閻世江，張繼寧，劉 潔

(1 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西 太原，030031；2 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所)

低溫條件下茄子發(fā)芽率及其與耐低溫性的關(guān)系

閻世江1*，張繼寧1，劉 潔2

(1 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西 太原，030031；2 山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所)

為研究茄子低溫下發(fā)芽率與苗期耐低溫性的關(guān)系，以30份茄子高代自交系為研究材料，在種子發(fā)芽期進(jìn)行18 ℃的低溫處理，處理14 d，調(diào)查發(fā)芽率。對茄子幼苗進(jìn)行低溫處理，處理方法為：前2 d白天15 ℃，夜間10 ℃，光照度4 000 lx，從第3天開始，白天10 ℃，夜間7 ℃，光照度4 000 lx，處理10 d，調(diào)查耐低溫性、株高、莖粗等。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫處理以后發(fā)芽率、耐低溫性、株高、莖粗品系間差異均達(dá)極顯著水平。相關(guān)分析表明，發(fā)芽率與苗期耐低溫性呈正相關(guān)?？梢詫⒌蜏叵掳l(fā)芽率作為耐低溫性的鑒定指標(biāo)。

茄子；發(fā)芽率；耐低溫性

茄子(SolanummelongenaL.)屬喜溫植物，低于15 ℃植物生長遲緩，低于5 ℃莖葉會受到傷害,0 ℃下就會凍死[1]。隨著我國節(jié)能型日光溫室的普及與推廣，保護(hù)地茄子栽培面積越來越大，而在早春育苗期間常常會遇到低溫災(zāi)害性天氣，死苗現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此對茄子進(jìn)行耐低溫的鑒定顯得十分必要。有關(guān)茄子耐低溫鑒定的研究，國內(nèi)已有報道，這些研究有的只考察低溫下幼苗生理指標(biāo)的變化[2～4]，有的研究了低溫下的形態(tài)學(xué)性狀及光合特性[5～7]，筆者認(rèn)為這些研究過程復(fù)雜，且需要具備大型儀器，本次研究試圖僅通過調(diào)查低溫下的種子發(fā)芽率，尋求簡單、準(zhǔn)確的耐低溫性鑒定方法，提高鑒定的效率，以期為茄子抗逆育種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本次研究選用的材料為不同遺傳來源的30份茄子高代自交系，果皮顏色為紫黑色，果型為圓形，編號依次為品系1～品系30，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所茄子育種課題組提供。

1.2 方法

2015年3月16日每個品系取50粒種子，平放于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每只培養(yǎng)皿加5 mL水，將培養(yǎng)皿放入GXZ型智能光照培養(yǎng)箱(南京實驗儀器廠生產(chǎn))進(jìn)行低溫處理，參考查丁石[6]、閻世江[8]的方法全天保持18 ℃，設(shè)3次重復(fù)，每24 h調(diào)查1次發(fā)芽數(shù)，由于茄子發(fā)芽較慢，且給予低溫處理，因此調(diào)查14 d，之后采用張憲政的方法[9]按以下公式計算出品系的發(fā)芽率。

2015年3月16日對30個品系進(jìn)行催芽，3月18日在陽畦播種，每個品系播種50粒，正常管理，5月14日分苗入營養(yǎng)缽(10 cm×10 cm)，5月18日放入南京實驗儀器廠生產(chǎn)的GXZ型智能光照培養(yǎng)箱，參考閻世江的方法[11]進(jìn)行低溫處理，每個品系選取5缽，3次重復(fù)，并設(shè)對照。為使茄子逐步適應(yīng)低溫環(huán)境先進(jìn)行2 d低溫處理，即白天15 ℃，夜間10 ℃，光照4 000 lx，從第3天開始大幅降溫，白天10 ℃，夜間7 ℃，光照4 000 lx，處理10 d。然后調(diào)查耐低溫性、株高、莖粗。

耐低溫性分級標(biāo)準(zhǔn)如下：0級，全株受凍死亡或接近死亡；1級，秧苗各葉片普遍受凍，其中3～4葉受凍面積>50%；2級，秧苗3～5葉受凍，其中2～3葉受凍面積>50%；3級，秧苗2～4葉受凍，其中1～2葉受凍面積>50%；4級，秧苗1～2葉受凍，面積約20%～30%；5級，秧苗生長正常，無任何受凍癥狀[7]。

