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        “倒扣濾紙”紙床法在小粒種子發(fā)芽率測(cè)定方面的優(yōu)勢(shì)研究

        2016-12-30 04:01:35朱京斌單成鋼倪大鵬朱彥威王志芬
        種子科技 2016年10期
        關(guān)鍵詞:小粒肉蓯蓉黑芝麻

        朱京斌,單成鋼,倪大鵬,朱彥威,王志芬

        (山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品所/藥用植物研究中心,山東 濟(jì)南 250100)

        “倒扣濾紙”紙床法在小粒種子發(fā)芽率測(cè)定方面的優(yōu)勢(shì)研究

        朱京斌,單成鋼,倪大鵬,朱彥威,王志芬

        (山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品所/藥用植物研究中心,山東 濟(jì)南 250100)

        以黑芝麻、青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子為材料,采用普通紙床和“倒扣濾紙”紙床發(fā)芽方法,研究了兩種方法對(duì)其發(fā)芽率測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。結(jié)果顯示,“倒扣濾紙”紙床測(cè)定發(fā)芽率的方法,在小粒種子和發(fā)芽時(shí)間較長(zhǎng)的小粒種子發(fā)芽率測(cè)定方面有顯著優(yōu)勢(shì),并可以用來(lái)檢測(cè)無(wú)菌種子萌發(fā)測(cè)定。

        小粒種子;發(fā)芽率;黑芝麻;小青菜;桔梗

        種子發(fā)芽率的測(cè)定是判斷科研、生產(chǎn)中種子質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。發(fā)芽率測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,是科研結(jié)果正確性的保證,是生產(chǎn)中確定適宜播量的前提,亦是國(guó)際上公認(rèn)的種質(zhì)庫(kù)衡量各類植物入庫(kù)種子質(zhì)量的主要指標(biāo)之一[1]。

        目前,紙床、沙床和土床是常用的測(cè)定種子發(fā)芽率的發(fā)芽床[2]。紙床成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單,備受測(cè)試者歡迎。然而,在紙床發(fā)芽試驗(yàn)中,有些小粒種子(桔梗),或者種子粒徑小且發(fā)芽時(shí)間較長(zhǎng)的種子(肉蓯蓉),用紙床發(fā)芽做發(fā)芽試驗(yàn)就有些弊端[3,4]。

        現(xiàn)在紙床發(fā)芽方法為:于培養(yǎng)皿底部墊兩層濾紙,加水后放入種子,蓋上蓋子置于培養(yǎng)箱內(nèi)。因小粒種子體積小,向培養(yǎng)皿中加水量大,則種子容易被浸泡影響發(fā)芽率;加水量小,則不能滿足種子發(fā)芽需要,發(fā)芽期間則容易缺水,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定發(fā)芽率不準(zhǔn)確[2,5]。特別是對(duì)無(wú)菌發(fā)芽試驗(yàn),假如首次加水量不能滿足種子發(fā)芽需要的水分,再次添加水時(shí)也容易造成污染,影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。還有某些體積極小的種子,在無(wú)菌發(fā)芽試驗(yàn)時(shí),因種子體積太小,需要借助于顯微鏡才能觀察到其發(fā)芽與否,且鏡檢后還要無(wú)菌培養(yǎng)。目前的紙床發(fā)芽不是封閉的,無(wú)菌操作難以實(shí)現(xiàn)。

        本研究采用“倒扣濾紙”的方法,克服了上述紙床萌發(fā)試驗(yàn)中的弊端,本方法被授予了發(fā)明專利[6]。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        本試驗(yàn)以黑芝麻、青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子為材料。桔梗(Platycodon grandiflorum)種子產(chǎn)于山東省淄博市池上鎮(zhèn)山東省農(nóng)科院試驗(yàn)基地,小青菜(Brassica chinensis)種子和黑芝麻(Sesamum indicum)種子購(gòu)買于市場(chǎng),管花肉蓯蓉(Cistanche tubulosa)種子購(gòu)買于新疆自治區(qū)于田縣。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 種子消毒方法

