張 碩，張婉婷，時(shí)東方，倪秀珍

(長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130032)

種子的萌發(fā)狀況是育種的關(guān)鍵步驟[1-2]，土壤pH是影響種子萌發(fā)的重要因素之一，pH發(fā)生變化，引起農(nóng)作物減產(chǎn)[3]。通過(guò)合理科學(xué)的方式對(duì)種子進(jìn)行處理可提高種子發(fā)芽率并培育出壯苗[4]。部分學(xué)者研究了溫度、pH、光照及鹽堿脅迫等因素對(duì)種子萌發(fā)的影響[5-7]，但關(guān)于pH對(duì)星星草種子萌發(fā)特性的研究未見(jiàn)報(bào)道，本文以星星草種子為研究材料，探討pH對(duì)星星草種子萌發(fā)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

星星草種子從市場(chǎng)購(gòu)得，含水量≤7.0%，品種純度≥96.0%，凈度≥98.0%。選擇均勻飽滿的種子作為實(shí)驗(yàn)材料。種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)于2018年9～10月在長(zhǎng)春師范大學(xué)生態(tài)學(xué)研究室進(jìn)行。

1.1.2 試劑

鹽酸(分析純)、蒸餾水、培養(yǎng)皿、濾紙均由長(zhǎng)春師范大學(xué)生態(tài)學(xué)研究室提供。

1.1.3 器材

BS224S電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)；GZP-250光照培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 不同pH溶液的配制

用鹽酸(分析純)配制4個(gè)pH(2.0、3.0、4.0、5.0)處理的溶液各200 mL。

1.2.2 材料處理方法

選用籽粒飽滿、大小均勻的星星草種子，種子用0.1%的HgCl2溶液消毒15 min，再用蒸餾水沖洗3次，吸去多余水分。選取50粒種子，均勻置于鋪有3層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，分別加入不同pH的溶液15 mL，以蒸餾水處理為對(duì)照(CK)。置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)條件為25 ℃(14 h)/15℃(10 h)，培養(yǎng)期間用相應(yīng)pH溶液保持濾紙濕潤(rùn)。每個(gè)處理重復(fù)3次。每天觀察記錄種子的萌發(fā)情況，以胚根露出種皮1 mm為萌發(fā)，記錄發(fā)芽數(shù)，萌發(fā)結(jié)束后計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標(biāo)。

1.2.3 發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定

發(fā)芽率/%(GP)=(7 d種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%.

發(fā)芽勢(shì)/%(GE)=(前3 d種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%.

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)，其中Gt為第t天發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽的天數(shù)(t).

活力指數(shù)(VI)=GI×W(W為第7天發(fā)芽星星草的單株平均鮮重).

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)進(jìn)行第3 d以正常幼苗統(tǒng)計(jì)測(cè)定發(fā)芽勢(shì)，第7 d以胚根突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率,并測(cè)定根長(zhǎng)。

用SPSS13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用單因素方差分析對(duì)同一物種各指標(biāo)在不同處理間的差異性進(jìn)行分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH對(duì)星星草種子發(fā)芽指標(biāo)的方差分析

由表1的方差分析結(jié)果可知，由于發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)各指標(biāo)求得的F值明顯大于F0.01，因此不同pH處理后的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)存在極顯著的差異，說(shuō)明pH對(duì)星星草種子的發(fā)芽有極顯著影響。

表1 不同pH值處理后星星草種子發(fā)芽指標(biāo)的方差分析

2.2 不同pH對(duì)星星草種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)是衡量種子發(fā)芽能力和發(fā)芽整齊度的重要指標(biāo)，一般發(fā)芽勢(shì)高的種子，出苗迅速，整齊健壯。由圖l可知，用酸處理后的星星草種子發(fā)芽率低于對(duì)照，且達(dá)極顯著水平(P<0.01)，對(duì)照種子的發(fā)芽率最高，為50.00%，酸性條件下發(fā)芽率隨著pH的減小而減小，pH為2.0時(shí)，發(fā)芽率為零，表明酸處理極顯著地抑制了星星草種子的發(fā)芽。

在酸脅迫下，星星草種子的發(fā)芽勢(shì)低于對(duì)照，且達(dá)極顯著的水平(P<0.01)，對(duì)照種子的發(fā)芽勢(shì)最高，為29.07%，pH為2.0時(shí)種子未發(fā)芽，pH為3.0時(shí)的發(fā)芽勢(shì)略高于pH為4.0時(shí)，pH為5.0時(shí)的發(fā)芽勢(shì)明顯高于pH為4.0時(shí)，隨著酸度的增加(pH的降低)，星星草種子的發(fā)芽勢(shì)整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，且達(dá)顯著或極顯著的水平,這表明酸處理極顯著地抑制了星星草種子的萌發(fā)。可能是由于在低pH條件下，種子的膜結(jié)構(gòu)被破壞，代謝紊亂，致使發(fā)芽勢(shì)降低。

圖1 不同pH處理下星星草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)

2.3 不同pH對(duì)星星草種子活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)是反映種子活力的綜合指標(biāo)?；盍Φ偷姆N子抗逆能力弱，出苗率低；活力高的種子抗逆能力強(qiáng)并且出苗率高。用酸處理后，星星草種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均低于對(duì)照，且達(dá)極顯著的水平(P<0.01)，對(duì)照種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)最高，酸處理過(guò)后種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)隨著酸度的增加(pH的降低)而減小，彼此之間存在顯著差異(圖2)。pH過(guò)低降低了種子的發(fā)芽指數(shù)，推遲了發(fā)芽時(shí)間。

圖2 不同pH處理下星星草種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)

2.4 不同pH對(duì)星星草種子發(fā)芽的影響

為了解不同pH對(duì)星星草種子萌發(fā)過(guò)程的影響，每隔1 d觀察一次種子的發(fā)芽情況。由圖3可知，星星草種子的累積發(fā)芽率隨pH的降低而減小；對(duì)照種子萌發(fā)速度最快,數(shù)量最多，累積發(fā)芽率最大，在pH為2.0～4.0時(shí)，累積發(fā)芽率小，說(shuō)明低pH處理降低了種子的發(fā)芽率。

圖3 不同pH處理下星星草種子發(fā)芽進(jìn)程

3 討論

采用不同pH的溶液對(duì)星星草種子進(jìn)行處理，研究其對(duì)種子萌發(fā)的影響，結(jié)果顯示，用酸處理后的星星草種子發(fā)芽率低于對(duì)照組，對(duì)照組發(fā)芽率最高、萌發(fā)最快、植株生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較好，pH在3.0～5.0范圍內(nèi)，星星草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均隨pH的降低而減小，pH為2.0的條件下星星草種子不能萌發(fā)，說(shuō)明過(guò)低的pH使幼苗代謝速率降低，生理活動(dòng)下降，最終造成種子萌發(fā)障礙[8-9]。