[摘 要] 本文對(duì)PEG-6000溶液對(duì)蕎麥種子引發(fā)影響進(jìn)行研究，設(shè)置10%、20%、30%的PEG-6000溶液濃度，對(duì)定甜1號(hào)、黔苦5號(hào)2個(gè)品種的蕎麥種子進(jìn)行12、24、36 h的引發(fā)處理，測(cè)定2種蕎麥種子的發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率。結(jié)果表明，采用濃度10%的PEG-6000溶液引發(fā)處理12 h，是定甜1號(hào)、黔苦5號(hào)的最佳引發(fā)條件；隨著PEG溶液濃度的升高和引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，定甜1號(hào)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，10%濃度引發(fā)12 h處理組的甜蕎種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率最高，但同對(duì)照組無(wú)顯著性差異；黔苦5號(hào)在10%濃度PEG溶液引發(fā)12 h處理組種子發(fā)芽率最高，20%濃度PEG溶液引發(fā)24 h處理組發(fā)芽勢(shì)最高，但發(fā)芽率低于對(duì)照組。試驗(yàn)結(jié)果支持PEG-6000溶液可以作為蕎麥的種子引發(fā)劑，能夠加快蕎麥種子萌發(fā)，提高種子發(fā)芽率。

[關(guān)鍵詞] 蕎麥種子；PEG-6000；引發(fā)；發(fā)芽率

[中圖分類號(hào)] S517 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）26-72-4

蕎麥（Fagopyrum esculentum Moench）屬于雙子葉寥科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum Mill），是保健功能最突出的小雜糧作物，其種子中的主要儲(chǔ)存蛋白質(zhì)的氨基酸組分比較均衡，含有人體必需氨基酸，還富含黃酮、硒和銅等元素[1，2]。蕎麥種子中特殊結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)賦予其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值和生理功能，如降血脂、抗衰老、抗癌、降血壓等功效[3-6]。蕎麥的生育周期短，適應(yīng)性強(qiáng)，耐貧瘠，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植省工省時(shí)，在我國(guó)有著悠久的栽培歷史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年度蕎麥全球蕎麥種植約為188萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量約為152萬(wàn)t，我國(guó)蕎麥的種植面積約為70萬(wàn)hm2。

蕎麥有2個(gè)栽培種，普通蕎麥（又叫甜蕎）和苦蕎（又名韃靼蕎麥），兩者的種子有很大的區(qū)別。在我國(guó)的蕎麥產(chǎn)區(qū)中，北方的內(nèi)蒙古、山西、甘肅等省區(qū)主要種植甜蕎，種植面積約40萬(wàn)hm2以上。西南地區(qū)的云南、四川和貴州等省區(qū)為苦蕎的主要產(chǎn)區(qū)，其種植面積約33萬(wàn)hm2。當(dāng)前我國(guó)蕎麥及其相關(guān)產(chǎn)品供不應(yīng)求，做大做強(qiáng)蕎麥產(chǎn)業(yè)是發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一。但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于苦蕎種子的種皮較厚，不容易打破休眠，萌發(fā)時(shí)間晚且萌發(fā)時(shí)間不一致。由此造成的出苗不齊會(huì)影響蕎麥后期的生產(chǎn)管理，進(jìn)而影響蕎麥作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。而種子發(fā)芽期是種子發(fā)育過(guò)程中最敏感的時(shí)期，決定著作物的生長(zhǎng)及產(chǎn)量。因此，獲得整齊健康的芽苗是蕎麥生產(chǎn)上的關(guān)鍵所在。

種子引發(fā)也稱滲透調(diào)節(jié)，通過(guò)對(duì)種子處理使種子活力得到恢復(fù)或提高，增加其萌發(fā)率和減少萌發(fā)時(shí)間。種子引發(fā)能夠使種子前期緩慢吸水，并停留在吸脹吸水階段，但不發(fā)生可見(jiàn)的萌發(fā)[7-10]。聚乙二醇（PEG）作為一種高分子滲透劑，本身并不能滲入種子細(xì)胞中，但可以調(diào)控參與細(xì)胞內(nèi)的生理代謝過(guò)程，控制種子的吸水速率和發(fā)芽進(jìn)程。采用種子引發(fā)技術(shù)能夠提高作物出苗率，使田間出苗整齊。有很多采用PEG來(lái)模擬干旱脅迫，引導(dǎo)種子萌發(fā)的相關(guān)研究，種子引發(fā)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用于水稻、小麥等糧食作物和蔬菜、花卉及林木等植物苗期的實(shí)驗(yàn)室研究中[11-18]。

