種衣劑與赤霉素對茄子種子發(fā)芽及幼苗生長的影響

王利英 喬軍 石瑤 常波波 李素文

摘 要： 內(nèi)部激素和革質(zhì)種皮共同作用導(dǎo)致茄子種子休眠，影響萌發(fā)。為了尋找一種適用于茄子種子處理的操作方法，研究種衣劑和赤霉素的相互作用，用200、400、600、800、1 000 mg·L-1的赤霉素溶液預(yù)處理茄子的包衣種子和未包衣種子，并測定相關(guān)發(fā)芽指標(biāo)和幼苗生長指標(biāo)。結(jié)果表明，用600 mg·L-1的赤霉素溶液預(yù)處理茄子種可以顯著提高包衣種子活力，增強(qiáng)幼苗在逆境環(huán)境下的抵抗力，而對未包衣種子效果有限。這表明添加適當(dāng)赤霉素的種衣劑處理才能有效提高茄子種子活力，促進(jìn)種子萌發(fā)，達(dá)到出苗迅速整齊的目的。關(guān)鍵詞： 茄子種子； 種衣劑； 赤霉素； 種子發(fā)芽； 幼苗生長Effect of Seed Coating and Gibberellins on Seed Germination and Seedling Growth in EggplantWANG Li-ying， QIAO Jun， SHI Yao， CHANG Bo-bo， LI Su-wen（Tianjin Kernel Vegetable Research Institute， Tianjin 300384， China）Abstract： Internal hormone and testa leathery together lead to the dormancy of eggplant seeds. In order to find a suitable eggplant seed treatment we studied the interaction of seed coating and GA. Gibberellins at 200 mg·L-1，400 mg·L-1，600 mg·L-1，800 mg·L-1 and 1 000 mg·L-1 pretreated eggplant coated and uncoated seeds，and germination and seedling growth index were determined. The results showed that pretreatment coated seed with gibberellins at 600 mg·L-1 significantly improved seed vigor，enhanced resistance of seedling under stress environment，while limited effect on uncoated seed. This indicates that seed coating with appropriate gibberellins could improve eggplant seed vigor，promote seed germination and seedling growth.Key words： Eggplant seed； Seed coating； Gibberellins； Seed germination； Seedling growth

茄子因其適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)量高，供應(yīng)期長，在我國南北各地普遍栽培，是夏秋季主要蔬菜之一。但是茄子的外種皮為革質(zhì)，內(nèi)種皮透水性差，加之種皮表面光滑并有膠質(zhì)物包裹，加大了種子吸水吸氧的困難[1]。而且由于后熟不充分，常常產(chǎn)生休眠現(xiàn)象[2]。由于生產(chǎn)上連作和果實(shí)易腐爛等原因，種子帶菌也非常嚴(yán)重[3]。因此不經(jīng)過處理的種子播種后，常常在苗期表現(xiàn)為大小不一，發(fā)病嚴(yán)重，成苗率低[4]。近年來， 在促進(jìn)茄種子發(fā)芽方面已有許多研究[5-9]，報(bào)道適宜茄子浸種的赤霉素質(zhì)量濃度有50~100、300、500、600、1 000 mg·L-1，在生產(chǎn)實(shí)踐的具體應(yīng)用中更是紛亂復(fù)雜。關(guān)于茄子種衣劑的報(bào)道不僅極少[10]，而且側(cè)重包衣對種子影響的研究，種衣劑中赤霉素濃度的配比研究則一直未見報(bào)道。本研究通過種衣劑和不同濃度赤霉素配合使用對種子進(jìn)行預(yù)處理，準(zhǔn)確測定發(fā)芽指標(biāo)和幼苗生長指標(biāo)，探索茄子種衣劑中最佳赤霉素濃度，為茄子種包衣技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

