， ， ， ， (河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北省作物生長(zhǎng)調(diào)控實(shí)驗(yàn)室， 河北 保定 071001)

低溫層積和SNP處理對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響

閆曉玲，李會(huì)彬，孫鑫博，邊秀舉，王麗宏
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北省作物生長(zhǎng)調(diào)控實(shí)驗(yàn)室， 河北 保定 071001)

以白穎薹草種子為試驗(yàn)材料，通過(guò)低溫層積和硝普鈉(SNP)處理，測(cè)定白穎薹草種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)，并對(duì)白穎薹草種子休眠原因進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：低溫層積60，90 d和120 d比對(duì)照顯著提高了種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)；500μmol/L SNP處理對(duì)白穎薹草種子發(fā)芽率有促進(jìn)作用，對(duì)幼芽生長(zhǎng)影響差異不顯著。

白穎薹草； 種子發(fā)芽； 低溫層積； SNP

白穎薹草(Carexrigescens)別名小羊胡子草，屬莎草科薹草屬多年生草本植物，與卵穗薹草相似，是我國(guó)應(yīng)用最早、園林價(jià)值較高的一種草坪植物[1]。白穎薹草由于種子采集時(shí)成熟度不一致、草種貯藏條件差異等原因，造成種子休眠程度不同，種子發(fā)芽率低[2]，嚴(yán)重影響其在草坪植物生產(chǎn)中的應(yīng)用。低溫層積和硝普鈉(SNP)處理種子，可以有效地解除種子休眠，并已成功運(yùn)用于苔草種子[3]、蒿草種子[4]、黃芪種子[5]和羊柴種子[6]等草種的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。低溫層積處理通過(guò)使種子中的抑制物質(zhì)含量下降、種皮軟化、種皮透性增加、種胚發(fā)育后熟等方法,為種子發(fā)芽提供有利的條件[7]。SNP可以破除種子休眠促進(jìn)種子發(fā)芽[8]，用SNP處理時(shí)，在植物體內(nèi)它的分子會(huì)逐一分解，釋放的NO分子可作用于植物體來(lái)增加種子通透性[9]，緩解因代謝物質(zhì)引起的膜質(zhì)過(guò)氧化現(xiàn)象[10]，從而加速種子發(fā)芽。以白穎薹草種子為試驗(yàn)材料，研究不同低溫層積時(shí)間和SNP濃度對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響，以期為白穎薹草優(yōu)良品種選育和更廣泛的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為白穎薹草種子。種子于2015年8月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)白穎薹草種質(zhì)資源圃采集，自然風(fēng)干后脫粒，去雜和空癟粒后裝入牛皮紙袋中，陰涼干燥處存放，選取大小均勻，顆粒飽滿(mǎn)的草種子進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 低溫層積處理

低溫層積處理采用30，60，90 d和120 d，未經(jīng)處理的種子作為對(duì)照(ck)，每個(gè)處理90粒種子，種子與濕潤(rùn)的細(xì)沙按體積比1∶3混勻，放入5個(gè)密封袋。在4 ℃冰箱中放置30，60，90 d和120 d，定期攪拌翻動(dòng)種子以保持良好的通氣狀況。待層積時(shí)間到后取樣品種子，用蒸餾水沖洗干凈，用于發(fā)芽試驗(yàn)的測(cè)定。取30粒種子置于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)(溫度白天25 ℃，夜間15 ℃，L/D=16 h/8 h，濕度為85%)。

1.2.2 SNP處理

硝普鈉(SNP)濃度設(shè)0，100，500，1 000μmol/L，共4個(gè)處理，每個(gè)處理30粒種子，重復(fù)3次。將種子用75%酒精消毒10 min，漂洗干凈后，分別用0，100，500，1 000μmol/L SNP浸種12 h。SNP浸種后的種子置于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)(溫度白天25 ℃，夜間15 ℃，L/D=16 h/8 h，濕度為85%)。