本文以甜蕎和苦蕎品種為試驗(yàn)材料，研究不同濃度PEG溶液引發(fā)處理對(duì)蕎麥種子萌發(fā)性狀與幼苗生長(zhǎng)的影響，以期為種子引發(fā)技術(shù)在蕎麥生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)采用的甜蕎為定甜1號(hào)，苦蕎為黔苦5號(hào)，種子由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心提供。對(duì)2種蕎麥種子進(jìn)行挑選，選取大小一致、顆粒飽滿的種子。其中，定甜1號(hào)種子千粒重為32.83 g，黔苦5號(hào)種子千粒重為14.60 g。在5%次氯酸鈉溶液中浸泡10 min進(jìn)行消毒處理。消毒后用去離子水將供試種子沖洗干凈，隨后用濾紙將種子表面水分吸干備用。

1.2 種子引發(fā)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用的PEG-6000溶液，根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果和前人的相關(guān)研究，設(shè)置10%、20%、30%共3個(gè)質(zhì)量濃度的PEG-6000溶液進(jìn)行種子引發(fā)試驗(yàn)，以去離子水作為對(duì)照。每個(gè)濃度梯度進(jìn)行3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選用100粒蕎麥種子。將供試種子置于不同處理的PEG-6000溶液中，放入恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行種子引發(fā)。引發(fā)培養(yǎng)時(shí)間分別為12、24、36 h，引發(fā)培養(yǎng)后吸干種子表面水分。

采用9 cm培養(yǎng)皿，經(jīng)高壓滅菌后鋪放3層定性濾紙，噴灑蒸餾水，以濾紙濕潤(rùn)但不會(huì)有積水流動(dòng)為準(zhǔn)，將經(jīng)過(guò)引發(fā)處理的蕎麥種子置于濾紙上，用電子秤稱量培養(yǎng)皿質(zhì)量并記錄。將培養(yǎng)皿置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，無(wú)光照處理。以開(kāi)始發(fā)芽24 h后開(kāi)始逐日統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)，每次統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)時(shí)將培養(yǎng)皿稱質(zhì)量，噴灑蒸餾水補(bǔ)充蒸發(fā)水分，當(dāng)連續(xù)3 d不再有種子繼續(xù)萌發(fā)時(shí)作為發(fā)芽結(jié)束時(shí)間。

統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽勢(shì)和最終發(fā)芽率，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析軟件SPSS 18.0進(jìn)行交互作用分析，采用一般線性模型，用Tuker法對(duì)PEG溶液濃度和處理時(shí)間進(jìn)行多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜蕎種子引發(fā)試驗(yàn)結(jié)果

定甜1號(hào)種子在不同引發(fā)時(shí)間處理下種子萌發(fā)結(jié)果如表1、圖1所示。

表1 定甜1號(hào)種子不同引發(fā)處理下種子萌發(fā)結(jié)果

[PEG濃度（%）及引發(fā)時(shí)間（h）發(fā)芽勢(shì)/%發(fā)芽率/%CK38.67abc97.67a10%，12h68.67a98.00a10%，24h66.00ab97.67a10%，36h55.00abc93.00a20%，12h59.33abc89.67abcd20%，24h50.00abc93.00ab20%，36h36.67abc91.33abc30%，12h34.67bc84.00bcd30%，24h37.33abc79.00d30%，36h31.33c80.00cd]

[CK][10%12h][10%24h][10%36h][20%24h][20%12h][20%36h][30%12h][30%24h][30%36h][105

90

75

60

45

30][甜蕎種子發(fā)芽勢(shì)/%][發(fā)芽勢(shì)][發(fā)芽率]