茄子種子為天津科潤蔬菜研究所自繁的‘快圓茄種子，籽粒飽滿，發(fā)芽率達(dá)到國家常規(guī)種標(biāo)準(zhǔn)75%。所用種衣劑為茄子研究室自制種衣劑，主要成分包括成膜劑和殺菌劑，不含赤霉素。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子發(fā)芽試驗(yàn) 先用赤霉素粉劑配成質(zhì)量濃度分別為200、400、600、800、1 000 mg·L-1共5個(gè)梯度的溶液，作為5種處理和1個(gè)清水對照，分別作用于包衣種子和未包衣種子。包衣種子與未包衣種子的處理分別設(shè)3次重復(fù)。處理結(jié)束后取出種子，種子為隨機(jī)抽取，發(fā)芽盒用上述赤霉素溶液和清水浸濕。發(fā)芽試驗(yàn)每個(gè)處理取100粒種子，3次重復(fù)。均勻放在鋪有吸水紙的發(fā)芽盒里，蓋緊盒蓋，最后將裝有種子的發(fā)芽盒全部放入恒溫箱里進(jìn)行培養(yǎng)，溫度設(shè)定為30 ℃ 進(jìn)行催芽。

逐日統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽數(shù)（以胚根長度等于或超過種子縱長的1/2做為發(fā)芽種子標(biāo)準(zhǔn)）。每天用對應(yīng)濃度的赤霉素溶液對發(fā)芽盒里的種子進(jìn)行浸泡，以防止種子因?yàn)槿彼绊懛N子的萌發(fā)。計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽時(shí)間（d）， 其中發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)至催芽第11天， 發(fā)芽勢統(tǒng)計(jì)至催芽第6天。

發(fā)芽率指測試種子發(fā)芽數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比，是衡量種子質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。發(fā)芽勢是指在發(fā)芽過程中日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時(shí)，發(fā)芽的種子數(shù)占供測樣品種子數(shù)的百分率。發(fā)芽勢的大小表明發(fā)芽速率的快慢，也表明種子活力的強(qiáng)弱，是反映種子質(zhì)量優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，也是計(jì)算播種量的因子之一。發(fā)芽指數(shù)是發(fā)芽粒數(shù)/逐日之和，是發(fā)芽率指標(biāo)的細(xì)化和深化，放大了種子的活力特征，使好壞種子的差異增大。

發(fā)芽率/%＝規(guī)定發(fā)芽率測定時(shí)間（d）內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)量/供試種子數(shù)量×100。

發(fā)芽勢/%=規(guī)定時(shí)間（d）內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)量/供試種子數(shù)量×100。

發(fā)芽指數(shù)（GI）= ∑（Gt/Dt）發(fā)芽指數(shù)Dt-發(fā)芽時(shí)間（d），Gt是與Dt相對應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)量。

平均發(fā)芽時(shí)間/d=ΣGiT i/ΣGi，式中:G為在T的發(fā)芽種子數(shù)量；T為其相應(yīng)的發(fā)芽時(shí)間（d）。

1.2.2 幼苗生長試驗(yàn) 以草炭為基質(zhì)， 苗盤為育苗體，把草炭與土按一定比例混合，裝入苗盤內(nèi)，每穴播種3粒，每個(gè)處理播種10穴，3次重復(fù)，播好后覆土澆水，放入溫室中，溫度控制在25 ℃左右。幼苗階段觀察記載幼苗每天出苗數(shù)量、植株高度、全株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的赤霉素處理對茄子種子發(fā)芽的影響

從表1和表2可以看出，處理包衣種子的各個(gè)指標(biāo)高于未包衣種子的。發(fā)芽率在赤霉素處理質(zhì)量濃度為400、600 mg·L-1時(shí)差異不顯著，其余處理均達(dá)到顯著性差異，與清水對照達(dá)極顯著差異。只有在未包衣種子中的1 000 mg·L-1的赤霉素處理的種子對種子萌發(fā)具有抑制作用，發(fā)芽率低于清水對照。另外包衣種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽時(shí)間（d）對清水對照也均達(dá)到顯著水平。

從發(fā)芽指數(shù)可以看出，包衣種子600 mg·L-1處理較對照提高了5.06，表明用600 mg·L-1處理茄子種子可以促進(jìn)種子的萌發(fā)速度，平均發(fā)芽時(shí)間（d）也比對照縮短了1.16 d。在未包衣種子里，1 000 mg·L-1赤霉素的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)分別較清水對照降低了15.01個(gè)百分點(diǎn)、15.30個(gè)百分點(diǎn)和39.70%，而200~800 mg·L-1的赤霉素處理都比清水對照高，由此可以看出1 000 mg·L-1的赤霉素處理對茄子種子的萌發(fā)具有一定的抑制作用。催芽第9天時(shí)包衣種子的下胚軸平均長度只有赤霉素質(zhì)量濃度 400、600 mg·L-1 的比清水對照長，而未包衣種子所有處理都高于清水對照。

