光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

王貴元，李 艷 （長江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025）

種子萌發(fā)的主要過程是胚恢復(fù)生長和形成一株獨立生活的幼苗。影響種子萌發(fā)的條件很多，主要有水分、溫度、氧和光4種[1]。此外，氯化鈉 （NaCl）脅迫對種子萌發(fā)、幼苗的形態(tài)及生理變化等都有很大影響[2]。枳殼 [Poncirus trifoliate （L.）Raf.]嫩籽播種育苗，是快速培育砧木的良好方法。用嫩籽播種培育砧木苗，比用老熟種子播種培育砧木可提早1a嫁接[3]。本研究采用比較研究的方法，通過測定不同光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，進(jìn)而確定最佳的處理組合，為提高枳殼種子發(fā)芽率提供理論依據(jù)，以縮短柑橘苗木繁育時間。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗枳殼采集于長江大學(xué)園藝園林學(xué)院柑橘基地。

1.2 種子采集

2010年9月3日將采集的枳殼果實保存于5℃冰箱中。2010年9月5日將枳殼種子從果實中取出，挑選出粒大、飽滿、大小一致的種子，然后將種子放在清水中適當(dāng)浸泡，除去果肉和雜質(zhì)，用水沖洗種子，沖去果膠質(zhì)，再放在5℃冰箱中以保持濕潤狀態(tài)待播。

1.3 光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)的效應(yīng)試驗

1.3.1 試驗處理

（1）光照處理 在溫度為常溫25℃條件下，設(shè)置全光照、光照∶黑暗＝12h∶12h、全黑暗3個處理。

（2）溫度處理 在光照∶黑暗＝12h∶12h條件下，設(shè)置15、25、35℃3個恒溫和25℃／15℃ （晝夜交替）1個變溫，共4個處理。

（3）NaCl脅迫處理 在光照∶黑暗＝12h∶12h、溫度為常溫25℃條件下，NaCl溶液設(shè)置0.1、0.3、0.5、0.7、0.9mol／L共5個脅迫濃度，以NaCl濃度為0.0mol／L （蒸餾水）為對照 （CK），共6個處理。

1.3.2 試驗實施與觀察

以土∶草炭∶蛭石＝1∶2∶1的比例配制成混合基質(zhì)，裝在規(guī)格為4cm×5cm的塑料穴盤中。將上述13個處理各播種20顆，重復(fù)3次，播于基質(zhì)中，置光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。隔日澆水，保持土面為濕潤狀態(tài)。NaCl脅迫處理的則分別澆不同濃度的NaCl溶液。

以種子萌發(fā)長出幼苗作為發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)，每日觀察1次，記錄發(fā)芽的進(jìn)程 （即每天各處理有多少種子萌發(fā)）、計算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

發(fā)芽率＝ （發(fā)芽種子數(shù)／試驗種子數(shù)）×100%

發(fā)芽勢＝ （種子萌發(fā)盛期萌發(fā)種子數(shù)／試驗種子數(shù)）×100%

1.4 光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼幼苗生長的效應(yīng)試驗

待種子萌發(fā)長成幼苗后，逐日觀察記錄其生長狀況，計算幼苗活力指數(shù)和幼苗存活率。

肉桂酸、羥基苯甲酸、香豆素和苜蓿素對苜蓿生長發(fā)育的抑制作用強(qiáng)于小麥，苜蓿發(fā)芽指數(shù)、種子萌發(fā)、幼苗生長及根系活力隨著各物質(zhì)處理濃度的增加而減少。

幼苗活力指數(shù)＝發(fā)芽率×鮮重 （平均單株重）

幼苗存活率＝ （幼苗存活數(shù)／種子發(fā)芽數(shù)）×100%

數(shù)據(jù)均用DPS 6.50軟件進(jìn)行分析，用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)的影響

2.1.1 不同光照對枳殼種子萌發(fā)的影響

從表1可以看出，在所設(shè)置的3個光照時間下，種子萌發(fā)率均保持在70%以上，且不同光照條件下，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均無顯著差異，表明光照對枳殼種子的萌發(fā)影響不大。

表1 不同光照對枳殼種子萌發(fā)的影響

2.1.2 不同溫度對枳殼種子萌發(fā)的影響

從表2可以看出，枳殼種子在25℃與25℃恒溫條件下無顯著差異，在15℃恒溫條件下不萌發(fā)，與25℃和35℃恒溫條件下相比，具有極顯著差異；而且，在變溫條件下，60顆枳殼種子僅有1粒萌發(fā)，與15℃恒溫條件下無顯著差異，但與25℃和35℃條件下均有極顯著差異。結(jié)果表明，溫度對枳殼種子的萌發(fā)有顯著影響，在15℃的低溫下不萌發(fā)，25℃及以上萌發(fā)良好，但隨著溫度升高萌發(fā)率有下降趨勢。

表2 不同溫度對枳殼種子萌發(fā)的影響

2.1.3 不同NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)的影響

從表3可以看出，枳殼種子具有一定的耐鹽能力，在NaCl濃度為0～0.5mol／L濃度下種子能萌發(fā)，處理之間存在顯著或極顯著差異；NaCl濃度為0.7、0.9mol／L時種子不能萌發(fā)。結(jié)果表明，枳殼種子萌發(fā)率隨著NaCl脅迫濃度的升高而降低，當(dāng)NaCl濃度達(dá)到0.7mol／L時萌發(fā)率卻降為0。

