蘇斌 方睿霞 高婷 熊浪 楊青松

摘 ? ?要：為探究不同波長光照對青稞種子發(fā)芽特性的影響，用紅、藍、綠及自然光分別處理長黑青稞、短白青稞和綠青稞3個品種青稞種子并測定其發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)。結(jié)果表明，自然光處理下，3個品種青稞種子活力差異明顯，長黑青稞種子活力最高（發(fā)芽指數(shù)=39.1），短白青稞次之（發(fā)芽指數(shù)=37.4），綠青稞活力最低（發(fā)芽指數(shù)=14.1）;綠光照處理顯著提高綠青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)增加6.4;紅光處理提高短白青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)增加3.8;藍光處理顯著提高長黑青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)增加7.0;紅光照處理降低綠青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)減少2.3;藍光處理顯著降低短白青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)減少16.5;紅光處理降低長黑青稞種子活力，與自然光對比發(fā)芽指數(shù)減少3.3。由此可知，紅、藍、綠光處理均可以影響青稞種子萌發(fā)，且對不同品種青稞的種子活力影響具有品種特異性，表現(xiàn)出與植物環(huán)境適應(yīng)的匹配性。就本試驗而言，紅光的效應(yīng)與藍、綠光的效應(yīng)互為相反。

關(guān)鍵詞：青稞種子;光照處理;種子活力;品種特異性;環(huán)境適應(yīng)

文章編號：1005-2690（2022）01-0008-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S512.3 ? ? ? 文獻標志碼：B

青稞（Hordeum vulgare L. var. nudum Hook.f.）系禾本科大麥屬一年生作物，因其潁殼內(nèi)外分離，又稱裸大麥[1-2]。青稞在云南省迪慶藏族自治州、四川省阿壩藏族羌族自治州、青海省及西藏自治區(qū)廣泛種植，是我國藏族人民的主糧之一，同時可用于釀造青稞酒，形成了燦爛的青稞文化[3]。

大量研究表明，青稞符合“三高兩低”的飲食結(jié)構(gòu)[4-6]，且富含對人體有益的微量元素[7]，被視為谷物中的佳品。近年來，青稞產(chǎn)業(yè)已成為青藏高原地區(qū)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，對當(dāng)?shù)孛撠氈赂痪哂兄匾饬x。

學(xué)者以往對青稞的研究主要集中在營養(yǎng)成分分析和種質(zhì)資源收集等方面[8]。近3年，青稞種子和種業(yè)研究受到極大關(guān)注。青稞種子萌發(fā)和幼苗生長的最適溫度較低，為25 ℃[9]，增溫2 ℃和4 ℃時能顯著促進種子萌發(fā)以及幼苗生長[10];NaCl溶液對青稞種子有明顯的引發(fā)效果，0.025 g/mL的NaCl溶液浸種3 h的萌發(fā)效果最好[11];0.1%NaCl對青稞萌發(fā)及幼苗生長具有一定的促進作用[12];不同砂生槐根瘤內(nèi)生菌菌株對黑青稞的種子萌發(fā)及幼苗生理性狀影響差異顯著，P<0.05[13]。這些研究表明種子萌動處理有利于促進青稞種子萌發(fā)。

光是重要的生態(tài)因子，可以調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育[14]。目前，已有辣椒、黃瓜等植物采用不同光質(zhì)處理種子及幼苗，從而篩選出對植物生長最優(yōu)的光質(zhì)，以提高植物的生長性狀。秦健等（2017）[15]研究表明，植物種子單色補光及混合補光可一定程度促進植物的光形態(tài)建成。Borthwick等（1952）[16]發(fā)現(xiàn)，萵苣種子吸脹后用單色光照射處理，結(jié)果顯示紅光促進發(fā)芽、遠紅光抑制發(fā)芽。劉青青等（2019）[17]研究表明，紅光和遠紅光交替處理可促進杉木種子萌發(fā)但抑制幼苗生長。雷桓等（2020）[18]研究了不同光源照射對綠豆種子發(fā)芽及內(nèi)源激素含量的影響，發(fā)現(xiàn)黃光及紫光照射可顯著提高種子發(fā)芽率。

為促進青稞種子的萌發(fā)及加快良種選育，本研究采用不同波長的光（紅光波長760 nm、藍光波長460 nm、綠光波長560 nm）照射長黑青稞、短白青稞和綠青稞3個品種青稞種子，并以自然光作為對照，通過測定不同處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)，探究不同波長光照條件對青稞種子萌發(fā)的影響。

1 試驗設(shè)計

1.1 材料

青稞種子購于香格里拉市，共3個品種，分別為長黑青稞、短白青稞、綠青稞。

1.2 方法

選飽滿凈種若干粒，用0.5%高錳酸鉀溶液消毒10 min，消毒后取出用蒸餾水沖洗3次[19]。把沖洗后的青稞種子按30粒/皿均勻碼放于鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入適量蒸餾水，室溫下放置1 d。人工光控箱設(shè)置紅、藍、綠和自然光4種不同光質(zhì)光照條件[20]，把培養(yǎng)皿放入并進行種子標準發(fā)芽試驗。在室溫下，每日單一光照射處理8 h。試驗期間，保持培養(yǎng)皿濕潤并使種子保持吸脹[21-22]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

青稞為大麥屬作物，按作物種子發(fā)芽技術(shù)規(guī)定，在第四天初次計數(shù)、第七天末次計數(shù)[23]，并每天記錄每皿發(fā)芽數(shù)。計算不同波長光照處理后青稞種子的發(fā)芽勢GE、發(fā)芽率GR及發(fā)芽指數(shù)GI，用SPSS分析數(shù)據(jù)，用Origin 2016繪圖。

