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(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 廣西 龍州 532415)
木薯是我國南方重要塊根作物,廣西是我國木薯主產(chǎn)區(qū)之一。雜交育種是木薯育種的重要手段之一,木薯雜種保存了木薯基因的多樣性,有利于種植、加工。然而,我國大部分地區(qū)氣候不能完全滿足種子發(fā)育所需的光、溫條件,獲得種子數(shù)量少,質(zhì)量差,導(dǎo)致發(fā)芽率低或不能發(fā)芽,造成了我國木薯育種滯后,影響木薯科研工作的發(fā)展。近年來對木薯種子不同發(fā)芽溫度的研究較少。據(jù)李茂植報道,木薯雜交種的發(fā)芽率為31.3%[1];韋本輝等報道未經(jīng)處理的木薯種子發(fā)芽率為0,經(jīng)特殊處理的種子發(fā)芽率為20%~60%[2];因此,為了了解木薯種子萌發(fā)和出苗所需的最適溫度及基質(zhì),在不同溫度條件下對木薯種子進行了萌發(fā)試驗,為木薯有性雜交、系統(tǒng)選育等技術(shù)、確定合理播種方法提供參考。
試驗材料來自廣西龍州縣北耀木薯雜交基地,在12月底收獲華南205號自然雜交的成熟果實。種子采收風(fēng)干后,低溫、低濕下貯藏。次年的3月份進行育種。
將種子在50%乙醇水溶液進行濕重浮力篩選,把沉于液體底部的種子在35 ℃的恒溫水中進行溫湯浸種8 h,撈起,晾干。將晾干的木薯種子播到穴盤中:純細(xì)沙(A)黃土∶珍珠巖=3∶1(B)2個基質(zhì)對木薯種子進行處理,1粒1穴,覆蓋沙層厚度2~3 cm種子在35 ℃的恒溫水中浸泡8 h,晾干水分。試驗設(shè)計4個溫度梯度(T)T120 ℃、T225 ℃、T330 ℃、T435 ℃,每個溫度處理設(shè)3次重復(fù),每個重復(fù)放置30粒種子于穴盆中,均勻排列分布。放置于4個培養(yǎng)箱中(培養(yǎng)箱濕度設(shè)置為70%,光照為每天8 h)進行培養(yǎng)。穴盆應(yīng)及時補水、保持基質(zhì)濕潤。種子開始發(fā)芽后每24 h觀察1次,并統(tǒng)計好發(fā)芽數(shù),種子培養(yǎng)45 d后統(tǒng)計發(fā)芽率。
發(fā)芽率(%)=正常發(fā)芽的種子數(shù)/試驗種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽勢(%)=種子開始發(fā)芽(10 d)內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/試驗種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt(式中:Gt為t時間內(nèi)的發(fā)芽數(shù),Dt為相應(yīng)發(fā)芽日數(shù))。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖使用Microsoft Excel 2010軟件進行;使用SPSS 17.0軟件進行方差分析。
從表1可見,各溫度對木薯種子的發(fā)芽都有不同程度的影響。A處理組合中,AT3發(fā)芽率最高(為82.2%)、其次AT4為79.2%、AT2為41.1%、AT1為6.7%。方差分析表明,處理組合AT3、AT4間差異不顯著,處理組合AT3、AT4與處理組合AT2、AT1之間存在極顯著差異,說明在A處理組合中AT3、AT4為最佳組合。
B處理組合中BT3發(fā)芽率為66.7%、其次BT4為53.3%、BT2為17.8%、BT1為0%。經(jīng)方差分析得知,處理組合BT3與BT4顯著性差異、與處理組合BT2、BT1之間存在著極顯著性差異。說明在B處理組合中BT3為最佳處理組合。
2個不同處理組合中木薯種子在溫度20 ℃的恒溫條件下發(fā)芽率低,說明20 ℃以下的溫度不利于木薯種子的發(fā)芽。木薯種子發(fā)芽率隨溫度的升高而升高。當(dāng)溫度為30 ℃時,發(fā)芽率最高,溫度為35 ℃時發(fā)芽率有所下降,但差異不顯著。說明溫度30~35 ℃范圍內(nèi)適宜木薯種子的發(fā)芽。
