華智銳

（商洛學(xué)院生物醫(yī)藥工程系，陜西商洛 726000）

CaCl2等浸種對(duì)小麥商麥5226種子萌發(fā)特性的影響

華智銳

（商洛學(xué)院生物醫(yī)藥工程系，陜西商洛 726000）

為探討干旱條件下能促進(jìn)小麥商麥5226種子萌發(fā)的浸種物質(zhì)和適宜濃度，以15%PEG滲透脅迫模擬干旱條件，分別采用不同濃度的氯化鈣（CaCl2）、芐基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA3）和水楊酸對(duì)商麥5226種子進(jìn)行浸種處理，通過(guò)測(cè)定小麥種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率研究4種試劑對(duì)商麥5226種子發(fā)芽特性的影響。結(jié)果表明，除水楊酸對(duì)小麥種子萌發(fā)有抑制作用外，一定濃度的CaCl2，6-BA和GA3均促進(jìn)了商麥5226種子的萌發(fā)，通過(guò)作用效果比較，6-BA＞GA3＞CaCl2，適宜濃度為CaCl22 500 mg·L-1，6-BA 10 mg·L-1和GA3300 mg·L-1。

浸種；干旱；商麥5226；種子萌發(fā)；小麥

小麥?zhǔn)俏覈?guó)北方主要的糧食作物。地處秦嶺南脈的商洛地區(qū)，人均耕地面積小，但全市小麥常年種植面積穩(wěn)定在9萬(wàn)hm2以上［1］，且小麥種植地多處于陜南山坡旱地，在這些地區(qū)播種，由于干旱的頻繁發(fā)生，種子的發(fā)芽率不高，經(jīng)常出現(xiàn)缺苗斷壟等現(xiàn)象，影響了小麥的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。為提高小麥產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)民增收，保證小麥的苗齊、苗全、高產(chǎn)高效，可通過(guò)適宜的化學(xué)試劑對(duì)小麥種子進(jìn)行預(yù)處理，來(lái)提高其發(fā)芽率和成苗率。筆者采用氯化鈣（CaCl2）、芐基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA3）和水楊酸處理商洛主栽小麥品種商麥5226種子，在模擬干旱條件下篩選促進(jìn)小麥種子萌發(fā)的有效試劑及適宜濃度，以期為商麥5226在陜南及毗鄰破旱地干旱地區(qū)大面積種植提供理論依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)?，F(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為商麥5226（已被確定為商洛市主栽小麥品種），種子由商洛學(xué)院生物醫(yī)藥工程系植物育種實(shí)驗(yàn)室提供。

浸種試劑CaCl2（西安蘭泰化工材料有限公司）、6-BA和GA3（江蘇無(wú)錫佳妮化工有限公司）、水楊酸（西安化學(xué)試劑廠）均為分析純。

1.2 處理設(shè)計(jì)

選取完整飽滿小麥種子用75%乙醇消毒3 min，用蒸餾水沖洗凈后晾干，然后將消過(guò)毒的小麥種子分別放入不同濃度的4種試劑溶液中浸種24 h，用清水作為對(duì)照（CK）［2］。4種試劑濃度梯度：CaCl2分別為1 500，2 000，2 500，3 000和3 500 mg·L-1；6-BA分別為5，10，20，40和80 mg·L-1；GA3分別為100，200，300，400和500 mg·L-1；水楊酸分別為1 500，2 000，2 500，3 000和3 500 mg·L-1。

以放有3層清水濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿（直徑15 cm）作為發(fā)芽床，每天及時(shí)適量加水補(bǔ)充。將消毒好的150粒飽滿小麥種子平放于濾紙上，并加入15%PEG（滲透勢(shì)-0.4 MPa）滲透脅迫液，再將培養(yǎng)皿置于光照培養(yǎng)箱進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，白天溫度保持25℃，晚間18℃，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定及計(jì)算

第3天統(tǒng)計(jì)各處理種子發(fā)芽勢(shì)。發(fā)芽勢(shì)/%=第3天種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100。

第7天統(tǒng)計(jì)各處理種子發(fā)芽率。發(fā)芽率/%=第7天種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100。

發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束，測(cè)定胚芽、胚根及種子干重［3］，計(jì)算物質(zhì)轉(zhuǎn)化率。物質(zhì)轉(zhuǎn)化率/%=（胚根干重+胚芽干重）/（種子殘?bào)w干重+胚根干重+胚芽干重）×100。

采用軟件SPSS17.0和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 CaCl2對(duì)萌發(fā)的影響

從表1可以看出，隨著CaCl2浸種處理濃度的升高，商麥5226種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，CaCl2處理濃度為2 500 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率達(dá)到最大值，分別為78%和98%，與清水對(duì)照相比增幅達(dá)62.5%和11.4%，差異達(dá)顯著水平。高濃度CaCl2（＞2 500 mg·L-1）處理?xiàng)l件下，小麥發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均低于對(duì)照，說(shuō)明高濃度CaCl2有抑制商麥5226種子萌發(fā)作用，低濃度CaCl2（≤2 500 mg·L-1）浸種處理有利于促進(jìn)商麥5226種子萌發(fā)。CaCl2浸種降低了商麥5226種子的物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，且隨濃度增加而降低。

