不同水稻藥劑浸種對雜交水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

鄧接樓，張高陽，周木華，周 云，劉利桃

（上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，江西上饒334001）

不同水稻藥劑浸種對雜交水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

鄧接樓，張高陽，周木華，周 云，劉利桃

（上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，江西上饒334001）

為了研究不同水稻藥劑對水稻種子萌發(fā)情況及幼苗生長情況中形態(tài)指標和生理生化指標的影響。以金優(yōu)974水稻品種為實驗材料，在以清水作為對照組的條件下，配置相同體積的咪酰胺、石灰水、浸種靈和100g· mL－1的赤霉素等溶液下浸泡水稻種子48h，從而測定包括種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，秧苗根長、苗長和鮮重及苗中抗氧化物酶活性和葉綠素質(zhì)量分數(shù)等指標?？梢园l(fā)現(xiàn)赤霉素和咪酰胺都不會影響水稻的發(fā)芽勢，而浸種靈、石灰水則降低了水稻發(fā)芽勢；同時，赤霉素可以提高水稻的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，而浸種靈、石灰水、咪酰胺都會降低水稻的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。對苗的根長和苗長有顯著促進作用的是赤霉素，咪酰胺對幼苗根長和苗長有抑制作用以及降低了幼苗的鮮重，其它無顯著差異。4種浸種劑使水稻幼苗內(nèi)SOD活性、CAT活性和葉綠素質(zhì)量分數(shù)的含量相比于清水都有所增加，其中以咪酰胺尤為突出。本實驗為水稻種子浸種劑的選取提供了一定的理論依據(jù)。

浸種劑；雜交水稻；發(fā)芽率；發(fā)芽勢；抗氧化物酶

種子處理主要應(yīng)用生物的、物理的、化學(xué)的方法和手段，為農(nóng)作物種子提供保護，促進作物健康出苗。種子處理，不僅促進作物生育安全和使作物健康茁壯成長，而且與作用于植物葉面的植保產(chǎn)品相比，種子處理劑能以很低的用量和較高的防效控制種傳病害的發(fā)生，使作物免受病菌和地下害蟲的危害，是作物病蟲害綜合治理（IPM）中具有重要意義的首要環(huán)節(jié)。種子處理技術(shù)主要包括種子包衣、種子丸?；?、浸種、拌種等。我國從上世紀50年代就開始利用藥劑浸種、拌種來防治農(nóng)作物地下害蟲和苗期病害［1－3］。

雜交水稻種子是農(nóng)民種植水稻最基礎(chǔ)、最重要的原料，它的萌發(fā)率和萌發(fā)效果對作物生產(chǎn)的高效、高產(chǎn)有舉足輕重的影響，所以從種子開始提升它的萌發(fā)潛力和萌發(fā)狀況會對接下來的秧苗生長情況以及后面一系列生長狀況都有提升的作用。前人在浸種這方面已經(jīng)有了重大的突破，他們利用不同物質(zhì)含量的化學(xué)藥劑或者是種衣劑來對種子進行處理并觀察其對種子萌發(fā)及幼苗生長情況的影響。而本實驗在前人研究的理論和實踐基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究水稻浸種問題。近些年來隨著人口的增長，人們對于糧食的需求也越來越多，研究和種植雜交水稻的重要意義是提高糧食的產(chǎn)量，在有限的土地上，為日益增加的人口解決糧食不足的問題［2］，所以水稻的產(chǎn)量和人類的生存問題有著密不可分的關(guān)系。如何提高水稻的產(chǎn)量是當代的一個焦點，直到有了雜交育種的出現(xiàn)才讓水稻的產(chǎn)量有了質(zhì)的飛越。從水稻育種最開始來看，浸種是一種有效提高水稻種子萌發(fā)和生長效率的方法，許多國家也都在這方面有研究［4－7］，而不同的浸種劑對水稻種子的萌發(fā)及幼苗生長又會有什么影響？到底哪種水稻浸種劑比較適合雜交水稻種子的浸種？基于這些問題，我們著手探究不同浸種劑對水稻種子萌發(fā)及幼苗的生長的影響，將為水稻種子浸種劑的選取提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試品種

實驗所用雜交水稻品種為金優(yōu)974號。

1.2 藥品及試劑

10%H2SO4；0.2mol·L－1pH7.8磷酸緩沖液；0.1mol·L－1高錳酸鉀標準液；含1.0μmol·L－1EDTA的2×10－5mol·L－1核黃素溶液；0.026mol·L－1蛋氨酸磷酸緩沖液；67.5×10－4mol·L－1NBT溶液；0.1mol·L－1H2O2；石英砂；氯化鈉溶液；蒸餾水；清水；2g·mL－1石灰水；16%咪酰胺；浸種靈；0.1g·mL－1赤霉素。

