素」之稱的 α-亞麻酸佔 42％（趙曉娟，2014），α-亞麻酸是 DHA 和 EPA 的前體物質和人體必需脂肪酸，具有增強智力、提高記憶力、預防心肌梗塞、降低血脂和促進胰島素分泌等諸多生理功能（LunnJandTheobaldH E，2006）。
牡丹油中含有多種胺基酸和蛋白質，具有預防心肌梗賽、增強智力、提高記憶力、保護眼睛、降壓降脂、促進胰島素分泌等諸多功效（姚歡歡，2013），可以有效預防老年痴呆症、心腦血管疾病、高血壓、糖尿病等，藥用潛力巨大（韓晨靜，2015）。牡丹油也用於製做高檔化妝品，牡丹籽油含有 VA、VE、尼克酸、胡蘿蔔素、不飽和脂肪酸等，起到促進新陳代謝、血液循環和抑制過氧化物進行的作用，可以抗皺抗衰老、美白保溼、治療皮膚乾燥等（劉德晶，2015）。另外，油用牡丹鮮花發酵浸漬加蜂蜜、蔗糖等可製成純天然飲品；牡丹花乾燥加工可製成牡丹花茶，粉碎可製成食品添加劑（張濤等，2015）。
目前我國推廣種植的為鳳丹牡丹（PaeoniaostiiT.HongetJ.X.Zhang）和紫斑牡丹（Paeonia rockiiT.Hong & J.J.Li）兩個品系，現主要分布於我國河南洛陽、山東菏澤、安徽銅陵、四川北部、甘肅中部等區域（張濤等，2015；韓繼剛等，2014）。近些年來，油用牡丹的種植技術經大量研究後快速發展，但目前主要依靠種子繁殖，而有關油用牡丹種子的催芽萌發研究仍存在局限性。本文主要針對油用牡丹種子催芽方法進行歸納總結，選取出最佳催芽途徑，為油用牡丹的進一步開發利用提供技術支持。
1 油用牡丹繁殖方式
牡丹的繁殖方式有兩類：①有性繁殖，即種子繁殖；②無性繁殖，包括嫁接、扦插、分株、壓條等（郭紹霞，2003）。油用牡丹通常作為觀賞牡丹嫁接的砧木，自身繁殖不值得嫁接，大面積生產的話相對成本太高；扦插成活率低，對土質要求高，技術尚不成熟，生產上採用較少；牡丹組織培養技術採用了多種外植體培養實驗，但一直沒有完全成功，不能用於規模化生產（林松明，2006）；對於專性種子繁殖的野生牡丹來說，包括紫斑牡丹在內，只有種子繁殖一個適宜生產應用的途徑（成仿雲，1997）。油用牡丹播種繁殖係數大，苗木茁壯，抗性強，可用於大規模生產。但是其種子具有休眠特性，因此，打破休眠是問題的關鍵（楊振晶，2015）。
2 牡丹種子休眠研究
種子休眠是指有活力的種子在適宜萌發的條件下卻不萌發的現象。種子休眠的原因有種殼障礙、胚形態發育不全和生理後熟以及種子中含有化學抑制劑等（王小芳，2008）。景新明（1995）研究發現牡丹種子萌發困難和時間較長的原因不是種皮不透水、不透氣，去種皮反而會使種子汙染，一個月內黴爛死亡，種子萌發前有兩個月左右的休眠期，因此牡丹種子休眠原因不是由於種殼障礙，而可能是未完全成熟的種胚需要一段時間生理後熟。解除種子休眠的方法主要有物理法、化學試劑法、綜合法（候冬花，2007）。牡丹種子具有上胚軸休眠和下胚軸休眠的特性，傷擦和傷蝕、水浸、層積、激素和化學藥劑對牡丹種子休眠大多無明顯效果（景新明，1995）。據調查了解，目前菏澤等油用牡丹主要產區在生產上仍舊主要採取九月份採種後浸泡一周再埋地（立冬之前種完）的方式，等待次年自然萌發，若存放即導致種子進入休眠，次年栽種則難以發芽。
3 生根方法研究
3.1 採種時間的選擇
油用牡丹種子成熟度對發芽率有很大影響，因此要控制最佳的採種時間。景新明（1995）實驗發現 9月初到 10月採收的種子發芽率最高，過早萌發時易腐爛，過晚種子活力下降。據調查了解，這與菏澤地區油用牡丹生產從業者經驗相吻合。新採收的種子 88％具有活性，10℃~15℃條件下貯藏 1年的種子，約 25% 會出現活力下降，即使在低溫條件下活力也難以保持很長時間，所以應隨採隨播為佳。
3.2 生根方式
直接沙藏可以使油用牡丹種子生根。景新明（1995）實驗發現牡丹種子在 10℃條件下沙藏處理，不經任何激素處理，3個月後大部分可以生根，但是歷時較長。
目前研究中使用的有關打破下胚軸休眠 \提早完成生根的實驗方法有：GA 3 處理、溫水處理、濃硫酸處理、乙醇浸泡、微波輻射等。
