近年来，关于寄生植物种子萌发和吸器形成过程化学信号调控机制研究受到了广泛的关注(Bouwmeester et al., 2003；胡飞等，2003；2004；Matúšová et al., 2005；Bais et al., 2006)。目前，普遍认为寄生植物种子萌发需要有寄主释放特定化学信号物质的诱导(胡飞等，2004；宋文坚等，2006；Matúšová et al., 2006)；除此之外，在化学信号物质诱导之前，寄生植物种子还必须先经过一段时间的湿热预培养(Song et al., 2005；宋文坚等，2006；牛东玲等，2006)。在湿热预培养过程中，寄生植物种子具有明显的GA 3合成和ABA含量逐渐降低(Batchvarova et al., 1999；Joel et al., 2000；Zhou et al., 2003；盛晋华等，2006)；在种子预培养阶段加入外源GA₃或其他生长促进物质，可以缩短种子预培养时间并促进其萌发(Niimi et al., 2006)。

肉苁蓉(Cistanche deserticola)是列当科(Orobanchaceae)根专性寄生植物，其寄主为藜科植物梭梭(Haloxylon ammodendron)。由于肉苁蓉种子存在复杂的休眠特性和特殊的根专性寄生生物学特性，导致自然萌发十分困难，严重地阻碍肉苁蓉的自然繁殖过程。成熟肉苁蓉种子的胚为球形原胚，发育简单，无胚根、胚芽和子叶的分化(李天然等，1989)，在自然条件下萌发需经历一定时间的形态后熟与生理后熟期后，才能解除休眠，并且在特定化学诱导物质存在的条件下种子才能够萌发和形成吸器(李天然，1996；马东明等，2005)。欧阳杰等(2002)采用50 ℃高温预处理肉苁蓉种子，诱导种子形成愈伤组织；牛东玲等(2006)通过温水处理、变温以及外源GA₃预处理，可以使肉苁蓉种子萌发率达到16.7%；盛晋华等(2006)对肉苁蓉种子经过2~5℃低温层积处理，发现种子内源激素GA₃含量逐渐增加，ABA含量逐渐降低。本研究利用组织培养技术，模拟肉苁蓉自然生境条件，采用高(50℃)/低(4℃)温交替层积结合外源植物激素处理诱导肉苁蓉种子在脱离寄主条件下萌发，以期从根本上解决肉苁蓉种子萌发困难和接种率低的问题，为扩大肉苁蓉人工栽培提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 材料

供试肉苁蓉种子由内蒙古阿拉善盟林业科学研究所提供，种子于2005年6—7月采自内蒙古阿拉善盟吉兰泰地区野生肉苁蓉植株上，采回的种子置于低温冰箱(4℃左右)中保存。采用TTC法对肉苁蓉种子活力进行检测，其活力为78%。

1.2 方法

1) 温度处理  肉苁蓉种子成熟时期是6—7月，此时肉苁蓉自然生境的沙漠地表温度高达50℃左右(石莎等，2004)，当肉苁蓉种子成熟后飘落在沙土表面自然经过高温诱导。本试验模拟肉苁蓉的自然生境特点共设置6种不同温度对肉苁蓉种子进行预培养，具体温度处理设计方法见表 1。

2) MS培养基添加外源激素组合设计  MS培养基(pH值5.8)分别添加不同质量分数的细胞分裂素(6-BA)、赤霉素(GA₃)和生长素(IBA)，按照L₉3⁽⁴⁾的正交试验设计进行试验组合，具体处理激素种类与浓度组合见表 2。

3) 种子处理及培养    筛选饱满的肉苁蓉种子，按照表 1温度处理设计方案对肉苁蓉种子进行处理。然后，用解剖针剥离种皮，再用0.1%的HgCl₂消毒1.5 min，用无菌水清洗数次，将处理的种子分别接种在MS培养基或添加激素的MS培养基(表 2)的培养皿中(Φ9 cm)，每个培养皿中接种50粒种子，放入(18±1) ℃培养箱中暗培养。培养30 d后，定期观察肉苁蓉种子的萌动情况，统计芽管形成数，每个处理3次重复。用OLYMPUS-SZH10型体视显微镜进行观察芽管形态并拍照。

4) 数据处理  不同温度和激素处理试验数据采用SPSS12.0软件对肉苁蓉种子萌发率进行方差和显著性分析。

2 结果 2.1 温度对肉苁蓉种子萌发的影响

采用6种不同温度(表 1)处理后的肉苁蓉种子分别接种在MS培养基上，培养30 d后定期观察，统计其萌发率，结果见表 3和图 1。对照和处理1肉苁蓉种子培养60 d没有观察到种子萌发(图 1A)；处理2~6肉苁蓉种子培养60 d左右，均能够观察到肉苁蓉种子萌发，其萌发率较低，处理2、3和4萌发率为3.3%；处理5和6萌发率为6.7%。F检验结果表明，诱导肉苁蓉种子萌发的不同温度处理之间无显著差异(P＜0.05)；肉苁蓉种子萌发形成的芽管的长度小于种子的长度(图 1B)。

