低溫預(yù)處理對(duì)紅大烤煙品種種子萌發(fā)的影響

摘要：研究低溫預(yù)處理對(duì)紅大煙草種子萌發(fā)特性的影響。通過(guò)設(shè)置不同的溫度對(duì)紅大煙草種子進(jìn)行低溫預(yù)處理，研究種子萌發(fā)特性。種子經(jīng)5℃低溫預(yù)處理1個(gè)月后，其發(fā)芽起始所需時(shí)間顯著縮短，發(fā)芽勢(shì)明顯提高，達(dá)80.0±1.6%，較對(duì)照增加13.8%以上，種子發(fā)芽更為整齊。其他低溫預(yù)處理?xiàng)l件亦能影響紅大烤煙種子的萌發(fā)。

關(guān)鍵詞：預(yù)處理；紅大；發(fā)芽勢(shì)；種子

中圖分類(lèi)號(hào)：S604+ .1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-0432（2012）-11-0059-2

種子休眠的原因多種多樣，然而若采取合理措施，其休眠期限是可以打破或終止的[1]。打破種子休眠、促進(jìn)種子萌發(fā)的方法主要有外源激素如赤霉素、光照如長(zhǎng)日照或短日照以及輻射處理等[2]。在不同光照條件下，常規(guī)烤煙品種紅大和K326的種子萌發(fā)速度顯著加快，但對(duì)其發(fā)芽率的影響甚小[3]。K326種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)經(jīng)幾丁寡糖溶液浸種處理后顯著提高[4]。經(jīng)腺苷三磷酸等有機(jī)試劑浸泡處理后，煙草品種NC89種子其發(fā)芽率和種子活力均有一定程度的提高[5]。激素如赤霉素以及有機(jī)溶劑如聚乙二醇等能提高常規(guī)烤煙品種K326和翠碧1號(hào)的種子發(fā)芽率，且幅度明顯[6]。水楊酸處理以及赤霉素和振蕩水培養(yǎng)等均可打破RS-1煙草品種種子休眠，使其提前萌發(fā)，提高萌發(fā)速度[7-8]。

盡管種子可在較大的溫度范圍內(nèi)完成萌發(fā)過(guò)程，但低溫處理后，種子的休眠狀態(tài)和發(fā)芽特征等卻有顯著差異。有關(guān)低溫對(duì)煙草種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)和研究報(bào)道國(guó)內(nèi)外有很多，如適當(dāng)?shù)牡蜏仡A(yù)處理能夠打破種子的休眠，促進(jìn)萌發(fā)并提高萌發(fā)率，而高溫會(huì)使種子變性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)萌發(fā)[9]；然而如果溫度過(guò)低，種子會(huì)因?yàn)樯硇缘膭?chuàng)傷導(dǎo)致喪失基本活力[10-11]。某烤煙種子在萌發(fā)第3天、第6天分別予以-2℃和-4℃的冷凍處理后表明，-2℃對(duì)烤煙種子的影響則因處理時(shí)期不同而不同，一定范圍的低溫如-4℃及以下，無(wú)論是萌發(fā)后的哪個(gè)階段都嚴(yán)重危害烤煙種子的萌發(fā)及生長(zhǎng)[12]。栽培烤煙品種K326種子為試驗(yàn)材料分別在不同溫度下條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，煙草包衣種子在溫度低至8℃ 時(shí)不會(huì)發(fā)芽，裸種在溫度低于12℃時(shí)前14d不會(huì)發(fā)芽，而且隨著溫度的降低，煙草種子發(fā)芽所需時(shí)間延長(zhǎng)[13]。陳學(xué)平等對(duì)G140和八大香品種進(jìn)行了低溫處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫對(duì)烤煙種子發(fā)芽的早期影響較大，其發(fā)芽速率增快[14]。

作者擬通過(guò)對(duì)目前主要栽培烤煙品種紅大的種子進(jìn)行萌發(fā)前低溫前處理實(shí)驗(yàn)研究，目的是探求打破紅大烤煙種子休眠、促進(jìn)其種子萌發(fā)的適宜溫度。

1 材料與方法

1.1 供實(shí)驗(yàn)用種子處理前對(duì)種子進(jìn)行了發(fā)芽率測(cè)定，品種間差異不顯著

1.2 實(shí)驗(yàn)方法按烤煙行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Yc/T 20-1994和《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》（GB 3543.1-3543.7 1993）進(jìn)行，每個(gè)處理重復(fù)均3次

實(shí)驗(yàn)中采用的播種盆規(guī)格為：盆口直徑26.5cm，盆底直徑20cm，盆高12.5cm的。把種子均勻的播撒在基質(zhì)上面，播種基質(zhì)如下：播種盆最下面墊以碎瓦片，上面2/5為粗腐葉土，最上面3/5為紅壤土。將播種盆連同其中的基質(zhì)一同浸泡于水中，直至完全浸透。播種后每24h觀察一次并記錄發(fā)芽數(shù)據(jù)及生長(zhǎng)狀況，同時(shí)保持濾紙及基質(zhì)濕潤(rùn)。