發(fā)芽勢GE（%）=初次計數(shù)正常幼苗數(shù)/供檢種子粒數(shù)×100%（1）

發(fā)芽率GR（%）=末次計數(shù)正常幼苗數(shù)/供檢種子粒數(shù)×100% （2）

發(fā)芽指數(shù)GI=（GT/DT） （3）

式中：GT為第T天發(fā)芽種子數(shù)，DT為發(fā)芽天數(shù)。

2 結(jié)果分析

2.1 不同品種青稞種子活力的差異

由表1可知，青稞種子在4種光照處理后，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均有不同變化。由圖1可知，在自然光照下，長黑青稞和短白青稞的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均無顯著差異，但綠青稞種子活力顯著低于前兩個品種，即在自然光照下種子活力大小依次為長黑青稞>短白青稞>綠青稞。

2.2 不同波長光處理對青稞種子發(fā)芽的影響

對于長黑青稞，藍光照射處理后，其發(fā)芽指數(shù)為46.1，顯著高于自然光對照組;綠光照射處理后與對照組無差異;紅光處理下為35.8，顯著低于對照組。對于短白青稞，在藍光照射處理后發(fā)芽指數(shù)為20.9，顯著低于對照組;紅光照射處理后發(fā)芽指數(shù)高于對照組，說明紅光處理利于短白青稞種子的萌發(fā)。對于綠青稞，綠光照射處理顯著提高了種子發(fā)芽指數(shù)，比對照組提高6.4;藍光和紅光照射處理后其種子發(fā)芽指數(shù)均低于對照組，但差異不顯著。

對于長黑青稞種子，藍光處理下發(fā)芽勢為66%，顯著高于對照組;紅光處理對發(fā)芽勢的提高不顯著;綠光處理與對照組無顯著差異。對于短白青稞，紅光處理后發(fā)芽勢為58%，高于對照組;綠光照射處理后發(fā)芽勢為33%，顯著低于對照組。對于綠青稞，綠光照射處理后發(fā)芽勢顯著高于對照組，紅光處理發(fā)芽勢與對照組無顯著差異。

長黑青稞和短白青稞種子在不同波長光照處理下的發(fā)芽率無顯著區(qū)別。在藍光處理下，綠青稞發(fā)芽率為48%，顯著高于對照組;紅光照射處理后其發(fā)芽率為30%，明顯低于對照組。從發(fā)芽率看，藍、綠光照射處理可提高自然光下活力水平低的青稞種子的活力。

3 討論與結(jié)論

青稞為光中性種子，這類種子吸脹時光敏色素表達上調(diào)，進而提高種子內(nèi)赤霉素含量，并調(diào)控種子萌發(fā)，在光波長變化較大的條件下可均勻發(fā)芽[24]。

不同光照處理后，青稞種子活力有不同程度的變化，表明青稞種子有很好的光適應(yīng)性。在同等條件下，3個品種青稞種子在自然光照處理下，長黑青稞活力最高，短白青稞次之，綠青稞活力最低且極顯著低于長黑青稞和短白青稞，表明種子感光性存在品種差異。

這種差異可能是因為長黑青稞和短白青稞栽培海拔為3 300 m，綠青稞栽培海拔2 400～2 800 m，而隨著海拔升高，大氣太陽輻射中紅光占比降低，同時遠紅光及藍綠光占比升高。

長黑青稞發(fā)芽指數(shù)在藍光處理下顯著提高，綠光處理無顯著變化，紅光處理降低;藍光處理后發(fā)芽勢顯著提高，綠、紅光處理無顯著變化，表現(xiàn)出長黑青稞對高海拔環(huán)境的藍光適應(yīng)性。

栽培海拔較低的綠青稞在綠光照射后，發(fā)芽指數(shù)顯著提高，但藍、紅光照射處理發(fā)芽指數(shù)顯著降低;藍、綠光照射處理后，綠青稞種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率顯著升高，但紅光處理后發(fā)芽勢無顯著差異、發(fā)芽率顯著降低，同樣表現(xiàn)出對高海拔環(huán)境的適應(yīng)性。

短白青稞發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)在紅光照射處理后顯著升高，藍、綠光照處理后顯著降低，發(fā)芽率在不同光照處理下均無顯著變化，與前兩個品種表現(xiàn)不同。該試驗結(jié)果與多數(shù)研究相似，即紅光可以促進種子發(fā)芽。劉衛(wèi)成等（2016）[25]研究表明，黃瓜種子在紅光為主導(dǎo)的光質(zhì)下利于種子萌發(fā)，藍光照射處理使種子活力低于對照。林魁等（2018）[26]研究表明，紅光∶藍光=7∶3的混合光處理生菜種子時，種子活力顯著提高。

不同品種青稞種子對光處理呈現(xiàn)品種特異性，而且差異巨大，但必須注意環(huán)境因素及種子后熟情況都會影響種子感光性。李雯琳（2009）[27]研究表明，萵苣種子在不同光照處理下因品種差異有不同的光反應(yīng)，同時發(fā)現(xiàn)環(huán)境對種子的光反應(yīng)有影響。李清源（2021）[28]研究了溫度及光照對高杉木種子萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)不同溫度下最佳補光條件不同。

植物種子的感光性除受到品種影響外，還受種子成熟期光溫條件及采收后運輸儲存條件影響[29]。因此，利用不同光處理提高青稞種子活力，不僅需要考慮不同品種的差異性，在實際種子生產(chǎn)和儲存過程中，還要注意選擇合適的采收期和儲存條件。

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