宋子葉，郭尚敬，楊萬立，趙 燕

（聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東 聊城 252000）

小麥（Triticum aestivum L.）為禾本科糧食作物的一種，其種子富含脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉等各類營養(yǎng)物質(zhì)，是人們賴以生存的主要食物。在育種和生產(chǎn)過程中常需要高發(fā)芽率的種子，而小麥種子易受多種因素的影響導(dǎo)致活力下降，因此，提高低發(fā)芽率種子的活力是小麥育種和生產(chǎn)中需要解決的重要問題[1]。種子引發(fā)是人們在播種前對種子進行一定的預(yù)處理，以有效提高種子活力、發(fā)芽率和整齊度的一項重要技術(shù)[2]。Ali H等[3]研究表明，水引發(fā)12 h可促進小麥發(fā)芽，縮短萌發(fā)時間，對促進小麥生長和分蘗效果最明顯，且可提高灌溉水的利用率。史雨剛等[4]研究發(fā)現(xiàn)，利用PEG-6000進行種子引發(fā)可提高小麥幼苗的抗氧化物酶活性以及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和可溶性蛋白的含量等，增強小麥幼苗的抗鹽性。以3種活力程度不同的小麥種子為試材，研究不同引發(fā)劑對種子發(fā)芽的影響，旨為低發(fā)芽率種子的有效利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試小麥品種為濟麥229。

供試引發(fā)劑種類4個，分別是蒸餾水（H2O）、20%聚乙二醇 （PEG-6000）[5，6]、50 mmol/L 氯化鈉（NaCl）[7]和0.05 mmol/L水楊酸（SA）[8，9]。

1.2 試驗方法

1.2.1 小麥種子不同級別老化程度的確定 采用人工加熱老化方法進行。取小麥種子16份，每份300粒，用紗布包好，放入事先預(yù)熱至（60±2）℃的恒溫水浴鍋中，分別處理1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10.0、15.0、20.0、30.0、60.0 和 120.0 min，取出后在陰涼處晾干；然后，在室溫條件下進行種子發(fā)芽率試驗，并繪制老化時間與種子發(fā)芽率的關(guān)系圖[2]（圖1）。每組用種100粒，3次重復(fù)。

根據(jù)發(fā)芽率，將小麥種子的老化程度劃分為3個級別：發(fā)芽率60%～80%，為輕度老化；發(fā)芽率40%～60%，為中度老化；發(fā)芽率低于40%，為重度老化。再根據(jù)老化時間與發(fā)芽率的關(guān)系圖，設(shè)定輕度、中度、重度老化種子對應(yīng)的加熱時間分別為6.0、6.5和7.0 min。

圖1 老化時間與種子發(fā)芽率的關(guān)系Fig.1 Relationship between aging time and germination rate of wheat seed

1.2.2 不同老化程度小麥種子的獲得 取15份小麥種子，每份600～700粒，均分為3組。每組加熱老化處理時間分別為6.0、6.5和7.0 min，獲得不同發(fā)芽率的試驗用種。然后，用3%的H2O2消毒10 min[5]，再用蒸餾水沖洗3～5次，備用。

1.2.3 不同引發(fā)劑對小麥種子發(fā)芽的影響試驗 以不進行老化和引發(fā)劑處理的種子為對照（CK），將3種不同老化程度的種子均進行5個引發(fā)處理（表1）。引發(fā)處理方法：取1個錐形瓶，加引發(fā)劑50 mL，再放入預(yù)老化處理的種子100粒，其中，PEG-6000處理時間為8 h，SA、NaCl和H2O處理時間均為12 h[7，9，10]；處理結(jié)束后放置于陰涼處，備用。以3個錐形瓶為1個處理，每處理均3次重復(fù)。然后，在室溫自然光照條件下，采用紙上發(fā)芽方法[11]，將各組小麥種子均按照GB/T 3543.1～3543.7—1995[12]進行發(fā)芽培養(yǎng)，在中午和晚上均向培養(yǎng)皿中添加適量水分。發(fā)芽培養(yǎng)的第8天，測定種子發(fā)芽率。每處理均隨機選取正常小麥苗10株，測定根長和芽長。

表1 種子引發(fā)試驗設(shè)計Table 1 Experimental design of seed initiators

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 利用Microsoft Office Excel 2013軟件進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較（差異顯著性水平0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同引發(fā)劑對輕度老化小麥種子發(fā)芽的影響

不同處理對小麥種子發(fā)芽率影響顯著，但對芽長和根長無顯著影響（表2）。T0處理的種子發(fā)芽率顯著＜CK，表明輕度老化處理會導(dǎo)致小麥種子發(fā)芽率明顯降低。

