關(guān)鍵詞葡萄;種子;GA;單氰胺;發(fā)芽率;發(fā)芽勢(shì)中圖分類(lèi)號(hào)S663.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611(2025)14-0049-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.14.010
開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
Effect of Hydrogen Cyanamide and GA on Seed Germination Characteristic of Grape
LI Yu-ling, Sulaiman ? Aizezi,WU Guo-hong et al(Research Institute of Grape and Melon of Xinjiang Uygur Auconomous Region,Shanslan,Xinjiang 838200)
AbstractThefectsofGAandcyanamideonthegernationofgrapeNeo-Muscatweresudied,andtheapproprateconcetratioadoakingtimewereselected.TheseedsofNeo-Muscat,Italy,Milk,SP6164andEuropeanandAmericangrapes,ShineMuscat,Kyohoand Xiaguang,weresoakedwithexogenousGAandcyanamide,andthengerminatedtostudythegerminationofseds.Theresultsshowedthathe seddormancyofVviniferaNo-Muscatwasnotverystrict.TegerminationrateandgerminationpotentialofseedscouldbeimprovedbyGA andcyanamidetreatentThegerationrateandgernationpotentialireasdstsignificantlybysoakingin3mg/GAfor24hnd soakingin5tisofcanaidfor5AfterGndcaaderant,theeatioateadgeationptetialofiplodEua siangrapeItalianNiunai664nddiploidEuropeanndAmericangrapeShneMuscat increasdsignificantlyndthegeatioate ofGAtreatmentashigherthantatofyaaidetreatentThegerationateadgrinatiopotetialoftetraploidEuropanadercanKyohograpeincreasedgfcantlyfterGtreamentndinreasedafercyaamidetreamentTeiatioateandgatioo tential of tetraploid Xiaguang GA and cyanamide did not increase significantly,and the highest was only 5% :
Key wordsGrape;Seed;GA;Cyanamide;Germination rate;Germination potential
葡萄是我國(guó)主栽果樹(shù)之一,在我國(guó)具有悠久的栽培歷史。目前栽培面積還在不斷擴(kuò)大,鮮食葡萄種植面積及產(chǎn)量連續(xù)多年位居世界第一,我國(guó)已成為名副其實(shí)的葡萄生產(chǎn)大國(guó)。選育并推廣優(yōu)良的葡萄品種對(duì)我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展意義重大。在葡萄育種中,國(guó)內(nèi)外育種中應(yīng)用最廣泛、使用最多的依然是常規(guī)雜交育種[1-3]。而在常規(guī)雜交育種中,需要大量播種實(shí)生苗,由于葡萄種子皮厚,且有一定的休眠期,解除休眠需要進(jìn)行層積處理,而不同品種層積時(shí)間也有一定差異[4]。在未解除休眠的情況下,即使給予適宜的環(huán)境條件,發(fā)芽率也較低[5-6]。有關(guān)激素處理對(duì)葡萄種子發(fā)芽率的提高也有相關(guān)報(bào)道[7-9],筆者在借鑒前人的基礎(chǔ)上,選擇GA和單氰胺2種藥劑浸泡種子處理研究其對(duì)葡萄種子萌芽的影響,以期提高葡萄種子發(fā)芽率,為葡萄育種工作奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)于2022年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,供試品種為從資源圃采集的新鮮葡萄果實(shí),經(jīng)人工剝?nèi)》N子,清洗,去除癟籽,自然晾干備用。試驗(yàn)藥劑赤霉素為上海同瑞生物科技有限公司生產(chǎn),有效成分含量為 75% ,單氰胺為寧夏大榮化工冶金有限公司生產(chǎn),單氰胺含量為 50% 。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1赤霉素不同濃度對(duì)葡萄種子發(fā)芽率的影響。設(shè)3個(gè)濃度 1000,2000,3000mg/L ,以清水為對(duì)照,浸泡時(shí)間均為24h ,每個(gè)處理用種子40粒,重復(fù)3次。