圖1 10%PEG-6000溶液引發(fā)不同時(shí)間下甜蕎種子發(fā)芽率

從表1和圖1中可以發(fā)現(xiàn)，隨著PEG濃度的增加和引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，定甜1號(hào)種子的發(fā)芽勢(shì)呈下降趨勢(shì)，其發(fā)芽勢(shì)在10%濃度PEG-6000溶液處理12 h最高，在30%引發(fā)處理36 h最低。種子發(fā)芽率在10%濃度PEG-6000溶液引發(fā)處理12 h最高，在30%濃度PEG溶液引發(fā)處理36 h最低。10%和20%濃度的PEG-6000溶液不同引發(fā)時(shí)間處理，甜蕎種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率同對(duì)照組均無(wú)顯著性差異。30%濃度PEG-6000溶液引發(fā)12 h和36 h處理組，種子發(fā)芽勢(shì)同對(duì)照組存在顯著性差異，30%濃度PEG-6000溶液引發(fā)的3個(gè)處理組，種子發(fā)芽率均同對(duì)照組存在顯著性差異。20%濃度引發(fā)36 h處理組以及30%濃度PEG-6000溶液引發(fā)的3個(gè)處理組，種子發(fā)芽勢(shì)均低于對(duì)照組。在不同引發(fā)處理組中，只有10%濃度引發(fā)12 h處理組的甜蕎種子發(fā)芽率高于對(duì)照組。相同濃度PEG-6000溶液不同引發(fā)時(shí)間處理間，種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率不存在顯著性差異。

2.2 黔苦5號(hào)引發(fā)試驗(yàn)結(jié)果

黔苦5號(hào)種子不同引發(fā)處理下萌發(fā)情況見(jiàn)表2、圖2。

表2 黔苦5號(hào)種子不同引發(fā)處理下種子萌發(fā)結(jié)果

[PEG濃度（%）及引發(fā)時(shí)間（h）發(fā)芽勢(shì)/%發(fā)芽率/%CK42.67bcd89.67ab10%，12h47.00abc94.00a10%，24h48.67ab91.33ab10%，36h44.33abc87.00bc20%，12h47.00abc85.67bc20%，24h52.67a87.67bc20%，36h46.67abc82.67cd30%， 12h41.33bcd79.33d30%，24h39.00cd78.33d30%，36h33.67d72.00e]

[CK][10%12h][10%36h][20%24h][20%12h][20%36h][30%12h][30%24h][30%36h][105

90

75

60

45

30][苦蕎種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率/%][發(fā)芽勢(shì)][發(fā)芽率][10%24h]

圖2 PEG-6000溶液引發(fā)不同時(shí)間下苦蕎種子發(fā)芽率

如表2和圖2所示，黔苦5號(hào)種子的發(fā)芽勢(shì)在20%濃度PEG-6000溶液引發(fā)24 h最高，并同處理組存在顯著性差異，30%濃度PEG溶液引發(fā)36 h時(shí)最低。種子發(fā)芽率在10%濃度PEG-6000溶液引發(fā)處理12 h最高，在30%濃度引發(fā)36h處理組最低。20%濃度PEG-6000溶液引發(fā)處理36 h及30%濃度PEG-6000溶液引發(fā)的3個(gè)處理組，種子發(fā)芽率同對(duì)照組均存在顯著性差異。相同濃度PEG-6000溶液不同引發(fā)時(shí)間處理間，種子發(fā)芽勢(shì)不存在顯著性差異。10%濃度PEG-6000溶液引發(fā)12 h和36 h處理組的種子發(fā)芽率存在顯著性差異，30%濃度PEG-6000溶液引發(fā)36 h同其他2個(gè)處理組的種子發(fā)芽率存在顯著性差異。