株高、莖粗的測量參考張憲政[9]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

30個品系在18 ℃低溫下的發(fā)芽率、低溫處理后的耐低溫性、株高、莖粗在材料間的差異達(dá)極顯著水平，在常溫下的差異未達(dá)顯著水平(表1)。

表1 各性狀方差分析的均方值

注：**表示在P=0.01時差異顯著，*表示在P=0.05時差異顯著。

表2 供試材料在18 ℃條件下發(fā)芽率差異比較

注：小寫字母表示在P=0.05時的差異水平，大寫字母表示 在P=0.01時的差異水平。

2.2 供試材料在18 ℃條件下發(fā)芽率差異比較

品系15，品系27和品系29的發(fā)芽率均為100.00%，極顯著高于其他27個品系(表2)；品系2和品系3均未發(fā)芽，發(fā)芽率為0，極顯著低于其他28個品系；其余25個品系發(fā)芽率均有不同程度差異。

2.3 供試材料在低溫下耐低溫性差異比較

品系15，品系21，品系27，品系29，品系22，品系14，品系8和品系7等的耐低溫較強(qiáng)，達(dá)4.70以上，極顯著高于其余品系(表3)。品系2和品系3的耐低溫性較差，在1.0 以下，極顯著低于其他品系。其余品系的耐低溫性達(dá)在1.00～4.40之間，有不同程度差異。

表3 供試材料在低溫下耐低溫性差異比較

品系耐低溫性品系耐低溫性品系耐低溫性154.91aA234.42cC201.82gG214.81aA94.42cC241.61gG274.80aA164.40cC51.52ghGH294.80aA103.30dD41.52ghGH224.71abAB173.11dD191.51ghGH144.70abAB252.71eE301.40hiGH84.70abAB112.62eE131.31iH74.70abAB122.22fF11.30iH284.44cC182.11fF20.81jI64.43cC261.83gG30.71jI

2.4 供試材料在低溫下株高差異比較

在低溫下，品系27，品系29和品系15的株高為14.50 cm，極顯著高于其他27個品系(表4)；品系2和品系3的株高較差，在5.00 cm以下，極顯著低于其他品系。其余品系的株高在8.00～14.00 cm之間，有不同程度差異。

2.5 供試材料在低溫下莖粗差異比較

在低溫下，品系15，品系29和品系27的莖粗較高，達(dá)3.20 mm以上，極顯著高于其他27個品系(表5)；品系2和品系3的莖粗較低，在1.50 mm以下，極顯著低于其他品系。其余品系的株高在1.60～3.20 mm之間，有不同程度差異。

表4 供試材料在低溫下株高差異比較

2.6 各性狀的相關(guān)分析

進(jìn)一步分析在低溫下的發(fā)芽率與耐低溫性、株高、莖粗等性狀間的相關(guān)關(guān)系(表6)，由于偏相關(guān)排除了其余性狀的影響，因此重點分析偏相關(guān)，可以發(fā)現(xiàn)發(fā)芽率與耐低溫性、株高與莖粗的偏相關(guān)呈顯著正相關(guān)。

在簡單相關(guān)中，發(fā)芽率與耐低溫性、株高與莖粗的相關(guān)呈顯著正相關(guān)。其余性狀間的相關(guān)未達(dá)顯著水平。

表5 供試材料在低溫下莖粗差異比較

表6 相關(guān)分析

注：左三角為單相關(guān)，右三角為偏相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

溫度是種子萌發(fā)的能量來源，溫度的作用在于促進(jìn)酶的活性，也直接影響到種子吸水快慢和呼吸強(qiáng)弱。種子在低溫下的發(fā)芽能力反映了植物在低溫下的酶活性狀況和代謝強(qiáng)度[10]。有學(xué)者報道，茄子種子在低溫下的發(fā)芽能力反映了其低溫耐受性強(qiáng)度，在低溫下發(fā)芽率高的品系，即發(fā)芽能力強(qiáng)的品系耐低溫性較強(qiáng)[8]。本次研究的結(jié)果與之相似。本次研究中發(fā)現(xiàn)，在溫度為18 ℃時，各品系的發(fā)芽率表現(xiàn)出極顯著差異，經(jīng)與耐低溫性做相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，兩個性狀呈顯著正相關(guān)。這是因為在低溫下耐低溫性較強(qiáng)的品系受到的傷害較小，可以維持正常的代謝，保持一定的發(fā)芽能力，而對于耐低溫較差的品系受到的傷害較大，嚴(yán)重影響其正常發(fā)芽。因此認(rèn)為，可以將18 ℃下的發(fā)芽率作為茄子耐低溫性鑒定的指標(biāo)之一。查丁石等[6]研究證明，茄子在17.5 ℃是可以鑒定耐低溫性強(qiáng)弱，這與本研究結(jié)論相近。