表1 CaCl2處理濃度對(duì)商麥5226種子萌發(fā)的影響

2.2 6-BA對(duì)萌發(fā)的影響

從表2可以看出，6-BA浸種處理可提高商麥5226種子的發(fā)芽率，種子的發(fā)芽勢(shì)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率比對(duì)照提高顯著。發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率3項(xiàng)指標(biāo)均以10 mg·L-1處理時(shí)最高，分別達(dá)到87%，100%和0.48%，與對(duì)照相比增幅達(dá)81.3%，13.6%和71.4%；其他處理濃度的各項(xiàng)指標(biāo)雖低于10 mg·L-1的處理，但仍高于對(duì)照。

表2 6-BA處理濃度對(duì)商麥5226種子萌發(fā)的影響

2.3 GA3對(duì)萌發(fā)的影響

表3看出，經(jīng)GA3浸泡過(guò)的商麥5226種子在模擬干旱脅迫條件下的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率都明顯高于對(duì)照。300 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率達(dá)98%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)86%，隨后發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)便呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，但仍高于對(duì)照，說(shuō)明一定濃度范圍內(nèi)的GA3試劑浸種能夠提高種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，最佳作用濃度為300 mg·L-1。

表3 GA3處理濃度對(duì)商麥5226種子萌發(fā)的影響

2.4 水楊酸對(duì)萌發(fā)的影響

從表4可以看出，水楊酸試劑浸種使商麥5226種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和物質(zhì)轉(zhuǎn)換率均有所降低，當(dāng)水楊酸浸種濃度達(dá)到3 500 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率均與對(duì)照有極顯著差異，說(shuō)明水楊酸試劑浸種抑制小麥種子內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率的降低，濃度達(dá)到3 500 mg·L-1時(shí)抑制效果最明顯。

表4 水楊酸處理濃度對(duì)商麥5226種子萌發(fā)的影響

3 小結(jié)與討論

在干旱條件下，植物質(zhì)膜透性會(huì)增加，這是植物抗旱性的重要表現(xiàn)［4］。Ca2+是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在植物的代謝生理過(guò)程中起著重要作用，大量研究表明，Ca2+對(duì)維持細(xì)胞質(zhì)膜的完整性，降低逆境下的膜透性等多種抗逆的生理過(guò)程有關(guān)［5］。本試驗(yàn)表明，一定濃度范圍內(nèi)（≤2 500 mg·L-1）CaCl2浸種處理能提高商麥5226種子活力，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率明顯升高，有利于種子萌發(fā)，且以2 500 mg·L-1浸種處理的效果最佳，而高濃度（＞2 500 mg·L-1）浸種處理后，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率降低，不利于種子萌發(fā)，說(shuō)明Ca2+能夠增強(qiáng)膜的穩(wěn)定性，使細(xì)胞在一定程度內(nèi)免受旱害或傷害減輕，保持細(xì)胞正常代謝。

大量研究表明，外施一定濃度6-BA和GA3能有效促進(jìn)植物種子萌發(fā)［6-9］，對(duì)外界逆境傷害產(chǎn)生一定緩解效應(yīng)。本試驗(yàn)表明，不同濃度GA3和6-BA浸種處理均提高了商麥5226種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，綜合各指標(biāo)可以看出，以10 mg· L-16-BA和300 mg·L-1GA3處理效果最佳，且6-BA促進(jìn)種子萌發(fā)作用優(yōu)于GA3。

許多研究表明，水楊酸對(duì)種子萌發(fā)有一定的影響，低濃度水楊酸促進(jìn)種子萌發(fā)，高濃度則有抑制作用［10-3］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度水楊酸浸種處理均抑制小麥種子的萌發(fā)，這與牛瑞明等［14］研究結(jié)果一致。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在模擬干旱條件下，經(jīng)4種試劑浸種處理商麥5226，除水楊酸對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用外，一定濃度的CaCl2，6-BA和GA3均促進(jìn)了商麥5226種子的萌發(fā)，緩解了小麥干旱的脅迫，3種試劑作用最佳濃度分別為CaCl22 500 mg· L-1，6-BA 10 mg·L-1和GA3300 mg·L-1，從綜合效果來(lái)看，6-BA＞GA3＞CaCl2。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CaCl2浸種雖然提高了商麥5226種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，但降低了種子物質(zhì)轉(zhuǎn)化率，其具體原因和相關(guān)酶活性變化規(guī)律還有待進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯：張才德）

S 512

A

0528-9017（2014）11-1676-03

文獻(xiàn)著錄格式：華智銳.CaCl2等浸種對(duì)小麥商麥5226種子萌發(fā)特性的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：1676-1678.

2014-09-10

陜西省科技廳項(xiàng)目（2011K01-18）

華智銳（1980-），男，講師，主要從事植物抗性生理與植物育種研究工作。