1.3 試驗設(shè)計

試驗在植物生理實驗室進行，重復(fù)3次。每次先選取500粒水稻種子，浸泡于45℃的0.3%的乙醇消毒水中3～5min。消毒后，選取5份種子，每份100粒，然后分別轉(zhuǎn)移至盛有清水、石灰水、草木灰、咪酰胺、100g·mL－1赤霉素等相應(yīng)溶液的燒杯中浸種48h。而后取出種子用蒸餾水清洗水稻種子2～5遍，然后分別移至浸有同種營養(yǎng)液且底下墊有吸水紙的培養(yǎng)皿中，營養(yǎng)液量以剛浸沒種子為宜，放在恒溫培養(yǎng)箱28℃下培養(yǎng)24h。第二天，將在培養(yǎng)皿蓋上吸水紙，用同種濃度營養(yǎng)液重新浸潤且從種子萌發(fā)開始，觀察出芽情況和苗長、根長等各個性狀，并進行記載。

1.4 測定內(nèi)容與方法

1.4.1 過氧化氫酶活性測定（滴定法）

H2O2在CAT的作用下會分解為水和氧氣，可以用規(guī)定時間內(nèi)分解的H2O2量來表示其活性大小，在反應(yīng)體系中加入已知量的H2O2溶液，經(jīng)過一段時間的酶促反應(yīng)后，殘余的H2O2可用標準的高錳酸鉀溶液來滴定，即可得知被CAT分解掉的H2O2的量［11］。

1.4.2 超氧化物歧化酶活性的測定

稱取0.5g左右幼苗葉子在研缽中加入石英砂和緩沖液后研磨成漿，離心機（12000rpm）離心20min，上清液即為酶液。在0.05mol·L－1pH的磷酸緩沖液、750umol·L－1氮藍四唑（NBT）、100μmol·L－1EDTA、20umol·L－1的核黃素和130mmol·L－1的甲硫氨酸（Met）溶液的混合液中，加入0.1mol·L－1的上清液，在光照下放置10min，以緩沖液作空白在560nm下測定其吸光值，測定重復(fù)3次。找出SOD將NBT的還原抑制到對照組一半（50%）時所需的酶量作為一個酶活力單位（U）［18－19］。

1.4.3 葉綠色素含量的測定

要測定葉綠體色素中的葉綠素a和葉綠素b的含量時，只需要對該提取液在兩個特定波長下的吸光度A進行測定，然后根據(jù)其在該波長下的吸光系數(shù)，即可求出其濃度。據(jù)此可列出關(guān)系式為［12－14］：

A的質(zhì)量分數(shù)／（mg／g）＝n×C×N／W：

A表示葉綠體色素，n為提取液體積（mL），C為色素的質(zhì)量濃度（mg·L－1），N為稀釋倍數(shù)，W為樣品鮮重（g）

1.4.4 后期測定方法

（1）發(fā)芽率（%）＝發(fā)芽結(jié)束時正常發(fā)芽的種子數(shù)／供試種子數(shù)×100

（2）發(fā)芽勢（%）＝3d后正常發(fā)芽種子數(shù)／供試種子數(shù)×100

（3）發(fā)芽指數(shù)＝浸種n天的發(fā)芽數(shù)／種子發(fā)芽的相應(yīng)天數(shù)t

（4）CAT活性用每克鮮重樣品在10min內(nèi)分解H2O2毫克數(shù)表示

CAT酶活性（mg H2O2·gFW－1）＝［（V0－V1）×V2／V3×1.7］·m－1

V0為對照高錳酸鉀滴定mL數(shù)，V1為酶反應(yīng)后高錳酸鉀滴定mL數(shù)，V2為酶提取液總量（mL），V3為反應(yīng)所用酶液量（mL），m為樣品質(zhì)量（g），1.7為1mL、0.1mol·L－1高錳酸鉀相當于1.7mg H2O2。

（5）SOD活性單位以抑制NBT光化還原的50%為一個酶活性單位表示：

式中：ODCK為照光對照管的光密度值，ODE為樣品光密度值，Vt為樣積（mL），Vs為測定時樣品用量（mL），m為樣重（g）［15－17］。

（6）取每種浸種劑中的水稻幼苗各20株，測定其根長和苗長，取平均數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同浸種劑對雜交水稻種子萌發(fā)情況的影響

通常用種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率衡量種子發(fā)芽力，種子發(fā)芽勢高，則表示種子活力強，發(fā)芽整齊，出苗一致，增產(chǎn)潛力大［20－23］。由表1可以看出：不同浸種劑處理下對水稻種子發(fā)芽率有著不同程度的差異。0.1g· mL－1赤霉素浸種對水稻的發(fā)芽率有著促進的作用，比對照組增加了1.5%，而浸種靈、石灰水和咪酰胺等溶液下浸種都在一定程度上抑制水稻種子的發(fā)芽率，石灰水浸種時其發(fā)芽率比對照組下降了21%，浸種靈浸種時其發(fā)芽率比對照下降32%，而咪酰胺浸種時其發(fā)芽率比對照組下降了35.5%，均達極顯著差異水平。

表1 不同浸種劑對水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響

相比對照組，赤霉素、咪酰胺處理對水稻種子發(fā)芽勢的作用無明顯差異，而用浸種靈處理水稻種子其發(fā)芽勢比對照組下降1%，石灰水浸種下種子的發(fā)芽勢下降5%。

