低溫對(duì)油菜種子萌發(fā)和成苗的影響

曹棟棟　陳合云　張振蘭等

摘 要：試驗(yàn)采用3個(gè)油菜品種浙油18、高油605和浙油50，研究了低溫對(duì)種子發(fā)芽和田間成苗的影響。結(jié)果表明，在低溫條件下，浙油50新種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和幼苗鮮重均最高，且田間成苗率也最高；高油605陳種的發(fā)芽最差；浙油50適宜晚直播。

關(guān)鍵詞：油菜；種子；活力；低溫發(fā)芽；田間成苗

中圖分類號(hào)：S634.303.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）09-0056-03

油菜（Brassica napus L.）是我國(guó)主要的油料作物，種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。隨著科技進(jìn)步以及勞動(dòng)力成本的上升，油菜栽培方式逐漸向大田免耕直播方式轉(zhuǎn)變。然而，晚直播冬油菜很容易受到低溫影響，導(dǎo)致種子活力下降，幼苗生長(zhǎng)羸弱，影響后期植株的生長(zhǎng)發(fā)育，從而嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，了解低溫逆境下油菜種子的發(fā)芽情況以及幼苗素質(zhì)對(duì)于選育優(yōu)良的油菜品種和實(shí)際的田間應(yīng)用具有重要意義。

低溫發(fā)芽測(cè)定是一種種子活力測(cè)定的有效方法，因?yàn)橄矞刈魑飳?duì)低溫比較敏感，這種方法一般適用于喜溫作物，如水稻、玉米、棉花和蔬菜種子等[5]。通過測(cè)定低溫條件下種子的發(fā)芽情況，可以區(qū)分不同活力的種子批，為生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。

本研究以浙江省3個(gè)主栽油菜品種為試驗(yàn)材料，研究低溫脅迫對(duì)油菜種子發(fā)芽和幼苗的影響，并采用低溫模擬田間成苗的方法測(cè)定不同油菜品種的耐寒能力，為油菜種子的用種安全提供保障，可為今后油菜生產(chǎn)和育種提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)選用3個(gè)油菜品種浙油18、高油605和浙油50，每個(gè)品種分為芽率高的新種子和芽率低的陳種子兩個(gè)樣本，由浙江農(nóng)科種業(yè)有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 低溫發(fā)芽試驗(yàn) 油菜種子經(jīng)0.5%次氯酸鈉溶液消毒5 min，用清水徹底洗凈。將種子置于墊有三層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿（直徑9 cm）中，15～10℃變溫條件發(fā)芽，高溫12 h，低溫12 h，高溫時(shí)段有光照，光通量為250 μmol/（m2·s）。每重復(fù)100粒種子，每處理3個(gè)重復(fù)。每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，分別于發(fā)芽第5天和第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。發(fā)芽結(jié)束后，測(cè)定幼苗鮮重，并參照Z(yǔ)hang等（2007）[9]的方法計(jì)算發(fā)芽指數(shù)（GI）：

GI=∑（Gt/ Dt）

式中：Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為發(fā)芽日數(shù)。

1.2.2 低溫模擬田間成苗試驗(yàn) 將油菜種子置于裝有濕潤(rùn)土壤（含水量60%～70%）的發(fā)芽盒（15 cm×20 cm）中，15℃恒溫發(fā)芽。每重復(fù)100粒種子，每處理4個(gè)重復(fù)。20天后統(tǒng)計(jì)成苗率。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)用SAS 8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。多重比較采用LSD法，α=0.05。百分率數(shù)據(jù)在分析前進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換，y=arcsin [sqrt （x/100）]。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽勢(shì)的影響

圖1顯示，在低溫條件下，高油605和浙油50的新種子發(fā)芽勢(shì)均顯著高于陳種子，浙油18的新、陳種子發(fā)芽勢(shì)之間無顯著差異。其中，高油605新種和浙油50新、陳種的發(fā)芽勢(shì)均達(dá)到90%以上，浙油50新種的發(fā)芽勢(shì)最高，為97%。高油605陳種的發(fā)芽勢(shì)最低，為60%，與高油605新種的發(fā)芽勢(shì)相差33個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽率的影響

圖2所示，低溫條件下，高油605陳種的發(fā)芽率顯著低于其它品種，僅為88%。其余品種新、陳種的發(fā)芽率無顯著差異，且均高于90%。浙油50新種的發(fā)芽率最高，為97%，其陳種的發(fā)芽率次之，為96%。