輕度老化條件下，不同引發(fā)劑處理的種子發(fā)芽率均＜T0處理，其中，T1與T0處理差異不顯著，但明顯高于其他3個引發(fā)劑處理，而其他3個引發(fā)劑處理與T0處理差異均達(dá)到了顯著水平。表明H2O引發(fā)對輕度老化小麥種子發(fā)芽率無顯著影響，其他3種引發(fā)劑引發(fā)均對輕度老化小麥種子發(fā)芽率有明顯的抑制作用。4種引發(fā)劑處理對輕度老化小麥種子的根長和芽長影響均不明顯。

表2 不同引發(fā)劑對輕度老化小麥種子發(fā)芽的影響Table 2 Effects of different initiators on the germination of light aged wheat seed

2.2 不同引發(fā)劑對中度老化小麥種子發(fā)芽的影響

不同處理對小麥種子發(fā)芽率和芽長影響顯著，但對根長無顯著影響（表3）。U0處理的種子發(fā)芽率和芽長均顯著＜CK，表明中度老化處理會導(dǎo)致小麥種子發(fā)芽率顯著降低，芽長明顯縮短。

中度老化條件下，不同引發(fā)劑處理的種子發(fā)芽率差異不顯著，且均與U0處理差異也不顯著，其中，U1處理的發(fā)芽率略＞U0處理；芽長差異不顯著，但均顯著＞U0處理，其中，U1處理的芽長最大；根長均略＞U0處理。表明4種引發(fā)劑引發(fā)對中度老化小麥種子的發(fā)芽率、芽長和根長影響差異均不顯著，但與不引發(fā)處理相比均能明顯促進芽長生長。

表3 不同引發(fā)劑對中度老化小麥種子發(fā)芽的影響Table 3 Effects of different initiators on the germination of moderate aged wheat seed

2.3 不同引發(fā)劑對重度老化小麥種子發(fā)芽的影響

不同處理對小麥種子發(fā)芽率、芽長和根長均影響顯著（表4）。W0處理的種子發(fā)芽率的和芽長均顯著＜CK，根長＜CK但差異不顯著，表明重度老化處理會導(dǎo)致小麥種子發(fā)芽率顯著降低、芽長明顯縮短，但對根長影響不明顯。

重度老化條件下，不同引發(fā)劑處理的種子發(fā)芽率和芽長差異均不顯著，但均顯著＞W(wǎng)0處理；根長均顯著＞W(wǎng)0處理，其中，W1、W3和W4處理差異不顯著，但均顯著＞W(wǎng)2處理。表明4種引發(fā)劑引發(fā)均可明顯促進重度老化小麥種子萌發(fā)以及芽長和根長的生長。

表4 不同引發(fā)劑對重度老化小麥種子發(fā)芽的影響Table 4 Effects of different initiators on the germination of severe aged wheat seed

3 結(jié)論與討論

以H2O、50 mmol/L NaCl、0.05 mmol/L SA和20%PEG-6000作為引發(fā)劑，分別對輕度、中度和重度老化的小麥種子進行引發(fā)，研究了各引發(fā)劑對不同老化程度種子發(fā)芽的影響。結(jié)果顯示，4種引發(fā)劑引發(fā)均對重度老化種子的萌發(fā)以及芽長和根長生長具有明顯的促進作用，但對中度和輕度老化種子的發(fā)芽效果因引發(fā)劑的不同而異。其中，H2O對中度老化種子的芽長生長具有明顯的促進作用，但對中度老化種子的發(fā)芽率和根長以及輕度老化種子的發(fā)芽率、芽長和根長影響均不顯著；其他3種引發(fā)劑均對中度老化種子的芽長生長具有明顯的促進作用，對中度老化種子的發(fā)芽率和根長以及輕度老化種子的芽長和根長影響均不顯著，對輕度老化種子的發(fā)芽率有明顯的抑制作用?？傮w來說，水是一種安全且性價比較高的引發(fā)劑，但其引發(fā)機理有待進一步研究；其他3種引發(fā)劑對中度和輕度老化種子的作用效果不佳，可能與選用的濃度有關(guān)，今后還需設(shè)置不同的濃度梯度做進一步研究。

試驗的 4種引發(fā)劑 H2O、50 mmol/L NaCl、0.05 mmol/L SA和20%PEG-6000引發(fā)對促進重度老化種子發(fā)芽均具有明顯效果，可以在生產(chǎn)中選擇應(yīng)用。