使用 GA 3 處理油用牡丹種子的研究有很多，但是使用的 GA 3濃度不同。周仁超（2002）用 500mg/LGA 3 處理紫斑牡丹種子 48h，然後放入 15℃恆溫箱中進行沙藏處理，GA 3 處理過的種子 30d左右開始生根，蒸餾水對照的種子，2 個月開始生根，由此得出500mg/LGA 3 處理 48h可加快生根的速度，並且可以提高生根率，有利於根的伸長；潘溫文（2014）發現 500mg/LGA 3 浸泡 24h可打破下胚軸休眠，使牡丹種子比自然條件下提前 18d左右生根；劉秀賢（2013）對比得出滇牡丹種子用 400mg/L 的 GA 3 溶液浸泡24h後在 15℃溫度下對下胚軸休眠解除效果最好；王小芳（2008）研究得出 200mg/LGA 3 處理鳳丹牡丹種子生根率達到最高，300mg/LGA 3 處理紫斑牡丹種子生根率達到最高，且二者生根時間均提前；成仿雲（2008）發現 100~200mg/L低濃度 GA 3 處理 24h在第 47天開始生根，生根率最高，且大於 40mm 主根的比例最高，最有利於牡丹種子生根。
溫水浸種和濃硫酸浸種處理的研究也較多。趙葉（2015）研究發現鳳丹種子的最佳浸種時間為 2d，且下沉種子的露白率、生活力和 α-澱粉酶活性均高於上浮種子；李秀珍（2004）對牡丹種子進行了四種浸泡處理方法，分別是濃硫酸處理 3min、95％的乙醇浸泡 30min、50℃溫水浸泡 24h、清水浸泡 24h，然後常溫存放，過一個月統計生根率得出結果是濃硫酸處理生根率最高為 94.5％，50℃溫水次之為 87.22％，95％的乙醇浸泡生根率為 68.17％，清水對照為 61.11％；成仿雲（2008）研究了溫水浸種對促進鳳丹牡丹種子生根的效果，發現常溫水（35℃）和溫水（50℃）處理 24h對牡丹生根時間沒有影響均為 52d，而溫水處理反而使生根率降低；覃逸明（2009）研究發現，清水浸泡鳳丹種子 3-5d的萌發率反而高於激素 GA 3 處理的種子，濃硫酸處理和 50℃溫水浸泡使其萌發率降低。在溫度處理和濃硫酸處理方面，李秀珍（2004）與成仿雲（2008）、覃逸明（2009）的實驗結果存在較大差異，推測可能是因為供試的油用牡丹品系不同。
僅發現潘溫文（2014）使用微波輻射對牡丹種子進行生根試驗，其結果表明：微波輻射 15s和 500mg/LGA 3 浸泡 24h均可打破下胚軸休眠，都是使牡丹種子比自然條件下提前 18d左右生根。
3.3 小 結
不同濃度 GA 3 處理確實可以使油用牡丹種子提前生根，並提高生根率，但是濃度 100~500mg/L 不等，處理時間 24-48h。50℃溫水處理和濃硫酸處理的方法仍需進一步實驗探究，目前尚未得到較好的結果。乙醇浸泡處理效果不如 GA 3 處理，稍微高於清水處理，一般不採用。微波輻射 15s和 500mg/LGA 3 浸泡 24h處理效果相同，但是相關文獻很少。綜合來說催根的最佳處理方法應為 GA 3 處理。
4 催芽方法研究
4.1 生根情況對催芽效果的影響
鄭相穆（1995）提出先高溫後低溫處理可以解除鳳丹種子休眠。即鳳丹種子萌發需要嚴格遵守後熟階段、暖春（25℃）長根階段和低溫（5℃）春化長芽階段，每個階段最佳時間分別 40、30、60d左右，若不按此順序，不能萌發成苗，另外 GA 3 可代替低溫處理。在實驗中，還發現根長小於 30mm 的種子在適宜條件下仍不能發芽，景新明（1995）實驗用 100mg/LGA 3 處理 24h或放 5℃條件下處理 7-14d，再轉入 20℃下繼續培養，結果發現只有根長大於 30mm 後，才可打破上胚軸休眠發芽。周仁超（2002）也研究發現用根長小於 30mm 的種子分別用 200mg/L和 100mg/LGA 3 處理24h，放入 15℃恆溫箱中，已生根種子不能打破其上胚軸休眠。因此，結合成仿雲（2008）的結果，油用牡丹催芽時，為了達到最佳效果，需要選取根長大於 40mm 的種子進行解除上胚軸休眠處理。
4.2 催芽處理方法
目前研究使用的有關打破上胚軸休眠、提高發芽的處理方法為：GA 3 處理、低溫（4℃）處理、IBA 處理、6-BA 處理、AgNO 3 處理等。
林松明（2007）發現 GA 3 濃度對鳳丹種子發芽率的影響為先升後降，300mg/LGA 3 浸種處理 12h的鳳丹種子發芽率最高；低溫處理時間與發芽率呈正相關，打破種子上胚軸休眠的臨界低溫期應在 20-25d。同時還發現 GA 3 處理的種子初期生長旺盛，但是很快長勢變弱；低溫處理的種子一直生長茁壯，且抗病能力強。