表3 不同NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)的影響

2.2 光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼幼苗生長的影響

2.2.1 不同光照對枳殼幼苗生長的影響

從表4可以看出，在所設(shè)置的3個光照時間中，全黑暗條件下幼苗活力指數(shù)和幼苗存活率相對較低，與在全光照和光照∶黑暗＝12h∶12h條件下存在著顯著差異，而全光照與光照∶黑暗＝12h∶12h則無顯著差異。結(jié)果表明，光照12h以上有利于枳殼幼苗生長。

表4 不同光照對枳殼幼苗生長的影響

2.2.2 不同溫度對枳殼幼苗生長的影響

從表5可以看出，25℃常溫條件下的幼苗活力指數(shù)和幼苗存活率均最高；35℃恒溫條件下幼苗活力指數(shù)雖高，但幼苗存活率低，極顯著低于25℃常溫條件，幼苗易枯黃死亡；25℃／15℃變溫條件下，幼苗活力指數(shù)很低，存在著極顯著差異，但幼苗存活率極高，1株幼苗一直存活。結(jié)果表明，25℃的幼苗活力指數(shù)和幼苗存活率最高。

表5 不同溫度對枳殼幼苗生長的影響

2.2.3 不同NaCl脅迫對枳殼幼苗生長的影響

從表6可以看出，枳殼種子具有一定的抗鹽能力，在NaCl濃度為0.1～0.5mol／L濃度下幼苗仍能存活，但生長狀況相對較差。0.1、0.3、0.5mol／L各濃度之間無顯著差異，但都與對照之間均存在著顯著差異。結(jié)果表明，NaCl脅迫對枳殼幼苗生長的影響顯著。

表6 不同NaCl脅迫對枳殼幼苗生長的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 光照對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

光不是所有種子萌發(fā)都必需的條件，但是對一些需光性種子則是必需的。對于需光性種子，光可以改變種皮的透性，提高種子中某些酶和生理活性型光敏素的含量，同時某些光化學(xué)過程可以消除短日照下形成的萌發(fā)抑制劑，以及提高生長素的含量?？傊?，光推動或促進(jìn)了這類種子的新陳代謝。本研究結(jié)果表明，枳殼種子萌發(fā)對光照沒有特殊要求，單調(diào)全黑暗條件下幼苗的生長狀況不佳，苗弱易黃化。

3.2 溫度對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

適宜的溫度能促進(jìn)種子的吸水速度，并使酶促過程和呼吸作用加強(qiáng)，使貯藏的養(yǎng)分快速變成胚能利用的可溶性狀態(tài)。不同種子萌發(fā)的溫度上限不同。研究表明，溫度對火棘種子萌發(fā)影響顯著，種子萌發(fā)的最適溫度在15～25℃之間，萌發(fā)率達(dá)82.50%以上[4]。而萵苣和菠菜種子在高于28℃時便不能發(fā)芽，相反，南瓜的種子在43℃，玉米甚至在接近50℃時仍能發(fā)芽[1]。但大部分種子萌發(fā)的最適溫度為20～25℃。有研究表明變溫能促進(jìn)煙草種子萌發(fā)[5]。本研究結(jié)果表明，枳種子萌發(fā)的最適溫度為25℃左右，在此溫度條件下，出苗快且出苗齊。對于幼苗來說，25℃溫度下，幼苗活力指數(shù)與幼苗存活率均高；而35℃溫度下，幼苗活力指數(shù)雖高，苗壯，但存活率不高，幼苗生長一段時間后就逐漸枯黃死亡。這一結(jié)果與前人的研究基本一致。

3.3 NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

隨著NaCl脅迫濃度的升高，作物的發(fā)芽時間推遲，發(fā)芽率逐漸降低[6]。番茄種子當(dāng)鹽分濃度達(dá)到60mmol／L時，發(fā)芽就明顯受阻，且當(dāng)濃度升高到120mmol／L時，就難以發(fā)芽了[7]。苦瓜不同品種的發(fā)芽率在相同NaCl濃度下雖然存在著極顯著差異，但當(dāng)濃度達(dá)到150mmol／L時，各品種均難以發(fā)芽[8]。黃瓜的耐鹽性較強(qiáng)，一般濃度在30mmol／L以下的濃度范圍內(nèi)，各品種均可發(fā)芽[9]。此外，在低鹽濃度下可以顯著提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，當(dāng)超過一定濃度時，發(fā)芽率便會逐漸降低[10]。鹽脅迫對植物的傷害表現(xiàn)在滲透脅迫和離子毒害2個方面[11－12]，不但使種子不能萌發(fā)或延遲發(fā)芽，幼苗生長也同樣受抑制。棉花幼苗對鹽脅迫比較敏感，無論鹽濃度的高低，都對棉苗生長產(chǎn)生不同程度的抑制作用，導(dǎo)致幼苗生長緩慢、子葉面積小、根系發(fā)育不良、幼苗干物質(zhì)積累少。這種影響隨NaCl濃度的增加而變大，且以0.5%NaCl濃度為閥值[13]。本研究結(jié)果表明，枳殼種子及幼苗均有一定的抗鹽能力，在0.1～0.3mol／L范圍內(nèi)種子和幼苗都能正常生長。

本研究在前人的研究基礎(chǔ)上研究了光照、溫度和NaCl脅迫對枳殼種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。綜合來看，3種影響因素的最佳處理組合為：光照－光照∶黑暗＝12h∶12h，溫度－常溫25℃，NaCl脅迫－盡量低的濃度。

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