表1不同處理組合對木薯種子發(fā)芽率的影響
處理發(fā)芽率(%)5%1%AT16.7cCT241.1bBT382.2aAT479.2aABT10cCT217.8dDT366.7aAT453.3bB
從表2可以看出,各處理組合之間AT3、AT4無顯著差異,經(jīng)方差分析得出,處理組合AT3、AT4與BT3有顯著差異。在相同溫度下利用純細(xì)沙作為培養(yǎng)基質(zhì)能顯著提高木薯種子的發(fā)芽率。
表2不同的處理木薯種子發(fā)芽率比較
處理發(fā)芽率(%)5%1%AT382.2aAT479.2aABT366.7bB
由表3可以看出,A處理組合中AT4的發(fā)芽勢為79.2%,依次為AT373.3%、AT216.7%、AT12%。經(jīng)方差分析得知,處理組合AT4、AT3、差異不顯著,處理AT4、AT3與AT2、AT1之間存在著極顯著性差異;處理組合AT4為最佳處理組合,能極顯著地提高木薯種子的發(fā)芽勢。
B處理組合中BT4發(fā)芽勢為46.7%;依次為BT336.7%、BT212.0%、BT10%,經(jīng)差異顯著性比較,處理組合之間存在著極顯著性差異,處理組合BT4為最佳處理組合,能極顯著地提高木薯種子的發(fā)芽勢。
2個不同處理中,木薯種子在20 ℃恒溫條件下發(fā)芽勢分別為2%和0%,且發(fā)芽勢隨溫度升高而呈升高趨勢,在35 ℃恒溫條件下2個處理的發(fā)芽勢最高,說明木薯種子在35 ℃的恒溫條件下發(fā)芽時間相對最集中,適宜種子發(fā)芽溫度為35 ℃。
由表3可以看出,A處理中AT4的發(fā)芽指數(shù)最高,為58.94%,其次發(fā)芽指數(shù)從高到低依次為AT335%、AT212.05%、AT11.25%。各處理中發(fā)芽指數(shù)隨溫度升高而升高。經(jīng)方差分析得知,A處理中各溫度間發(fā)芽指數(shù)存在著極顯著性差異,可見AT4為最佳組合。由表3可以看出,B處理中各組合的發(fā)芽指數(shù)分別為BT429.35、BT320.15、BT26.75、BT10,發(fā)芽指數(shù)隨溫度升高而升高。各組合之間存在著極顯著性差異。說明溫度對種子的發(fā)芽指數(shù)有顯著影響。
表3不同處理組合對木薯種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)的影響
處理發(fā)芽勢(%)5%1%發(fā)芽指數(shù)5%1%AT12.00dC1.25dDT216.7cB12.05cCT373.3bA35.00bBT479.2aA58.94aABT10dC0dCT212.0cB6.75cBT336.7bA20.15bAT446.7aA29.35aA
溫度和培養(yǎng)基質(zhì)是影響種子萌發(fā)的重要外界條件。在不同溫度和基質(zhì)下,木薯種子的發(fā)芽時間、發(fā)芽率明顯不同。經(jīng)試驗表明,木薯種子發(fā)芽最適溫度為30~35 ℃,種子在30 ℃時發(fā)芽率最高,但發(fā)芽時間和整齊度低于35 ℃。在35 ℃的恒溫條件下,種子萌發(fā)最早,發(fā)芽速度最快,發(fā)芽整齊度高,集中在2周的時間內(nèi)發(fā)芽結(jié)束;在恒溫25 ℃時木薯種子萌發(fā)明顯推遲,發(fā)芽時間長,恒溫20 ℃不利于木薯種子發(fā)芽。在不同基質(zhì)中,細(xì)沙為基質(zhì)的木薯種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均大于黃土+珍珠巖為基質(zhì),說明細(xì)沙基質(zhì)更適合木薯的發(fā)芽。
木薯種子一般在12月初成熟,12月中旬后溫度下降,未成熟的種子達不到成熟的條件。因此在收獲時應(yīng)選擇成熟果實,收獲后及時晾干、去皮后種子應(yīng)在低溫、低濕的環(huán)境下貯藏,播種前進行濕重浮力篩選,可以有效地提高木薯種子的發(fā)芽率。
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