1.2.2赤霉素不同浸泡時(shí)間對(duì)葡萄種子發(fā)芽率的影響。GA處理濃度均為 3000mg/L ,設(shè)浸泡時(shí)間分別為 12,24,36h ,以清水為對(duì)照(CK),浸泡時(shí)間為 24h ,每個(gè)處理用種子40粒,重復(fù)3次。
1.2.3單氰胺不同濃度浸泡對(duì)葡萄種子發(fā)芽率的影響。設(shè)3個(gè)濃度:20、50、100倍液,以清水為對(duì)照,浸泡時(shí)間為 15min 每個(gè)處理用種子40粒,重復(fù)3次。
1.2.4單氰胺不同浸泡時(shí)間對(duì)葡萄種子發(fā)芽率的影響。設(shè)置4個(gè)處理時(shí)間,單氰胺處理濃度為50倍液,浸泡時(shí)間分別為 5、10、15、20min ,以清水為對(duì)照(CK),每個(gè)處理用種子40粒,重復(fù)3次。
1.2.5單氰胺和赤霉素處理對(duì)不同品種葡萄種子發(fā)芽率的影響。選取單氰胺處理濃度為50倍液,浸泡時(shí)間 15min ,赤霉素濃度 3000mg/L ,浸泡時(shí)間 24h ,選取不同品種(表1),以清水為對(duì)照(CK),每個(gè)處理用種子40粒,重復(fù)3次。
不同處理的種子分別放入鋪一層滅菌沙子的培養(yǎng)皿中,置于溫度( 27±1 ) C 的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行暗培養(yǎng)催芽,并適時(shí)適量補(bǔ)充水分。待種子發(fā)芽后,每2d記錄發(fā)芽情況,胚根突破種皮即為發(fā)芽,連續(xù)5d發(fā)芽種子數(shù)不再增加時(shí)終止調(diào)查統(tǒng)計(jì)。發(fā)芽勢(shì)為第9天的種子發(fā)芽率。發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)按以下公式計(jì)算:
發(fā)芽率 σ=σ 萌發(fā)種子總數(shù)/供試種子總數(shù) ×100% 發(fā)芽勢(shì) Σ=Σ 萌芽起始至第9天內(nèi)萌發(fā)種子總數(shù)/供試種子總數(shù) ×100%
1.3數(shù)據(jù)處理與分析統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì),數(shù)據(jù)用DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同GA濃度對(duì)新玫瑰葡萄發(fā)芽的影響從表2可以看出,采用不同濃度的GA浸泡處理新玫瑰葡萄種子,葡萄種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照,在GA濃度為3 000mg /L時(shí),種子發(fā)芽率最大,為 60.83% ,此時(shí)的發(fā)芽勢(shì)也最大為 37.50% ,顯著高于對(duì)照。由此可見(jiàn),GA不僅可以顯著促進(jìn)葡萄種子發(fā)芽,而且還能顯著提高種子發(fā)芽的整齊度。
2.2GA不同浸泡時(shí)間對(duì)新玫瑰葡萄發(fā)芽的影響從表3可以看出,在GA濃度為 3 000mg/L 時(shí),GA不同浸泡時(shí)間對(duì)葡萄種子發(fā)芽特性有顯著影響,GA不同浸泡時(shí)間新玫瑰葡萄發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照。其中 24h 的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大,分別為 58.33% 和 21.67% 。
2.3單氰胺不同浸泡濃度對(duì)新玫瑰葡萄種子發(fā)芽的影響從表4可以看出,在以單氰胺 50× 的濃度浸泡時(shí)葡萄種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)最大,分別為 30.83%.27.50% ,單氰胺不同濃度浸泡葡萄種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)也均顯著高于對(duì)照,由此可見(jiàn),單氰胺不僅可以促進(jìn)新玫瑰種子的發(fā)芽率也可以顯著提高種子的發(fā)芽整齊度。
表3GA不同浸泡時(shí)間對(duì)新玫瑰葡萄發(fā)芽的影響
Table3EffectofdifferentsoakingtimeofGAongerminationrateof Neo-Muscat grape
表4單氰胺不同濃度對(duì)新玫瑰葡萄種子發(fā)芽的影響
Table 4Effects of different concentrations of cyanamide on seed germination of Neo-Muscat grape
2.4單氰胺不同浸泡時(shí)間對(duì)新玫瑰葡萄種子發(fā)芽的影響從表5可以看出,在單氰胺濃度為 50× 時(shí),單氰胺不同浸泡時(shí)間對(duì)葡萄種子發(fā)芽特性有顯著影響,單氰胺不同浸泡時(shí)間新玫瑰葡萄發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均顯著高于對(duì)照。其中 15min 的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大,分別為 30.83% 和 29.16% 。