低溫預(yù)處理實(shí)驗(yàn)：在播種之前將種子放于-10℃、-5℃、0℃、5℃培養(yǎng)箱中分別貯存1個(gè)月。同時(shí)設(shè)一常溫萌發(fā)組作為對(duì)照。

發(fā)芽數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析，相關(guān)數(shù)據(jù)均先進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換，采用轉(zhuǎn)換的數(shù)值進(jìn)行差異性比較，在討論結(jié)果時(shí)再還原為試驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)差異顯著者，進(jìn)一步采用LSD和Duncan多重比較，采用字母法標(biāo)記[15]。

每個(gè)重復(fù)100粒種子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。種子萌發(fā)以露出綠色子葉為標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率按下列公式計(jì)算：

2 結(jié)論與討論

如表1所示，紅大種子大多數(shù)發(fā)芽指標(biāo)在經(jīng)不同的低溫預(yù)處理后，均呈現(xiàn)不同程度的變化。但在-5℃、0℃和5℃低溫條件下，其發(fā)芽起始所需的天數(shù)方面相比常溫對(duì)照組沒(méi)有顯著差別。在-10℃條件下，種子發(fā)芽起始所需的天數(shù)增多，平均起始發(fā)芽天數(shù)達(dá)8.3d，發(fā)芽日期明顯推遲，較對(duì)照延期3.3d左右。同時(shí)在上述條件中，紅大種子的發(fā)芽持續(xù)時(shí)間比對(duì)照延長(zhǎng)57.3%，達(dá)到最大值，而且相應(yīng)的發(fā)芽期也最長(zhǎng)，即發(fā)芽起始天數(shù)+發(fā)芽持續(xù)時(shí)間天數(shù)最多；在所有的低溫預(yù)處理實(shí)驗(yàn)中，發(fā)芽持續(xù)時(shí)間以0℃條件下為最短，僅僅14.0d，對(duì)照明顯延長(zhǎng)，但和另外兩組預(yù)處理之間沒(méi)有顯著差異。

以上實(shí)驗(yàn)初步說(shuō)明，種子的發(fā)芽持續(xù)時(shí)間在經(jīng)低溫預(yù)處理后顯著延長(zhǎng)，究其原因可能是因?yàn)橹参锏纳矸磻?yīng)包括種子萌發(fā)都是在酶的催化下完成的，而酶的活性必須在適宜的溫度條件下才能保持和激發(fā)；若溫度過(guò)高亦或過(guò)低，其活性受到抑制或者直接喪失，則無(wú)法促進(jìn)種子萌發(fā)所必須的生理反應(yīng)過(guò)程，自然的種子的發(fā)芽進(jìn)程緩慢或延期，甚至不能萌發(fā)或?qū)е路N子休眠。而過(guò)低的溫度如-10℃及以下，對(duì)植物種子而言可能不僅僅只是抑制了酶的活性，而是因凍害直接導(dǎo)致部分種子受傷或者死亡；這也正是-10℃的預(yù)處理?xiàng)l件下紅大的萌發(fā)率明顯下降，而其它稍高的預(yù)處理和對(duì)照沒(méi)有顯著變化的原因。經(jīng)0℃處理后，紅大的發(fā)芽勢(shì)顯著提高，較對(duì)照增加13.8%以上，且較其他預(yù)處理均有顯著提高；說(shuō)明在此條件下，種子的發(fā)芽較為整齊，對(duì)于大田生產(chǎn)具有一定的意義。除-10℃和對(duì)照（分別于置床后第8d和第13d）外，在置床后第9d，紅大種子經(jīng)低溫預(yù)處理的日萌發(fā)數(shù)達(dá)到頂峰；在以上四組低溫預(yù)處理中，最高平均日萌發(fā)顆數(shù)為0℃處理下的33顆，再次說(shuō)明0℃為較適宜的預(yù)處理溫度。在置床后的第18d，所有處理的種子均完成發(fā)芽過(guò)程（除經(jīng)-10℃預(yù)處理的種子第17d仍有1顆萌發(fā)外）。綜合以上各項(xiàng)種子發(fā)芽指標(biāo)（發(fā)芽期、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)等），我們認(rèn)為對(duì)烤煙品種紅大而言，最適宜的低溫預(yù)處理溫度為0℃，其效果最佳，即種子發(fā)芽率最高的同時(shí)，發(fā)芽勢(shì)最高，發(fā)芽最為整齊，對(duì)大田生產(chǎn)最為有利。

由上可以看出，烤煙品種紅大的種子只有在適宜的光照、水分以及溫度條件下才能完成萌發(fā)過(guò)程，說(shuō)明該烤煙種子為強(qiáng)迫休眠型。針對(duì)此類(lèi)型的種子，將來(lái)可以通過(guò)建立種子庫(kù)，用常規(guī)的種子保存技術(shù)以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存種質(zhì)資源的目的[16]。

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