3 討論

PEG是一種大分子有機(jī)物，具有很強(qiáng)的親水性，很多研究者都利用其作為水分脅迫劑模擬對(duì)植物的干旱脅迫。采用PEG-6000溶液對(duì)種子引發(fā)，PEG能夠在限制種子吸水速率的條件下使種子的膜系統(tǒng)得到較好的修復(fù)[19，20]。采用PEG溶液對(duì)蕎麥種子進(jìn)行引發(fā)和模擬干旱脅迫的相關(guān)研究也有報(bào)道。例如，彭去回[21]曾利用PEG-6000作為水分脅迫劑，研究了KQ09-01、KQ09-07、KQ09-05、KQ09-03、KQ09-09、威苦1號(hào)、威苦2號(hào)、威苦01-374、九江苦蕎、09-181、09-221、09-225、09-151和09-197共14個(gè)苦蕎品種在萌芽期的抗旱性能，通過(guò)20%PEG的干旱脅迫，對(duì)蕎麥種子萌發(fā)抗旱指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行研究，篩選出09-197、威苦1號(hào)、威苦2號(hào)、KQ09-03和KQ09-01等共6個(gè)抗旱性較強(qiáng)的苦蕎品種。鄭宇等[22]也曾對(duì)忻州地區(qū)的甜蕎品種進(jìn)行引發(fā)試驗(yàn)，比較了PEG引發(fā)、沙子引發(fā)、硝酸鉀引發(fā)和蛭石引發(fā)4種引發(fā)方法對(duì)甜蕎種子活力的影響，結(jié)果支持1.0%濃度硝酸鉀引發(fā)，沙引發(fā)3 d，10 ℃和15 ℃的蛭石引發(fā)1 d都能顯著提高甜蕎種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和芽長(zhǎng)。賈婷等[6]也曾利用PEG-6000對(duì)川蕎1號(hào)進(jìn)行引發(fā)處理，研究不同濃度的PEG溶液對(duì)苦蕎種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，其結(jié)果支持苦蕎種子的最佳引發(fā)條件為25%PEG-6000溶液引發(fā)24 h。

從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，對(duì)于定甜1號(hào)種子的引發(fā)，10%PEG-6000溶液引發(fā)12 h的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均為最高，隨著濃度的升高和引發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。各種處理組的種子發(fā)芽勢(shì)同對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，但30%PEG-6000溶液的3個(gè)處理組的種子發(fā)芽率同對(duì)照組存在顯著性差異。對(duì)于黔苦5號(hào)的引發(fā)處理，10%PEG溶液引發(fā)12 h的發(fā)芽率最高，而種子發(fā)芽勢(shì)在20%PEG溶液引發(fā)處理24 h時(shí)最高。各種處理組的苦蕎種子發(fā)芽勢(shì)同對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，但30%濃度PEG-6000溶液的3個(gè)處理組以及20%濃度引發(fā)36 h處理組的種子發(fā)芽率同對(duì)照組存在顯著性差異。種子發(fā)芽勢(shì)是判斷種子發(fā)芽活力的一個(gè)重要指標(biāo)，發(fā)芽率高則說(shuō)明出苗整齊。試驗(yàn)結(jié)果支持PEG-6000引發(fā)可以提高蕎麥種子的發(fā)芽活力，使出苗一致。甜蕎種子同苦蕎相比，籽粒大，種皮較薄，容易萌發(fā)，可以從對(duì)照組看出甜蕎種子的發(fā)芽率要高于苦蕎。打破苦蕎種休眠，使其盡快萌發(fā)，是實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要關(guān)注的重要問(wèn)題。本試驗(yàn)結(jié)果支持PEG-6000可以作為種子引發(fā)劑，可以加快甜蕎和苦蕎的種子萌發(fā)，提高甜蕎和苦蕎種子的發(fā)芽率。對(duì)于定甜1號(hào)種子，最佳引發(fā)條件是10%PEG-6000溶液引發(fā)12 h；對(duì)于黔苦5號(hào)種子，最佳引發(fā)條件同樣是10%PEG-6000溶液引發(fā)12 h。雖然在20%濃度黔苦5號(hào)的發(fā)芽勢(shì)最高，但最終發(fā)芽率低于對(duì)照組，10%濃度引發(fā)12 h處理組的種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率均高于對(duì)照組。因此，對(duì)于定甜1號(hào)及黔苦5號(hào)2個(gè)蕎麥栽培品種，種子最佳引發(fā)條件均為10%PEG-6000溶液引發(fā)12 h。

4 結(jié)語(yǔ)

蕎麥起源于中國(guó)西南部，這里也是苦蕎的主要種植區(qū)，有著眾多的蕎麥種質(zhì)資源。如何使蕎麥在生產(chǎn)中快速整齊萌發(fā)，是蕎麥增產(chǎn)增收的關(guān)鍵，種子引發(fā)技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。在今后的研究中，還需要引入更多的蕎麥品種和不同的引發(fā)手段，以期找出適合不同品種的最佳引發(fā)技術(shù)。

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