2.5單氰胺和赤霉素處理對(duì)不同品種葡萄種子發(fā)芽的影響從表6可以看出,使用單氰胺和GA浸泡處理均能在一定程度上增加發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),陽(yáng)光玫瑰CK的發(fā)芽率9.17% ,用GA處理后發(fā)芽率增加至 53.33% ,單氰胺處理后增加至 35.80% ;新玫瑰CK發(fā)芽率 12.20% ,用GA處理后增加至 58.33% ,用單氰胺處理后增加至 30.83% ;意大利CK發(fā)芽率為 26.30% ,用GA處理后增加至 67.50% ,用單氰胺處理后增加至 45.83% ;SP6164CK發(fā)芽率為 46.67% ,用GA處理后增加至 63.33% ,單氰胺處理后增加至 54.16% ;牛奶CK發(fā)芽率為 30.83% ,用GA處理后增加至 39.17% ,單氰胺處理后增加至 36.67% ;巨峰CK發(fā)芽率為 5.83% ,用GA處理后增加至33.33% ,用單氰胺處理后增加至 6.67% ;霞光CK發(fā)芽率為1.67% ,用GA處理后增加至 5.00% ,用單氰胺處理后增加至2.50% ,發(fā)芽率仍很低。
表6單氰胺和赤霉素處理對(duì)不同品種葡萄種子發(fā)芽的影響
Table6Effects of cyanamide and gibberellin treatments on seed germinationrateofdifferent grapevarieties
2.6單氰胺和赤霉素處理對(duì)SP6164幼苗生長(zhǎng)的影響從表7可以看出,GA處理后株高增高,第一節(jié)間明顯拉長(zhǎng),莖粗變細(xì)。說(shuō)明用赤霉素處理葡萄種子,不僅對(duì)種子萌發(fā)有作用,在幼苗生長(zhǎng)階段也會(huì)引起動(dòng)苗徒長(zhǎng),幼苗生長(zhǎng)變?nèi)酢吻璋诽幚砗笾旮?、莖粗、第一節(jié)間長(zhǎng)與對(duì)照差異不顯著,不影響動(dòng)苗的正常生長(zhǎng)。
表7單氰胺和赤霉素處理對(duì)SP6164幼苗生長(zhǎng)的影響
Table 7 Effects of cyanamide and gibberellin treatments on the growth of SP6164 seedlings
3結(jié)論與討論
通過(guò)低溫層積處理來(lái)打破種子休眠,種子萌發(fā)內(nèi)含抑制劑的濃度降低,種皮軟化,種皮更透水、更透氣,提高種子萌發(fā)率[10-12]。近年來(lái)研究表明,通過(guò)外界條件(光、溫度和水分等)調(diào)控GA、ABA相關(guān)基因,以此調(diào)節(jié)種子休眠。ABA等激素具有抑制葡萄種子發(fā)芽、促進(jìn)休眠的作用已明確[13-14],但GA促進(jìn)種子發(fā)芽的具體機(jī)制仍不清楚。
該試驗(yàn)結(jié)果表明,使用 3000mg/L 的 GA24h 浸泡后進(jìn)行催芽處理能顯著增加新玫瑰葡萄種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì),使種子迅速萌發(fā)。對(duì)意大利、陽(yáng)光玫瑰、SP6164、巨峰、牛奶也能明顯提升其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),表明使用GA浸泡能較好地打破一些葡萄種子休眠,且能提高種子的發(fā)芽率和整齊度,與前人研究結(jié)果[4.9]相一致。霞光葡萄種子用GA浸泡后發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)也有所提升,但提升幅度不大,發(fā)芽率最高達(dá)5.00% 。不同葡萄品種的種子萌芽率參差不齊,歐亞種葡萄種子萌芽率較高,二倍體萌芽率高于四倍體[15-16],歐美種特別是歐美雜交種中的四倍體種子萌芽率較低,可能是四倍體種子相對(duì)于二倍體種子大,種皮更加堅(jiān)硬,即使經(jīng)過(guò)GA浸泡催芽處理后,激素和水分不容易透過(guò)種皮所致[17-18] ○
該研究結(jié)果表明,使用 50× 單氰胺浸泡 15min 后進(jìn)行催芽處理,新玫瑰種子與對(duì)照相比發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著增加,但沒(méi)有GA處理效果好,對(duì)意大利、陽(yáng)光玫瑰、SP6164、巨峰、牛奶也能明顯提升其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),表明使用單氰胺浸泡能較好地打破一些葡萄種子休眠,且能提高種子的發(fā)芽率和整齊度。霞光葡萄發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)提升幅度仍不大,還需進(jìn)一步研究。
提高葡萄種子發(fā)芽率,促進(jìn)成苗在葡萄育種中具有重要意義,生產(chǎn)中常用低溫層積處理來(lái)解除種子的休眠[19]。同時(shí)也進(jìn)行了解除葡萄種子休眠的各種試驗(yàn),其中赤霉素處理效果較好[9,20]。但GA 處理易造成葡萄苗徒長(zhǎng),變態(tài)苗比率增多[21]。該試驗(yàn)結(jié)果表明,GA處理后苗子徒長(zhǎng),節(jié)間變長(zhǎng),莖粗變細(xì),單氰胺處理后苗期生長(zhǎng)與對(duì)照差異不大。因此,對(duì)利用外源激素來(lái)打破不同種源和品種的葡萄種子休眠還需要進(jìn)一步研究,不同品種可能需要的外源激素濃度和時(shí)間有差異,同時(shí)還需對(duì)種子處理后其內(nèi)部的生理變化及幼苗生長(zhǎng)也進(jìn)行深人研究。
參考文獻(xiàn)
[1]樊秀彩,張穎,姜建福,等.近20年來(lái)國(guó)外鮮食葡萄品種選育進(jìn)展[J].中外葡萄與葡萄酒,2012(2):53-59.