圖2 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽率的影響

2.3 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽指數(shù)的影響

低溫條件下，高油605和浙油50的新種發(fā)芽指數(shù)均顯著高于陳種，浙油18新、陳種的發(fā)芽指數(shù)無顯著差異。其中，浙油50新種的發(fā)芽指數(shù)最高，為32.76；其次為高油605新種，為25.99。高油605陳種的發(fā)芽指數(shù)最低，僅為17.72，與其新種相差31.8%（圖3）。

圖3 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子發(fā)芽指數(shù)的影響

2.4 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子苗鮮重的影響

低溫條件下，油菜種子發(fā)芽7天后，3個(gè)品種的新、陳種的苗鮮重均存在顯著差異。高油605和浙油50新種的苗鮮重顯著高于其陳種，但浙油18陳種的苗鮮重顯著高于新種。浙油50新種的苗鮮重最高，其次為浙油18陳種。高油605陳種的苗鮮重最低（圖4）。

圖4 低溫對(duì)不同油菜品種新、陳種子幼苗鮮重的影響

2.5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬田間成苗情況

在低溫15℃恒溫條件下，3個(gè)品種新、陳種之間的田間成苗率均無顯著差異。浙油18新種的田間成苗率最低，為65%，顯著低于高油605新、陳種和浙油50新種；高油605新、陳種和浙油50新種的田間成苗率相對(duì)較高（圖5）。

圖5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬 田間成苗情況

3 結(jié)論與討論

溫度是影響植物產(chǎn)量、生長(zhǎng)發(fā)育和地理分布的重要環(huán)境因子。低溫脅迫是植物經(jīng)常遇到的一種逆境。一些熱帶和亞熱帶植物，如番茄、黃瓜、水稻、棉花和玉米等溫度稍低于其最適生長(zhǎng)溫度，就會(huì)發(fā)生低溫傷害[8]。低溫脅迫主要是通過抑制種子萌發(fā)、光合作用、結(jié)實(shí)率等而降低植物產(chǎn)量[7]。在低溫脅迫下，甜瓜、玉米和番茄種子的發(fā)芽均受到顯著影響，發(fā)芽率降低，幼苗生長(zhǎng)緩慢[2～4]。程春明等（2003）[1]采用低溫逆境發(fā)芽試驗(yàn)測(cè)定了40份春大豆、40份秋大豆基因型的種子活力，結(jié)果表明這種方法是檢測(cè)大豆種子活力的有效方法。因此，在一定的低溫環(huán)境中，不同活力的種子批會(huì)表現(xiàn)出發(fā)芽差異，據(jù)此可以判斷種子的活力。

本試驗(yàn)選用的浙油18、高油605和浙油50均屬于中熟甘藍(lán)型半冬性油菜，是浙江省種植面積較大的3個(gè)油菜品種。試驗(yàn)結(jié)果表明，在低溫15～10℃變溫條件下，浙油50新、陳種均表現(xiàn)出較高的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，尤其是浙油50新種，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均達(dá)到97%，表現(xiàn)出極高的種子活力。高油605新種和陳種之間的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)存在顯著差異，表明高油605品種不耐貯藏，種子活力下降較快。浙油18和浙油50兩個(gè)品種新、陳種間差異不明顯。此外，本試驗(yàn)還采用了低溫模擬田間成苗方法，進(jìn)一步檢測(cè)了3個(gè)油菜品種新、陳種子活力的差異，結(jié)果與低溫發(fā)芽試驗(yàn)一致。綜上所述，浙油50品種最耐低溫，適宜晚直播。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 程春明，王瑞珍，吳問勝. 大豆種子活力基因型差異的研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，15（1）：8-12.

[2] 杜堯東，段世萍，陳新光，等. 低溫對(duì)番茄種子萌發(fā)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（4）：541-545.

[3] 和紅云，薛 琳，田麗萍，等. 低溫脅迫對(duì)甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（8）：3103-3105.

[4] 李素玲，吳國(guó)定，劉海潮，等. 低溫脅迫對(duì)玉米種子發(fā)芽率的影響[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，28（2）：16-18.

[5] 顏啟傳，胡偉民，宋文堅(jiān). 種子活力測(cè)定的原理和方法[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[6] 顏啟傳. 種子學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[7] Allen D J， Ort D R. Impacts of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants[J]. Trends in Plant Science，2001，6（1）：36-42.

[8] Lyons J M. Chilling injury in plants[J]. Annual Review of Plant Physiology，1973，24：445-466.

[9] Zhang S， Hu J， Zhang Y， et al. Seed priming with brassinolide improves lucerne （Medicago sativa L.） seed germination and seedling growth in relation to physiological changes under salinity stress[J]. Australian Journal of Agricultural Research，2007，58（8）：811-815.