1.2.3 測(cè)量項(xiàng)目與方法

每天定時(shí)觀察統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，以種子發(fā)芽的芽長(zhǎng)突破種子自身長(zhǎng)度的1/2作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)(連續(xù)3 d沒(méi)有種子發(fā)芽時(shí)結(jié)束試驗(yàn))，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)，試驗(yàn)第8天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，試驗(yàn)第16天測(cè)量胚芽長(zhǎng)度。

發(fā)芽率(%)=正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

活力指數(shù)(VI)=GI×S(式中：S為一定時(shí)期內(nèi)幼苗長(zhǎng)度(cm)；GI為發(fā)芽指數(shù)) 。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫層積處理對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響

2.1.1 發(fā)芽率

白穎薹草種子發(fā)芽率變化見(jiàn)圖1，層積60，90 d和120 d的發(fā)芽率明顯高于ck，比ck處理發(fā)芽率分別提高了18.89%、25.56%、22.23%，層積30 d處理與ck發(fā)芽率基本一致，層級(jí)90 d的處理種子發(fā)芽率最高，在低溫層積90 d的種子處理16 d白穎薹草發(fā)芽率達(dá)到最高，為90%。白穎薹草的發(fā)芽率隨著低溫層積處理時(shí)間的增加，發(fā)芽率呈上升趨勢(shì)。

圖1 低溫層積處理對(duì)白穎薹草種子發(fā)芽率的影響

2.1.2 發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)

低溫層積處理對(duì)白穎薹草發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)的影響見(jiàn)表1，試驗(yàn)第8天種子發(fā)芽勢(shì)發(fā)生變化，層積60，90 d和120 d與ck存在顯著差異，層積30 d處理與ck差異不顯著，層積120 d白穎薹草種子發(fā)芽勢(shì)最高，為90.0%。低溫層積處理對(duì)白穎薹草種子的發(fā)芽指數(shù)影響存在顯著差異(plt;0.05)，層積60，90，120 d分別比ck提高了45.12%、67.48%、58.54%， 層積90 d的處理發(fā)芽指數(shù)最高，為4.12。

2.1.3 活力指數(shù)

低溫層積處理對(duì)白穎薹草種子活力指數(shù)影響差異顯著(plt;0.05)，從圖2可以看出，不同層積處理對(duì)白穎薹草種子活力指數(shù)有促進(jìn)作用，隨著低溫層積處理天數(shù)增加，草種活力指數(shù)在提高，層積90 d和層積120 d的處理對(duì)白穎薹草種子活力指數(shù)有明顯的促進(jìn)。

表1 低溫層積處理對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響

層積時(shí)間(d)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽指數(shù)ck64．44±1．92a8．67±5．09b2．46±0．17c3071．11±6．94a10．67±18．56ab2．83±0．83bc6083．33±3．33a17．67±5．09a3．57±0．11ab9090．00±3．33a17．67±12．02a4．12±0．67a12086．67±3．33a18．33±15．03a3．90±0．55a

注：同列中標(biāo)以不同字母的值表示在p=0.05水平下差異顯著。下同。

2.2 SNP處理對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響

2.2.1 發(fā)芽率

SNP處理對(duì)白穎薹草發(fā)芽率的影響見(jiàn)圖3?？梢钥闯?，500μmol/L SNP處理的白穎薹草種子發(fā)芽率高于ck和100，1 000μmol/L SNP處理的；試驗(yàn)第16天，500μmol/L SNP處理的種子發(fā)芽率最高，為76.67%，比ck提高了5.56%。1 000μmol/L SNP處理的白穎薹草種子發(fā)芽率低于500μmol/L SNP處理的白穎薹草種子發(fā)芽率。

2.2.2 發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)

SNP處理對(duì)于白穎薹草種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)影響見(jiàn)表2，試驗(yàn)第8天種子發(fā)芽勢(shì)各處理差異不顯著， 500μmol/L SNP發(fā)芽勢(shì)最高，為52.22%，比ck高6.66%，1 000μmol/L SNP濃度處理的白穎薹草種子的發(fā)芽勢(shì)低于ck。發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異， 100μmol/L SNP處理發(fā)芽指數(shù)最高，為5.67，較ck提高了18.60%。