[2]徐海英.中國(guó)鮮食葡萄育種研究進(jìn)展[J].落葉果樹(shù),2023,55(3):1-7,108.
[3]張泉,劉婧匯,姜建福,等.國(guó)內(nèi)無(wú)核葡萄育種成果及特性分析[J].中外葡萄與葡萄酒,2023(2):73-79,88.
[4]甘陽(yáng)英,李紹華,宋松泉,等.不同種源的葡萄種子休眠及其解除的研究[J].生物多樣性,2008,16(6):570-577.
[5]甘陽(yáng)英,宋松泉,李紹華,等.葡萄屬種子發(fā)育的物候、萌發(fā)行為及其對(duì)冷層積的反應(yīng)[J].植物學(xué)報(bào),2009,44(2):202-210.
[6]郝燕.不同葡萄雜交及實(shí)生種子催芽率比較[J].中外葡萄與葡萄酒,2004(4):43-44.
[7]潘學(xué)軍,張文娥,樊衛(wèi)國(guó).外源激素處理對(duì)貴州毛葡萄種子發(fā)芽的影響[J].種子,2007,26(1):25-27.
[8]劉會(huì)寧,王勇.藥劑處理對(duì)葡萄種子發(fā)芽的影響[J].落葉果樹(shù),2001,33(5):10-11.
[9]王慶蓮,吳偉民,趙密珍,等 GA3"處理對(duì)歐亞種葡萄種子發(fā)芽的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(11):244-246.
[10]林玲,張瑛,黃羽,等.不同葡萄品種實(shí)生種子萌芽率比較試驗(yàn)[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,40(12):1590-1592.
[11]李上云,王晨,宣旭嫻,等.葡萄種子休眠研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2021,37(5):117-127.
[12]趙文琦,季蘭.種子休眠與解除機(jī)理的研究進(jìn)展[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(3) :477-481.
[13]LINKIESA,LEUBNER-METZGERG.Beyond gibberellinsand abscisicacid:How ethylene and jasmonates control seed germination[J].Plant CellRep,2012,31(2):253-270.
[14]MARTINEZ-ANDUJARC,PLUSKOTAWE,BASSELGW,etal.Mecha-nisms of hormonal regulation of endosperm cap-specific gene expressionintomato seeds[J].PlantJ,2012,71(4):575-586.
[15]劉政海,董志剛,譚敏,等.釀酒葡萄雜交親本對(duì)后代種子成苗影響的研究[J].果樹(shù)資源學(xué)報(bào),2023,4(1):25-28.
[16]李偉東,程杰山,高營(yíng)營(yíng),等.不同倍性葡萄種子萌芽力研究[J].中外葡萄與葡萄酒,2018(4):50-53.
[17]郝燕,王發(fā)林,李紅旭,等.提高葡萄雜交育種效率的研究[J].北方園藝,2007(7) :23-24.
[18]郝燕.不同葡萄雜交及實(shí)生種子催芽率比較[J].中外葡萄與葡萄酒,2004(4) :43-44.
[19]高開(kāi)慧,李海升,南海龍.霞多麗'葡萄種子需冷量與萌芽特性的研究[J].北方果樹(shù),2014(4):4-6.
[20]鄭婷,程建徽,魏靈珠,等 GA3"對(duì)新鮮紅瑪斯卡特葡萄種子發(fā)芽的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(17):27-29.
[21]張運(yùn)濤.氨基氰解除葡萄種子休眠的效應(yīng)[J].中外葡萄與葡萄酒,1989(1) :53.