2.2 植物激素与温度组合处理对肉苁蓉种子萌发的影响

肉苁蓉种子经6种不同温度处理后，分别接种于添加不同种类和浓度激素组合的MS培养基中，统计肉苁蓉种子的萌发率，结果见表 4。对照肉苁蓉种子培养60 d没有观察到种子萌发；处理1肉苁蓉种子萌发率最低，只有4.4%；处理5萌发率最高，是处理1的4倍，其次是处理3和6，萌发率分别为13.3%和12.2%。F检验结果表明，肉苁蓉种子经50℃高温处理与未经50℃高温处理之间对肉苁蓉种子萌发的影响具有极显著差异(P＜0.01)；经高温处理后，处理5与处理3、4和6对肉苁蓉种子萌发的影响具有显著差异(P＜0.05)。

从表 4可以看出：不同激素组合对肉苁蓉种子萌发具有明显的影响，处理1在5.8 μmol·L^-1 6-BA、2.9 μmol·L^-1 GA₃和5.8 μmol·L^-1 IBA 3种激素组合下，肉苁蓉种子萌发率最高；其他处理都是在1.4 μmol·L^-16-BA、2.9 μmol·L^-1 GA₃和5.8 μmol·L^-1 IBA 3种激素组合下肉苁蓉种子的萌发率最高，处理5萌发率达到17.8%。该激素组合能够使肉苁蓉种子在30 d左右就开始萌动，40 d左右芽管长度约为种子的1.5倍(图 1C)。由此可见，1.4 μmol·L^-16-BA、2.9 μmol·L^-1 GA₃和5.8 μmol·L^-1 IBA配比是诱导肉苁蓉种子萌发最佳外源激素组合。

由表 4还可以看出：只有处理1的最大极差是R_A，其他处理的最大极差都是R_B，这说明GA₃对肉苁蓉种子的萌发影响最大，是诱导种子萌发过程的必需激素。

3 讨论

目前普遍认为种子休眠的主要原因有形态学、生理和物理休眠，种子休眠可以通过破除种皮、增加激素和利用"环境信号"等方法解除休眠(William et al., 2006)。由于肉苁蓉种子的特殊结构，加之其生境的特殊性，种子休眠的原因十分复杂，因此，解除肉苁蓉种子休眠和促进萌发特别困难(李天然，1996；盛晋华等，2006)。Zhou等(2003)对大麻列当(Orobanche ramosa)、小列当(O. minor)和埃及列当(O. aegyptiaca)种子进行预培养过程中发现，预培养2 d后种子中ABA含量明显降低，而后含量一直维持较低水平。Batchvarova等(1999)用不同生长激素对大麻列当种子进行离体培养发现，在GA₃、IAA和6-BA作用下，不需要种子预培养阶段而直接萌发。本研究对肉苁蓉种子直接采用GA₃、IBA和6-BA浸种处理，肉苁蓉种子不能萌发。

在自然环境条件下，肉苁蓉种子成熟后迸裂，散落在沙土表面中，停留1~2年，表明在自然野生状态肉苁蓉种子需要经过夏季的高温和冬季的低温诱导，完成所需形态后熟与生理后熟期后，解除种子休眠现象。本研究采用高/低温交替处理，能够诱导肉苁蓉种子的萌发(表 3)，在不同的高/低温处理中，采用50℃高温处理1 h和4℃低温层积处理1周的2次变温循环处理对肉苁蓉种子萌发的诱导效果更为明显(表 3、4)，这与肉苁蓉自然生长的气候环境特点相一致。肉苁蓉种子经高温刺激后可能激活了种子萌发过程中酶的活性，可溶性蛋白和糖的含量提高，GA₃、细胞分裂素含量也有所增加，但是激活机制不清楚，有待进一步研究。

由于肉苁蓉种子为球形原胚发育不完全导致种子休眠，在自然条件下难以萌发(李天然，1996)，解除种子休眠需要预处理使其胚完成后熟。此外，肉苁蓉种子中ABA含量较高，ABA的存在与肉苁蓉种子休眠密切相关，低温层积处理过程可以降低种子中ABA含量，促进GA₃的合成(盛晋华等，2006)。由表 4可知：GA₃对肉苁蓉种子萌发具有促进作用，可以提高种子萌发率，GA₃是肉苁蓉种子萌发过程中必需的激素。

肉苁蓉种子在经过高/低温层积处理后完成后熟，接种在添加不同浓度6-BA、IBA、GA₃的培养基，由表 4可知：诱导形成的芽管很长，需要的时间也相对较短，萌发率达到17.8%，说明在肉苁蓉种子萌发过程中温度处理与激素处理两者诱导是必须的，而且与GA₃之间存在着密切的关系，GA₃对肉苁蓉种子萌发具有促进作用。从研究结果初步推断：肉苁蓉种子休眠是由于胚发育不完全和种子中ABA含量较高所致，50℃高温处理1 h可能是激活种子萌发过程中某些酶的活性；低温层积处理降解种子中的ABA，促进了GA₃的合成，从而诱导种子萌发。由此可见，肉苁蓉种子至少需要一个是化学信号GA₃和一个物理信号高/低温诱导才能够萌发，这可能就是肉苁蓉种子萌发的机制，但GA₃和高温的调控机制尚有待于进一步研究。