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        赤霉素對(duì)浙茄10號(hào)種子萌發(fā)的影響

        2020-05-28 02:20:08王五宏石柱龍魏慶鎮(zhèn)胡海嬌胡天華汪精磊包崇來(lái)
        浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年5期

        王五宏,石柱龍,魏慶鎮(zhèn),胡海嬌,胡天華,汪精磊,包崇來(lái)

        (浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蔬菜研究所,浙江 杭州 310021)

        茄子(SolanummelongenaL.)是茄科茄屬作物,被聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)列為全世界第4大蔬菜作物。深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài),在浙江省各地也有廣泛種植。據(jù)FAO統(tǒng)計(jì),2017年全世界茄子產(chǎn)量為5 230.9萬(wàn)t,而中國(guó)的產(chǎn)量達(dá)3 290.8萬(wàn)t,占全世界產(chǎn)量的62.9%,我國(guó)已成為茄子世界第一生產(chǎn)國(guó)和主要出口國(guó)(http://www.fao.org/faostat)。但是茄子種子發(fā)芽往往慢而困難,一方面是茄子種子具有休眠特性,這種特性是為了保護(hù)種子能夠在惡劣的環(huán)境中存活,以及防止種子在不適宜的季節(jié)萌發(fā)而存在的生物特性[1];二是由于茄子的種皮為革質(zhì),厚而堅(jiān)硬,有蠟質(zhì)層,不易吸水透氣,并且種子在浸種催芽時(shí)表面會(huì)產(chǎn)生黏液,從而影響種子萌發(fā)[2]。同時(shí)種子成熟度、采種技術(shù)、儲(chǔ)藏條件等因素也會(huì)造成種子活力降低,嚴(yán)重影響生產(chǎn)[3-5]。此外,種子在不良條件下也容易發(fā)生劣變,導(dǎo)致發(fā)芽率迅速降低。因此,如何提高茄子種子發(fā)芽率、縮短發(fā)芽時(shí)間是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要問(wèn)題。赤霉素是五大常見(jiàn)激素之一,具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)、改善作物品質(zhì)、提高作物產(chǎn)量的作用,能夠促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂,所以生產(chǎn)上常常用赤霉素來(lái)打破種子休眠促進(jìn)其發(fā)芽[6-8]。目前,大約有幾十種赤霉素類(lèi)(GAs)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上[9]。迄今為止,有關(guān)赤霉素對(duì)茄子種子萌發(fā)影響的報(bào)道較少。該試驗(yàn)探討了不同濃度赤霉素對(duì)浙茄10號(hào)種子萌發(fā)的影響,明確了提高浙茄10號(hào)種子發(fā)芽率的適宜赤霉素濃度,為浙茄10號(hào)種子的商用價(jià)值和生產(chǎn)育苗提供幫助。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        供試茄子品種為浙茄10號(hào),是浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育的雜交一代茄子新品種。該品種具有較強(qiáng)的耐熱性,結(jié)果性良好,果實(shí)長(zhǎng)且粗細(xì)均勻,果皮紫紅色,商品性好,中抗黃萎病和青枯病。本試驗(yàn)選取顆粒飽滿,活力正常的種子;供試劑赤霉素GA3,購(gòu)自上海通蔚實(shí)業(yè)有限公司。

        1.2 處理設(shè)計(jì)

        1.2.1 不同濃度赤霉素的配制

        取1 g GA3,用1.5 mL乙醇溶解,加水定容至1 000 mL用作母液。取用7個(gè)錐形瓶,分別加入0、5、10、15、20、25、30 mL的母液,再分別加入100、95、90、85、80、75、70 mL的蒸餾水,分別稀釋成0(對(duì)照)、50、100、150、200、250、300 mg·L-1的溶液后待用。

        1.2.2 種子處理

        將浙茄10號(hào)種子分成7組,每組100粒,3個(gè)重復(fù),放入網(wǎng)沙袋中,要確保種子質(zhì)量良好,無(wú)干癟、斑點(diǎn)、白點(diǎn)等異常情況。用75%乙醇消毒,然后用蒸餾水清洗3~5次。將7個(gè)不同濃度赤霉素溶液分別倒入發(fā)芽盒中,把清洗后的種子放發(fā)芽盒溶液中,將種子完全浸泡在溶液里12 h。浸種完成后,將種子取出,用清水清洗3遍,將種子表面的赤霉素溶液洗掉。準(zhǔn)備21個(gè)發(fā)芽盒,每個(gè)發(fā)芽盒里墊2張濾紙,用蒸餾水將濾紙浸濕,要求濾紙濕潤(rùn)但沒(méi)有液態(tài)水流動(dòng)即可。將種子擺放到發(fā)芽盒中,為便于分類(lèi)和觀察種子萌發(fā)的數(shù)量,用鑷子將種子按照10×10排列好。將處理好的種子放置在30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,每天同一時(shí)間觀察并記錄種子的萌發(fā)情況,并保持發(fā)芽盒內(nèi)的濾紙濕潤(rùn)。