從圖1可以看出，用赤霉素處理過的包衣種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢明顯高于清水對照，說明赤霉素處理對包衣種子的發(fā)芽具有促進(jìn)作用，能夠提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。赤霉素質(zhì)量濃度在200~600 mg·L-1時(shí)，隨著赤霉素濃度的增高，包衣種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢也在逐漸增高，在600 mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值，分別為83.11%、69.72%。隨后隨著濃度的增高而降低。這表明用600 mg·L-1赤霉素處理包衣種子對種子發(fā)芽的影響最大。

從圖2可以看出，在赤霉素質(zhì)量濃度為200~

1 000 mg·L-1時(shí)包衣種子的發(fā)芽率均比未包衣種子的發(fā)芽率高，而對照組的包衣種子發(fā)芽率低于未包衣種子發(fā)芽率，不過差異不顯著。表明了用赤霉素處理的包衣種子能夠明顯提高種子的發(fā)芽率，對種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用。在赤霉素質(zhì)量濃度為600 mg·L-1時(shí)，包衣種子和未包衣種子的發(fā)芽率均是最高值，表明用600 mg·L-1的赤霉素處理對種子的促進(jìn)作用最好。

由以上分析我們得知，用600 mg·L-1赤霉素處理茄子種子，達(dá)到的效果最好。在赤霉素質(zhì)量濃度為600 mg·L-1時(shí)，包衣種子的發(fā)芽率83.05%、發(fā)芽勢69.73%和下胚軸長度4.76 cm都明顯高于未包衣種子的發(fā)芽率68.38%、發(fā)芽勢65.32%和下胚軸長度3.33 cm。由此可知，在赤霉素濃度為600 mg·L-1時(shí)，包衣種子可以明顯促進(jìn)種子的發(fā)芽。

2.2 不同濃度赤霉素處理對茄子幼苗生長的影響

將包衣和未包衣種子直播于育苗盤中， 在溫度控制在25 ℃ 左右的溫室中進(jìn)行培養(yǎng)，每天觀察出苗情況。經(jīng)過赤霉素處理的種子在播種30 d后，植株長至2葉1心，然后調(diào)查出苗率（表3和表4）。經(jīng)觀察未包衣種子出苗參差不齊，苗子大小不一，出苗率低。而經(jīng)過赤霉素處理的包衣種子，播種后出苗整齊，出苗率高，沒有病害發(fā)生。

對比表3和表4，包衣種子的各個(gè)指標(biāo)優(yōu)于未包衣種子的。在赤霉素質(zhì)量濃度200~800 mg·L-1之間，包衣種子幼苗的出苗率隨著赤霉素質(zhì)量濃度的增大而逐漸提高，在赤霉素質(zhì)量濃度為600 mg·L-1時(shí)，達(dá)到最高值，包衣種子的出苗率是86.13%，清水對照的出苗率為65.02%，較清水對照提高了21.11個(gè)百分點(diǎn)。赤霉素質(zhì)量濃度為600 mg·L-1時(shí)未包衣種子的發(fā)芽率是78.15%，清水對照是36.14%，較清水對照提高了1倍多。包衣種子的出苗率、苗高、鮮質(zhì)量普遍大于未包衣種子的各項(xiàng)對應(yīng)指標(biāo)，表明了包衣種子較利于幼苗生長。包衣種子的出苗速度較快， 幼苗生長勢強(qiáng)。