株高和莖粗是常見的農(nóng)藝性狀，其變化是植物對外界脅迫的綜合反應(yīng)，也是評估脅迫程度和植物抗逆能力的可靠標(biāo)準(zhǔn)。大量研究表明，低溫脅迫條件下，植物生長受到抑制，株高、莖粗呈下降的趨勢，脅迫程度越高，下降現(xiàn)象越明顯[10，11]。上述學(xué)者的結(jié)論與筆者的結(jié)論相同，這是因為在低溫下茄子的生長、物質(zhì)積累放緩造成的。但耐低溫較強(qiáng)的品系仍維持其緩慢生長，保持一定的生物量增加，具有相對較高的生長量，表現(xiàn)出低溫下株高、莖粗較高，這與育種家的設(shè)想一致。

根據(jù)本次研究的結(jié)果，認(rèn)為發(fā)芽率與苗期耐低溫性、株高、莖粗呈正相關(guān)，由于低溫下發(fā)芽率的測定簡便，利用株高、莖粗作為耐低溫性的鑒定指標(biāo)已有報道[4，10]，因此可以將低溫下的發(fā)芽率作為茄子耐低溫鑒定的一個新指標(biāo)。

[1] 日本農(nóng)業(yè)漁村文化協(xié)會.蔬菜生物生理學(xué)基礎(chǔ)[M].北京農(nóng)業(yè)大學(xué)，譯.北京:農(nóng)業(yè)出版社,1985.

[2] Dexter S J,Tottingham W E,Graber L F.Investigations of the hardiness of plants by measurement of electric conductivity[J].Plant Physiol,1932,7:63-78.

[3] 閆世江,張繼寧,劉潔.茄子耐低溫鑒定方法研究進(jìn)展[J].四川農(nóng)業(yè)科技，2011(1):22-23

[4] 閆世江,張繼寧,劉潔.茄子幼苗耐低溫性生理機(jī)制研究[J].西北植物學(xué)報，2011,31(12)：2 498-2 502.

[5] 閆世江，司龍亭，張建軍，等.黃瓜苗期低溫弱光下耐寒性及光合參數(shù)遺傳分析[J].煙臺大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程版)，2012,25(1):28-32,48.

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[7] 任國三,程加祥,王紅對,等.茄子對低溫脅迫的生理響應(yīng)及不同品種耐冷性比較[J].中國蔬菜,2007(4):12-15.

[8] 閻世江,張繼寧,劉潔.低溫對茄子發(fā)芽率的影響[J].長江蔬菜，2015(24):50-51

[9] 張憲政,陳鳳玉,王榮富,等.植物生理學(xué).沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

[10] 王永健,姜亦巍,曹宛虹，等.低溫對不同品種黃瓜種子萌發(fā)、過氧化物酶及同功酶的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報,1995，10(2):72-76.

[11] 閻世江,張繼寧,劉潔.不同來源茄子耐低溫性的鑒定[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2013, 27(1):9-12.

(責(zé)任編輯：朱寶昌,陳于和)

Relationship of Germination Rate at Low Temperature and Chilling Tolerance of Eggplant (SolanummelongenaL.)

YAN Shijiang1, ZHANG Jining1, LIU Jie2

(1 Vegetable Research Institute；2 Information Institute；Shanxi Academy of Agricultural Science, Taiyuan Shanxi，030031，China)

In order to study the relationship of germination rate at low temperature and chilling tolerance, 30 eggplant strains were carried out under low-temperature treatments. The germination rates were investigated after 18 ℃ treatment day and night for continuous 14 days. Seedlings were treated under low-temperature, 15 ℃/10 ℃ (day/night) for first two days, then 10 ℃/7 ℃ (day/night) for ten days. Several characters such as chilling tolerance, plant height and stem diameter were investigated. The results indicated that there existed significant differences in chilling tolerance, plant height and stem diameter at low temperature. Correlation analysis showed that chilling tolerance was significant positive partial correlation with germination rate. Germination rate at low temperature could be used as the indexes of chilling tolerance of eggplant to low temperature.

eggplant; germination rate; chilling tolerance

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.003

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種基礎(chǔ)項目(項目編號：Yyzjc1409)；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項目(項目編號：16yzgc042)。

2016-05-03; 修改稿收到日期: 2016-06-20

S641.101

A

1672-7983(2016)02-0016-04

閻世江(1975- )，男，博士，助理研究員。主要研究方向：蔬菜遺傳育種。

*通訊作者，男，博士，助理研究員。主要研究方向：蔬菜遺傳育種。E-mail:syauyan@163.com。