        采用70%的酒精消毒30 s,隨后用0.1%的次氯酸鈉消毒15 min,然后無(wú)菌水沖洗5次,備用。

        1.2.2 紙床發(fā)芽方法

        取直徑為11 cm的濾紙2張,墊入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中。隨后于121℃消毒20 min。消毒后的培養(yǎng)皿加3 mL無(wú)菌水(桔梗、小青菜和黑芝麻)或者3 mL 10 mg/L的氟啶酮(管花肉蓯蓉)。30粒種子置于濾紙表面,放上蓋章。置于25℃培養(yǎng)箱,黑暗培養(yǎng)。所有處理至少重復(fù)9次。定期補(bǔ)充培養(yǎng)液(無(wú)菌水或者氟啶酮)。

        1.2.3 “倒扣濾紙”發(fā)芽方法

        取直徑為11 cm的濾紙2張,重合濾紙和直徑為9 cm培養(yǎng)皿的圓心,按照培養(yǎng)皿的形狀把濾紙墊入培養(yǎng)皿中,隨后把濾紙取出倒扣于培養(yǎng)皿中,然后把濾紙表面適當(dāng)下壓,但是濾紙表面不與培養(yǎng)皿底部接觸。隨后于121℃消毒20 min。消毒后的培養(yǎng)皿加6 mL無(wú)菌水(桔梗、小青菜和黑芝麻)或者6 mL10 mg/L的氟啶酮(管花肉蓯蓉)。30粒種子置于濾紙表面,放上蓋子,封口膜密封。置于25℃培養(yǎng)箱,黑暗培養(yǎng)。所有處理至少重復(fù)9次。

        1.2.4 發(fā)芽率記錄時(shí)間

        分別于7 d、10 d、14 d和24 d記錄黑芝麻、小青菜、桔梗和肉蓯蓉種子發(fā)芽率。

        1.2.5 數(shù)據(jù)分析

        采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,運(yùn)用DPS軟件在5%檢驗(yàn)水平對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同紙床發(fā)芽方法添加萌發(fā)培養(yǎng)液的次數(shù)

        黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉的發(fā)芽時(shí)間分別為:7 d、10 d、14 d和24 d。由表1可知,隨著發(fā)芽時(shí)間的變長(zhǎng),普通紙床測(cè)試需要添加培養(yǎng)液(水或者氟啶酮)的次數(shù)增加。整個(gè)發(fā)芽期間管花肉蓯蓉需要添加7次氟啶酮培養(yǎng)液。與普通紙床相比“,倒扣濾紙”紙床在4種材料的發(fā)芽測(cè)試過(guò)程中,都不需要添加培養(yǎng)液。

        表1 不同發(fā)芽紙床發(fā)芽測(cè)試過(guò)程中添加萌發(fā)培養(yǎng)液的次數(shù)

        2.2 不同紙床發(fā)芽方法對(duì)污染率的影響

        黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉的發(fā)芽時(shí)間分別為:7 d、10 d、14 d和24 d。由表2可以看出,隨著發(fā)芽時(shí)間的變長(zhǎng),普通紙床的污染率增加,當(dāng)發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng)到24 d,隨著添加培養(yǎng)液次數(shù)的增加,管花肉蓯蓉的污染率達(dá)到了100%,即普通紙床無(wú)法滿足管花肉蓯蓉發(fā)芽測(cè)試的要求。而“倒扣濾紙”紙床方法,在黑芝麻、小青菜和桔梗的發(fā)芽測(cè)試中,污染率為零,即使當(dāng)管花肉蓯蓉的發(fā)芽時(shí)間達(dá)到24 d,污染率才到達(dá)11.1%,污染可能的原因是操作技術(shù)不夠嫻熟。