排除徒長等意外因素，幼苗的苗高也是種子活力的一種表現(xiàn)。表中的幼苗高度是茄子播種后30 d的高度?？梢钥闯霭路N子的幼苗苗高在赤霉素質(zhì)量濃度為200~600 mg·L-1時(shí)，隨著赤霉素質(zhì)量濃度的增高而增高，在600 mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值（3.29 cm），比清水對照提高了73.16%，而后隨著赤霉素質(zhì)量濃度的增高而降低。這表明用600 mg·L-1赤霉素溶液預(yù)處理茄子包衣種子，可以使包衣種子的活力增強(qiáng)，提高幼苗高度，有利于幼苗的生長。

鮮質(zhì)量表示植物組織的含水量，是表示植物組織水分狀況的一個(gè)常用指標(biāo)。對于正常生長的組織，含水量的多少直接影響植物的生長狀況。所以，對幼苗鮮質(zhì)量進(jìn)行測定，不僅具有理論意義，而且具有重要的實(shí)踐意義。由圖3可知，用赤霉素處理種子的茄子幼苗鮮質(zhì)量基本上都高于清水對照。在未包衣種子處理中，200 mg·L-1和1 000 mg·L-1的赤霉素處理種子后幼苗鮮質(zhì)量與清水對照基本一致。未包衣處理中，茄子幼苗鮮質(zhì)量隨著赤霉素質(zhì)量濃度的增大而增大，在600 mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值，隨后隨著赤霉素質(zhì)量濃度的增大而減小。表明用600 mg·L-1的赤霉素預(yù)處理茄子種子，播種后幼苗含水量最多，有利于植株的生長。由圖3還可以看出，用赤霉素處理的包衣種子的幼苗鮮質(zhì)量高于未包衣種子的，表明種子包衣可以提高播種質(zhì)量。

圖3 不同濃度赤霉素處理幼苗鮮質(zhì)量的變化趨勢

3 討 論

本研究表明，在一定范圍內(nèi)，不同濃度的赤霉素均可促進(jìn)茄子種子萌發(fā)，但不是濃度越大種子的發(fā)芽越好，如1000 mg·L-1赤霉素對包衣種子與未包衣種子發(fā)芽的促進(jìn)作用不大，甚至?xí)种莆窗路N子的發(fā)芽。而600 mg·L-1預(yù)處理對包衣種子和未包衣種子的發(fā)芽具有明顯的促進(jìn)作用。這表明只有在一定濃度范圍內(nèi)赤霉素才能有效提高茄子種子活力，促進(jìn)種子萌發(fā)，達(dá)到出苗迅速整齊的目的。本研究室相關(guān)實(shí)驗(yàn)還表明，不同茄子品種對赤霉素濃度的適應(yīng)范圍也不盡相同。

種子包衣技術(shù)具有提高種子發(fā)芽率和促進(jìn)種苗品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)把防病、治蟲、消毒、促長融為一體的種子處理技術(shù)[11]。赤霉素是一種重要的植物激素，能促進(jìn)種子和其他休眠器官的萌發(fā)，激活植物內(nèi)部基因，控制酶蛋白合成和酶的分泌，從而促進(jìn)代謝反應(yīng)，影響植物的生理生化變化[12]。本研究證明種衣劑和赤霉素配合使用可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，并有加快幼苗生長的效果。用赤霉素處理可以促進(jìn)包衣劑中活性成分向種子內(nèi)部滲入，從而有效地促進(jìn)了種子發(fā)芽，這與楊文清[13]的研究結(jié)果基本一致。

大量研究表明，種子播前預(yù)處理能夠促進(jìn)種子提前萌發(fā)，預(yù)防病害發(fā)生，提高商品苗質(zhì)量。根據(jù)不同作物種子特點(diǎn)，有針對性地進(jìn)行打破休眠或殺菌處理已經(jīng)成為生產(chǎn)中提高種子質(zhì)量的重要手段[14]。隨著種子工程產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施， 高質(zhì)量、高活力的包衣種子將被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。

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收稿日期： 2013-10-21； 修回日期： 2014-02-21

基金項(xiàng)目： 蔬菜作物生物育種平臺建設(shè)（12ZCDZNC03500）

作者簡介： 王利英，女，副研究員，主要從事茄果類育種工作。電話： 022-23784636； 電子信箱： sun_hwg@163.com

通信作者：李素文，女，研究員，主要從事科研管理工作。電話：022-23784636； 電子信箱： sxdtqj886@126.com