播前引發(fā)處理對糯玉米種子發(fā)芽和營養(yǎng)生長的影響

摘要：以糯玉米中糯2號為試驗材料，研究了水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)、25 mmol/L NaCl滲透引發(fā)、曬種和不處理等5個不同的處理對種子發(fā)芽和營養(yǎng)生長的影響。結果表明，水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)均能提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數和活力指數，而引發(fā)處理均對發(fā)芽率不起作用。在糯玉米的營養(yǎng)生長期內，水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種處理均能提高株高、單株葉面積和根系干重，增加根長和根體積，但25 mmol/L NaCl滲透引發(fā)下的效果較差。

關鍵詞：播前引發(fā)；糯玉米；發(fā)芽；營養(yǎng)生長

中圖分類號：S513；S351.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3257-03

種子播前引發(fā)處理是控制種子緩慢吸收水分使其停留在吸脹的第二階段，促進細胞膜、細胞器、DNA的修復和酶的活化，處于準備發(fā)芽的代謝狀態(tài)，常見的種子引發(fā)方法有滲透引發(fā)、水引發(fā)和生物引發(fā)等[1]。引發(fā)處理可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數和成苗率，增強種子活力，還可以有效增加種子根數[2-4]。適當的種子引發(fā)處理能促進植株芽鞘、幼苗和根的生長，增強幼苗葉片SOD、POD的活性，提高RNA、脯氨酸和可溶性蛋白的含量，降低細胞膜透性及MDA的含量[5-7]。此次試驗以糯玉米雜交種子中糯2號為材料，通過播前不同的引發(fā)處理對種子發(fā)芽特性和植株營養(yǎng)生長進行分析研究，旨在為選擇和利用適宜的糯玉米種子處理方法提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2012年3月在紅河學院生命科學與技術學院進行。以雜交糯玉米品種中糯2號為試驗材料，該品種由中國農業(yè)科學院選育。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 共設有5個不同的種子處理，分別是“水引發(fā)”、“NaCl滲透引發(fā)”、“吸濕回干引發(fā)”、“曬種”和“不處理”。其中“水引發(fā)”處理是指在室溫條件下用自來水浸種2 h，然后將種子放在相對濕度為100%的密閉容器內培養(yǎng)8 h后播種；“NaCl滲透引發(fā)”處理是指在28 ℃條件下用25 mmol/L的NaCl溶液浸種48 h，然后用去離子水漂洗，經室溫干燥后播種；“吸濕回干引發(fā)”處理是指在25 ℃條件下用干種子吸收水分2 h，然后用吹風機干燥至原來的重量，連續(xù)3次重復該過程；“曬種”處理是指在室外自然環(huán)境條件下，選擇烈日暴曬6 h，連續(xù)曬種3 d后播種；“不處理”是指不經過任何處理的干種子直接播種，該處理作為對照處理。此次試驗是由兩個獨立試驗組成，分別是種子發(fā)芽試驗和營養(yǎng)生長試驗。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗 種子發(fā)芽試驗在室內人工氣候箱中進行，晝、夜光照時間均為12 h，晝、夜溫度分別為25 ℃和15 ℃，空氣相對濕度均為80%，用標準種子發(fā)芽盒進行萌發(fā)試驗，每個處理3盒（即3次重復），每盒50粒，然后分別測定發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數和活力指數等指標[1]。

1.2.3 營養(yǎng)生長試驗 營養(yǎng)生長試驗在科研設施溫室中進行，溫室中受光條件一致，晝、夜溫度分別設定為（28.0±2.0） ℃和（18±2.0） ℃。用口徑15 cm、深20 cm的塑料營養(yǎng)缽栽培，采用肥力和質地類型均勻一致的營養(yǎng)土進行培育，每個處理共有120缽，3次重復，每缽播種3～5粒，最后定苗2株，通過調節(jié)營養(yǎng)缽間距離確定玉米植株密度為6株/m2，播種后用等量的自來水澆透，然后每隔7 d每缽用500 mL自來水進行澆灌。從4葉期開始取樣，之后每出1片葉取樣一次，直至8葉期（即幼穗分化期）結束，每次取樣時每次重復取樣7缽，其中的5缽用來測量植株高度、單株葉面積、根長、根系體積和單株根干重等指標，另外的2缽用來測量葉綠素含量[8]。