        1.3 指標(biāo)測(cè)定

        1.3.1 種子千粒重測(cè)定

        用千粒法來(lái)測(cè)定茄子種子千粒重[10]。隨機(jī)挑選3組干燥的浙茄10號(hào)種子,每組抽取1 000粒,用分析天平分別對(duì)各組種子進(jìn)行稱(chēng)量,取平均値。

        1.3.2 種子含水量測(cè)定

        采用低恒溫烘干法來(lái)測(cè)定茄子種子的含水量:把烘箱預(yù)熱到105 ℃后,把稱(chēng)好的3組種子(m1)裝入小信封袋,放入烘箱中烘干12 h,取出后分別稱(chēng)量(m2),然后繼續(xù)放入105 ℃烘箱中,烘8 h后取出稱(chēng)量(m3),含水量=(m1-m3)/m1×100%[11]。重復(fù)3次,取平均值。

        發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)根據(jù)以下公式計(jì)算。發(fā)芽勢(shì)=規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%,規(guī)定期限為以發(fā)芽試驗(yàn)規(guī)定期限的最初1/3,本研究為6 d;發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%;發(fā)芽指數(shù)=ΣGt/Dt,Dt為萌發(fā)天數(shù),Gt為第t天發(fā)芽數(shù)[12]。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        利用Excel 2010對(duì)浙茄10號(hào)種子的千粒重、含水量、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)進(jìn)行分析并作圖。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 浙茄10號(hào)種子的特征特性

        浙茄10號(hào)種子千粒重為4.516 3 g,含水量為9.79%。國(guó)家農(nóng)作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)含水量為8.0%,本試驗(yàn)涉及的浙茄10號(hào)種子為采收后初步處理的種子,種子含水量高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),因此,需要對(duì)浙茄10號(hào)的種子進(jìn)行干燥,降低其含水量,以達(dá)到國(guó)家農(nóng)作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

        2.2 不同濃度GA3對(duì)浙茄10號(hào)種子萌發(fā)的影響

        2.2.1 發(fā)芽率

        由圖1可以看出,對(duì)照處理的種子第4天開(kāi)始發(fā)芽,第6~12天其發(fā)芽率逐漸升高,最終平均發(fā)芽率為91%,18 d后其發(fā)芽率達(dá)97%;GA3濃度為50 mg·L-1時(shí),0~6 d發(fā)芽率在30%以下,低于100 mg·L-1GA3處理的種子,7~10 d發(fā)芽率明顯提升,第10天能達(dá)85%及以上,到第12天發(fā)芽率就達(dá)95%及以上;100 mg·L-1GA3處理的種子在0~3 d發(fā)芽緩慢,發(fā)芽率僅在15%左右,4~8 d發(fā)芽率達(dá)85%及以上,第10天開(kāi)始起發(fā)芽率就達(dá)95%及以上;150、200、250 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率從第2天開(kāi)始就較高,其中150 mg·L-1GA3處理的種子到第7天發(fā)芽率就能達(dá)90%及以上,到第10天發(fā)芽率在98%以上;200 mg·L-1GA3處理的種子在第6天發(fā)芽率就能達(dá)90%以上,第8天發(fā)芽率就穩(wěn)定在98%以上;250 mg·L-1GA3處理的種子到第6 天發(fā)芽率就已經(jīng)達(dá)95%以上,到第7天發(fā)芽率已經(jīng)穩(wěn)定在98%以上。300 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽速度最快,到第4天發(fā)芽率就已經(jīng)達(dá)90%,第7天就已經(jīng)達(dá)100%(表1)。

        圖1 不同濃度赤霉素處理浙茄10號(hào)種子的發(fā)芽率

        表1 不同濃度赤霉素的處理浙茄10號(hào)種子的萌發(fā)情況

        對(duì)照、50 mg·L-1、100 mg·L-1、150 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率分別在第16、12、10、8天達(dá)95%以上。200 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率到第6天達(dá)90%以上。250 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率在第6天達(dá)95%以上。300 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率在第4天達(dá)90%以上。綜上所述,300 mg·L-1GA3處理的浙茄10號(hào)種子發(fā)芽時(shí)間最短,發(fā)芽率最高。對(duì)照組的種子平均發(fā)芽時(shí)間是4 d,經(jīng)過(guò)GA3處理的種子在第2 天就開(kāi)始發(fā)芽且發(fā)芽勢(shì)明顯高于對(duì)照組(表1),這說(shuō)明赤霉素能夠提高茄子發(fā)芽率,縮短種子發(fā)芽所需時(shí)間。