王小芳（2008）研究發現 300mg/LGA 3 浸種處理和低溫處理都可以使紫斑牡丹發芽率提高，GA 3 處理種子萌發快，但出齊苗耗時久；低溫處理髮芽慢，但出齊苗耗時短。這與林松明（2007）的結論一致。並且發現 100mg/L、200mg/LGA 3 處理 24h也可打破紫斑牡丹上胚軸休眠，這與周仁超（2002）同濃度 GA 3 處理 24h不能打破上胚軸休眠的結論不符，原因尚需進一步試驗研究。
錢先雲（2009）也發現低溫（4℃）處理 28d初萌期最短，但處理時間長；低溫（4℃）處理 21d發芽指數和發芽率最高，且獲得幼苗較為整齊，故生產上可選取此種處理方式。同時發現：300mg/LGA 3 浸種處理 24h的鳳丹牡丹前期生長旺盛由於低溫處理的鳳丹牡丹，但是後期逐漸處於劣勢，低溫（4℃）處理 21d的牡丹種子最具生長潛力。300mg/LGA 3 浸種處理 24h和低溫（4℃）處理 21d均可提高鳳丹牡丹幼苗葉片中可溶性糖和可溶性蛋白的積累，但是 300mg/LGA 3 浸種處理 24h效果高於低溫。
劉秀賢（2013）實驗得出根長大於 30mm 的滇牡丹種子用200mg/L的 GA 3 溶液浸泡 2h後在 20℃溫度下對上胚軸休眠解除效果最好；低溫處理也可解除上胚軸休眠，但時間長，效果差，這與之前的研究結果有偏差，可能是由於油用牡丹和滇牡丹的品種不同而導致的。
馬麗妍（2014）研究了低溫（4℃）27d和 300mg/LGA 3 處理 24h對鳳丹牡丹種子萌發過程中葉原基形態和種胚中碳氮代謝物以及內源激素含量影響。結果表明 GA 3 處理後的幼苗形態細長，長勢較弱；低溫處理過的幼苗葉片較大，發育良好，更加接近自然狀態下的萌發幼苗，因此，生產上從培養優質苗的角度考慮，應優先考慮低溫處理打破鳳丹種子的上胚軸休眠。
成仿雲（2008）研究了赤黴素與低溫處理對促進鳳丹牡丹種子發芽和幼苗生長的效果。結果表明：一定範圍內延長低溫處理時間促進種子萌發和幼苗生長；並且提出 21d和 28d低溫分別結合 100mg/L、200mg/LGA 3 同時處理，最有利於種子萌發和幼苗生長。把低溫和 GA 3 處理相結合的實驗研究目前還較少，理論上可以達到預期效果，有待進一步進行探究。
林松明（2006）研究了不同濃度 GA 3 、IBA、6-BA 分別處理12h以及不同時間的低溫（4℃）處理解除鳳丹種子上胚軸休眠效果。結果表明：4種處理方法均可解除上胚軸休眠，但 300mg/LGA 3 和低溫處理（25d左右）效果最好，6-BA 次之，IBA 最差。同時得出，GA 3 處理種子萌發快，但出齊苗耗時久；低溫處理髮芽慢，但出齊苗耗時短；IBA 和 6-BA 處理改變了幼苗根繫結構。黃青雲（2008）實驗發現 AgNO 3 、GA 3 和低溫處理能解除上胚軸休眠加快鳳丹種子萌發並提高萌發率，100mg/LAgNO 3 對幼苗根系生長的改善效果最好，低溫和 GA 3 能改善幼苗株高。
4.3 小 結
解除上胚軸休眠的最佳方法為 300mg/LGA 3 處理 24h 或低溫處理 20-30d，但是 GA 3 處理後幼苗後期長勢不如低溫處理後好，考慮到油用牡丹在生產中需要培育優質苗，所以優先選擇低溫處理。另外，AgNO 3 處理、IBA 處理、6-BA 處理也可解除上胚軸休眠，但效果不如低溫和 GA 3 處理，且迄今為止相關研究較少，不宜選擇。
5 生根催芽方法結論與展望
綜合目前已有的油用牡丹種子生根催芽研究結果可以得出，油用牡丹生根（打破下胚軸休眠）最有效的方法為 100~500mg/LGA 3 浸種處理 24-48h，且應在生根 40mm 以上時催芽，而催芽（打破上胚軸休眠）最有效的方法為 300mg/LGA 3 處理 24h或低溫處理 20-30d，但低溫處理後幼苗長勢強於 GA 3 處理，更適用於生產應用。另外，不同品種和種源的油用牡丹在生根和催芽的處理結果上可能稍微有些偏差，在實際的生產應用中，還需根據實際情況選擇最佳處理方式。
目前市場上很少見到油用牡丹的應用產品，走訪調查的結果表明是牡丹籽供應不足，產出的牡丹籽主要用於育苗推廣。通過積累油用牡丹生根催芽和育苗技術，可以有效促進產業發展，為我國牡丹食用油產業提供豐富的原料。
基金項目：承德市科技局資助項目（20155003）；河北民族師範學院資助項目（PT201510）。