2 結果與分析

2.1 播前引發(fā)處理對糯玉米種子發(fā)芽的影響

糯玉米種子在水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種處理下的發(fā)芽勢均表現(xiàn)較高，三者間無顯著差異，而NaCl滲透引發(fā)（即25 mmol/L NaCl滲透引發(fā)，下同）的發(fā)芽勢最低，對照處理（即不處理，下同）較低，而5種不同處理下的種子發(fā)芽率均無顯著差異。水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)下的種子發(fā)芽指數均較高，二者間無顯著差異，但均與對照和NaCl滲透引發(fā)差異顯著，種子活力指數方面的變化規(guī)律和發(fā)芽指數相同（圖1）。

2.2 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期植株高度的影響

糯玉米在4～5葉期內，吸濕回干引發(fā)下的植株高度最高，其次是水引發(fā)和曬種，對照的株高最低。在6葉期時，吸濕回干引發(fā)植株高度最高，其次是水引發(fā)和曬種，而對照和NaCl滲透引發(fā)均較低。在7～8葉期，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的株高均較高，而對照的株高最低（圖2）。

2.3 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期單株葉面積的影響

糯玉米在4葉期時，5種不同處理下的單株葉面積均無顯著差異。在5葉期時，吸濕回干引發(fā)的單株葉面積最大，其次是水引發(fā)，對照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在6葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)單株葉面積均較大，對照最小。在7葉期時，吸濕回干引發(fā)單株葉面積最大，其次是水引發(fā)，對照最小。在8葉期時，吸濕回干引發(fā)、水引發(fā)和曬種下的單株葉面積均較大，而對照的葉面積仍最?。▓D3）。

2.4 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期根長的影響

糯玉米在4～5葉期，水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)下的根長均較長，對照、NaCl滲透引發(fā)和曬種下的根長均較短。在6葉期時，吸濕回干引發(fā)根長最長，其次是水引發(fā)，對照、NaCl滲透引發(fā)和曬種均較短。在7葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根長均較長，對照最短。在8葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的根長仍較長，而對照和NaCl滲透引發(fā)下的根長較短（圖4）。

2.5 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期根體積的影響

糯玉米在4葉期時，吸濕回干引發(fā)下的根體積最大，其次是水引發(fā)和曬種，對照和NaCl滲透引發(fā)下的根體積均較小。在5葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根體積均較大，對照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在6葉期時，吸濕回干引發(fā)根體積最大，其次是水引發(fā)和曬種，對照最小。在7葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)根體積均較大，對照最小。在8葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的根體積仍較大，而對照和NaCl滲透引發(fā)均較?。▓D5）。

2.6 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期單株根系干重的影響

糯玉米在4葉期時，吸濕回干引發(fā)處理下的單株根系干重最大，其次是水引發(fā)，對照和NaCl滲透引發(fā)下的單株根系干重均較小。在5～7葉期，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)單株根系干重均較大，對照和NaCl滲透引發(fā)均較小。在8葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)下的單株根系干重均較大，而對照的最?。▓D6）。

2.7 播前引發(fā)處理對糯玉米營養(yǎng)生長期葉綠素含量的影響

糯玉米在4葉期時，吸濕回干引發(fā)下的葉綠素含量最高，其次是曬種，而對照、水引發(fā)和NaCl滲透引發(fā)下的葉綠素含量均較低。在5葉期時，吸濕回干引發(fā)和水引發(fā)葉綠素含量均較高，其他3個處理均較低。在6～7葉期時，吸濕回干引發(fā)和曬種葉綠素含量均較高，其他3個處理均較低。在8葉期時，吸濕回干引發(fā)、水引發(fā)、曬種和NaCl滲透引發(fā)下的葉綠素含量均較高，對照的葉綠素含量最低（圖7）。

3 小結與討論

有關研究結果表明NaCl滲透引發(fā)處理能有效提高普通玉米種子的活力和發(fā)芽率，促進根和芽的伸長，增加葉面積、苗干重、根干重和耐鹽指數，提高葉綠素和脯氨酸的含量[9-11]。此次研究結果表明，水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)均能有效提高糯玉米種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數和活力指數，而所有引發(fā)處理均對種子的發(fā)芽率不起作用。從總體上來看，在糯玉米營養(yǎng)生長期內水引發(fā)、吸濕回干引發(fā)和曬種下的植株高度、單株葉面積、根長、根體積和根系干重均大于對照，且水引發(fā)和吸濕回干引發(fā)又優(yōu)于曬種，而NaCl滲透引發(fā)效果不明顯。另外，吸濕回干引發(fā)和曬種均能有效提高糯玉米葉片的葉綠素含量，而水引發(fā)和NaCl滲透引發(fā)的效果不明顯。

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