        2.2.2 發(fā)芽勢(shì)

        由表1可知,對(duì)照組浙茄10號(hào)的發(fā)芽勢(shì)為4.67%,經(jīng)過(guò)赤霉素處理的茄子種子的發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照。250、300 mg·L-1赤霉素溶液處理的浙茄10號(hào)種子的發(fā)芽勢(shì)較高,分別達(dá)96.33%、99.67%;50、100、150、200 mg·L-1赤霉素溶液處理的浙茄10號(hào)種子發(fā)芽勢(shì)分別為26.67%、57.67%、74.00%和90.33%。由此可見(jiàn),與對(duì)照相比,隨著赤霉素濃度的升高,浙茄10號(hào)種子的發(fā)芽勢(shì)也逐漸升高,300 mg·L-1赤霉素處理發(fā)芽勢(shì)最高。

        2.2.3 發(fā)芽指數(shù)

        由表1可知,對(duì)照處理的浙茄10號(hào)種子發(fā)芽指數(shù)為3.10,不同濃度赤霉素處理的浙茄10號(hào)種子發(fā)芽指數(shù)均高于對(duì)照組,且不同濃度處理之間發(fā)芽指數(shù)差異顯著;發(fā)芽指數(shù)隨著赤霉素濃度的升高而升高,赤霉素濃度為300 mg·L-1時(shí)種子發(fā)芽指數(shù)最高,達(dá)97.70。

        3 小結(jié)與討論

        一定濃度的赤霉素可促進(jìn)浙茄10號(hào)種子的萌發(fā),這與前人研究結(jié)果基本一致,表明赤霉素具有打破種子休眠的作用[13-19]。但對(duì)于不同植物,赤霉素的最適濃度有可能不同。本研究表明,浙茄10號(hào)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)會(huì)隨著赤霉素濃度增加而提高,并能有效的解除種子的休眠,赤霉素濃度為300 mg·L-1時(shí),浙茄10號(hào)種子發(fā)芽時(shí)間最短,其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)都較高,分別為100%、99.67%、97.70。這與孟淑春等[14]在京茄種子萌發(fā)上篩選的赤霉素濃度一致。王桂榮等[15]在砧木托魯巴姆種子發(fā)芽試驗(yàn)中得出,赤霉素濃度越高,萌發(fā)越早,但不會(huì)提高發(fā)芽率,這與該試驗(yàn)的得出赤霉素濃度的結(jié)論基本一致。王桂榮等[15]研究表明,300~500 mg·L-1赤霉素處理中,萌發(fā)種子數(shù)隨赤霉素濃度的升高先增多后減少,萌發(fā)種子數(shù)達(dá)到最高值后,開(kāi)始出現(xiàn)爛根現(xiàn)象,且赤霉素濃度越高腐爛率越高;本試驗(yàn)赤霉素最高濃度為300 mg·L-1,并沒(méi)有出現(xiàn)爛根現(xiàn)象,高濃度赤霉素對(duì)浙茄10號(hào)種子的影響有待進(jìn)一步研究。王榮青[3]和郭曉宇[16]利用長(zhǎng)虹2號(hào)茄子、沈茄三號(hào)茄子種子進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)600 mg·L-1赤霉素處理 12 h對(duì)種子迅速萌發(fā)和提高種子活力有顯著作用,且沒(méi)有出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。狄文偉[17]研究表明,150 mg·L-1赤霉素對(duì)茄子種子催芽效果最好。蘇婉玉等[18]研究表明,600 mg·L-1赤霉素對(duì)紅茄種子萌發(fā)有顯著影響,800~1 000 mg·L-1赤霉素能極顯著提高水茄和刺天茄種子的萌發(fā)。綜上所述,導(dǎo)致這些差異的原因一方面可能與所設(shè)的濃度梯度有關(guān),不同試驗(yàn),赤霉素處理間濃度差異較大,本試驗(yàn)處理濃度梯度間隔不大,更能準(zhǔn)確得出最適濃度;另一方面是由于不同的茄子品種其種皮厚度不同,對(duì)赤霉素的敏感程度也不同;此外,新收茄子種子的發(fā)芽率與果實(shí)成熟度、后熟時(shí)間、后熟時(shí)儲(chǔ)藏溫度也有密切關(guān)系[19-21]。

        綜合考慮,在該試驗(yàn)范圍內(nèi)先用乙醇消毒,再用300 mg·L-1赤霉素溶液浸泡12 h,可以明顯縮短浙茄10號(hào)種子發(fā)芽天數(shù),提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)效果,能夠加快浙茄10號(hào)種子的萌發(fā)。本研究為浙茄10號(hào)種子打破休眠處理提供了參考,不同濃度赤霉素處理對(duì)浙茄10號(hào)幼苗和成株期是否產(chǎn)生影響還有待進(jìn)一步研究。

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