        表2 不同紙床發(fā)芽方法對(duì)污染率的影響

        2.3 不同紙床發(fā)芽方法對(duì)發(fā)芽率準(zhǔn)確性的影響

        從表3可以看出,黑芝麻、小青菜和桔梗的普通紙床和“倒扣濾紙”紙床發(fā)芽方法測(cè)試的萌發(fā)率沒(méi)有顯著性差異。因此“,倒扣濾紙”紙床發(fā)芽方法能夠用來(lái)測(cè)定黑芝麻、小青菜和桔梗的發(fā)芽率。由于管花肉蓯蓉的發(fā)芽時(shí)間較長(zhǎng),而且要求無(wú)菌條件比較嚴(yán)格,由表3可知,普通紙床發(fā)芽方法無(wú)法滿足其要求,而“倒扣濾紙”紙床方法能很好地滿足其發(fā)芽時(shí)間長(zhǎng)和無(wú)菌的要求。

        表3 不同紙床發(fā)芽方法對(duì)發(fā)芽率準(zhǔn)確性的影響

        3 討論和結(jié)論

        小粒種子的發(fā)芽方法一直是科研人員及生產(chǎn)實(shí)踐中工作者比較關(guān)心的問(wèn)題。張彩萍提出的采用毛巾來(lái)測(cè)試小粒種子的發(fā)芽方法,提高了測(cè)試效率[5];袁秀英和謝華峰認(rèn)為小粒種子發(fā)芽過(guò)程中需要消毒;在測(cè)試小粒種子發(fā)芽率時(shí)沙床比紙床更具有優(yōu)勢(shì)[7,8]。

        本研究提出的“倒扣濾紙”紙床方法,不僅能滿足普通小粒種子發(fā)芽測(cè)試的需求,而且能滿足小粒種子無(wú)菌發(fā)芽的要求。因其發(fā)芽測(cè)試過(guò)程在一個(gè)密閉系統(tǒng)下,因此無(wú)論發(fā)芽測(cè)試時(shí)間多長(zhǎng),整個(gè)測(cè)試過(guò)程中只需要添加1次培養(yǎng)液,中途不需要添加培養(yǎng)液,避免了添加培養(yǎng)液造成的污染?!暗箍蹫V紙”方法,種子置于倒扣濾紙的上面,不會(huì)因添加過(guò)多培養(yǎng)液而淹沒(méi)了種子,導(dǎo)致發(fā)芽率測(cè)定不準(zhǔn)確。

        黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子分別屬于經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜和中藥材種子,而且其發(fā)芽時(shí)間不同,“倒扣濾紙”紙床都能滿足其發(fā)芽率測(cè)試要求。因此“,倒扣濾紙”紙床方法,基本上可以滿足很多小粒種子發(fā)芽測(cè)試的要求。

        [1]張紅生,胡晉.種子學(xué)[M]、北京:科學(xué)出版社,2010:212-231.

        [2]劉子凡.種子學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011: 74-75.

        [3]陳慶亮,單成鋼,朱彥威,等.桔梗不育系的組織培養(yǎng)和快速繁殖技術(shù)研究[J].北方園藝,2010(16):142-144.

        [4]陳慶亮,王華磊,王志芬,等.低溫層積與外源GA3對(duì)肉蓯蓉種子萌發(fā)及其內(nèi)源GA和ABA含量的影響[J].植物生理學(xué)報(bào),2009(03):270-272.

        [5]張彩萍.小粒種子發(fā)芽試驗(yàn)的好方法[J].種子科技,1992:42.

        [6]陳慶亮,王志芬,單成鋼,等.一種小粒種子發(fā)芽的方法:中國(guó), 201010226987.0[P].2010-07-15.

        [7]袁秀英.小粒蔬菜種子不同發(fā)芽床的發(fā)芽試驗(yàn)[J].中國(guó)種業(yè),2005(11):52.

        [8]謝華峰.小粒蔬菜種子發(fā)芽研究初報(bào)[J].種子世界,2007(6):32.

        1005-2690(2016)10-0127-02

        :S63

        :A

        2016-09-07)

        山東省科技重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2015ZDJS03001-5)

        朱京斌(1957-),男,農(nóng)藝師,從事中藥材資源收集和種子生理研究工作。

        王志芬(1963-),男,碩士,研究員,從事藥用植物品種選育栽培及藥用植物標(biāo)準(zhǔn)化研究。

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