表2 SNP處理對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)的影響

SNP濃度(μmol/L)發(fā)芽率(%)發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽指數(shù)ck71．11±5．09a45．56±8．39a4．79±0．73a10070．00±3．33a47．78±7．70a5．67±1．27a50076．67±5．77a52．22±10．18a5．21±0．75a100073．33±8．82a44．44±18．95a4．73±1．38a

2.2.3 活力指數(shù)

SNP處理對(duì)白穎薹草種子的活力指數(shù)影響差異不顯著(圖4)， 500μmol/L SNP處理活力指數(shù)最高，為14.78，1 000μmol/L的SNP處理的白穎薹草種子的活力指數(shù)最低，為10.28。

圖4 SNP處理對(duì)白穎薹草種子活力指數(shù)的影響

3 小 結(jié)

不同低溫層積時(shí)間和SNP濃度對(duì)白穎薹草種子的萌發(fā)有不同程度的影響[11-13]。低溫層積處理能有效打破種子休眠，低溫層積60 d種子發(fā)芽率顯著高于對(duì)照，隨著層積時(shí)間延長(zhǎng)，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均呈上升趨勢(shì)。用500μmol/L SNP處理時(shí)，對(duì)白穎薹草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)效果最好，SNP濃度為100μmol/L和1 000μmol/時(shí)對(duì)種子發(fā)芽率影響不顯著。綜上所述，生產(chǎn)實(shí)踐中可以采用低溫層積方法提高白穎薹草種子萌發(fā)效率，短期內(nèi)利用SNP加速種子萌發(fā)，500μmol/L SNP濃度能提高種子發(fā)芽率。

[1]孫吉雄,韓烈保.草坪學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2015.

[2]付婷婷,程紅焱,宋松泉.種子休眠的研究進(jìn)展[J].植物學(xué)報(bào),2009,44(5):629-641.

[3]羅弦,潘遠(yuǎn)智,楊學(xué)軍,等.低溫層積處理對(duì)4種苔草種子休眠與萌發(fā)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(3):117-123.

[4]張國(guó)云,李艷芳,呼天明.氫氧化鈉及低溫層積處理對(duì)嵩草種子萌發(fā)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(12):104-108.

[5]崔興國(guó),時(shí)麗冉.NO供體SNP對(duì)黃芪種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,15(2):107-108.

[6]牛亞潔,袁金鳳,陳紅賢,等.羊柴種子去莢、低溫層積處理后萌發(fā)特性及HPLC法測(cè)定內(nèi)源激素ABA、IAA含量變化[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31(4):34-39.

[7]程廣有,唐曉杰,高紅兵,等.東北紅豆杉種子休眠機(jī)理與解除技術(shù)探討[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,26(1):5-9.

[8]Bethke,PC,Gubler,F,Jacobsen,JV,et al.Dormancy of arabidopsis seeds and barley grains can be broken by nitric oxide[J].Plant,2004,219(5):847-855.

[9]張華,孫永剛,張帆,等.外源一氧化氮供體對(duì)滲透脅迫下小麥種子萌發(fā)和水解酶活性的影響[J].植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào),2005,31(3):241-246.

[10]王羅霞,趙志光,王鎖民.一氧化氮對(duì)水分脅迫下小麥葉片活性氧代謝及膜脂過(guò)氧化的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(4):104-108.

[11]成廣雷.國(guó)內(nèi)外種子科學(xué)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

[12]韓振芹.澇峪苔草種子快速催芽方法的研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2008,23(6):66-70.

[13]房麗寧,李青豐,趙秀華,等.苔草種子休眠和萌發(fā)特性的研究[J].草地學(xué)報(bào),1997,5(4):251-260.

Effect of Cold Stratification and SNP Treatment on Germination ofCarexrigescensSeeds

YANXiaoling,LIHuibin,SUNXinbo,BIANXiuju,WANGLihong

2017-01-29

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教研項(xiàng)目(2015 ZD 12)

閆曉玲(1994—)，女，衡水人；在讀本科生；E-mail:1366563971@qq.com。

王麗宏(1976—)，女，博士，副教授，主要從事草坪草與觀賞草種質(zhì)資源研究；E-mail:wanglih126@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.05.096

S 688.4

A

1001-4705(2017)05-0096-03