赤霉素浸種對水稻種子的發(fā)芽指數(shù)為最大，達到256，與對照組255相當；而石灰水、咪酰胺和浸種靈等浸種下種子的發(fā)芽指數(shù)分別為231、223、和221均大幅度下降，與對照組相比分別下降了25%、33%、35%，達極顯著差異水平。

2.2 不同浸種劑對水稻幼苗生長的影響

如表2所示，不同浸種劑處理下水稻幼苗的根長、苗長、鮮重等形態(tài)指標存在差異。赤霉素浸種不僅可以促進根的生長，比對照根的長度增加7.5%，而且能快速促進幼苗的生長，比對照幼苗的長度增加55.9%，達極顯著差異水平；而咪酰胺則會抑制根和幼苗的生長，分別比對照根的長度減少24.7%，達極顯著差異水平和比對照幼苗的長度減少14.3%達顯著差異水平；浸種靈和石灰水等浸種則會抑制根的生長，其中石灰水處理的根長比對照下降27.7%達負顯著差異水平；而浸種靈和石灰水浸種一定程度上則促進了苗的生長；水稻幼苗的鮮重在赤霉素、咪酰胺、浸種靈、石灰水等浸種下相對于對照組來說都有所減輕，在咪酰胺浸種中減輕最突出，減少了34.2%，達極顯著差異水平。

表2 不同浸種劑對水稻幼苗根長、苗長及鮮重的影響

2.3 不同浸種劑對水稻種子過氧化氫酶，超氧化物歧化酶和葉綠素質(zhì)量分數(shù)的影響

過氧化氫酶普遍存在于植物的所有組織中，其活性與植物的代謝強度及抗寒、抗病能力有一定的關(guān)系［24－25］。如表3所示：可以發(fā)現(xiàn)咪酰胺浸種處理的CAT酶活性最高為20.56mgH2O2·gFW－1，比CK11.92mgH2O2·gFW－1活性提高72.5%，達極顯著差異水平；其他CAT酶活性高低依次為石灰水＞浸種靈＞赤霉素＞CK，從中可以發(fā)現(xiàn)，相比于清水，只要加入任何一種水稻浸種劑，都可以使其CAT酶活性得到相應(yīng)的提高。

表3 不同浸種劑對水稻種子過氧化氫酶、超氧化物歧化酶和葉綠素質(zhì)量分數(shù)的影響

由表3可知：可以發(fā)現(xiàn)咪酰胺浸種處理的SOD酶活性最高，比對照組提高65.7%，達極顯著差異水平；其它SOD酶活性高低依次為石灰水＞浸種靈＞赤霉素＞清水，分別比對照組提高28.9%（達極顯著差異水平）、20.2%（達顯著差異水平）、6.1%，說明這4種浸種劑均能提高SOD酶的活性［26］。

從表3可以發(fā)現(xiàn)咪酰胺浸種處理的水稻葉綠素質(zhì)量分數(shù)的含量最多為792.96mg·g－1，比CK396.86 mg·g－1含量提高99.6%，達極顯著差異水平；其他處理葉綠素質(zhì)量分數(shù)的含量高低依次為石灰水＞浸種靈＞赤霉素＞CK，分別比對照提高42.2%（達極顯著差異水平）、25.8%（達顯著差異水平）、15.0%，從中可以發(fā)現(xiàn)，相比于清水，只要加入4種浸種劑的任何一種，都可以使其葉綠素質(zhì)量分數(shù)的含量相應(yīng)的提高，尤其是加入咪酰胺特別明顯。

3 結(jié)論

0.1g·mL－1赤霉素浸種對水稻的發(fā)芽率有著促進的作用，而石灰水、浸種靈和咪酰胺浸種都在一定程度上抑制水稻種子的發(fā)芽率。赤霉素、咪酰胺和浸種靈浸種對種子發(fā)芽勢的影響無明顯差異，而石灰水浸種則使種子發(fā)芽勢降低。赤霉素浸種可以提高水稻的發(fā)芽指數(shù)，而咪酰胺、浸種靈和石灰水浸種都會降低水稻的發(fā)芽指數(shù)。赤霉素浸種可以促進根的生長，而咪酰胺、浸種靈和石灰水等浸種則會抑制根的生長；咪酰胺浸種會抑制幼苗的生長，赤霉素、浸種靈和石灰水浸種則促進幼苗的生長。4種不同浸種劑，都可以使其CAT酶活性、SOD酶活性和葉綠素質(zhì)量分數(shù)的含量相應(yīng)的提高，尤其是加入咪酰胺特別明顯。

總之利用浸種劑浸種對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長會有一定的影響，既有積極的影響也有消極的影響。我們應(yīng)該合理利用不同種類的浸種劑來浸種，從而促進種子的萌發(fā)及幼苗的生長。綜合本研究得出赤霉素浸種劑浸種效果最好。

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Effect of Different Rice Potion on the Seed Germination and Seedling Growth of Hybrid rice

DENG Jie－lou，ZHANG Gao－yang，ZHOU Mu－h(huán)ua，ZHOU Yun，LlU Li－tao

（School of Life Science，Shangrao Normal University，Shangrao Jiangxi 334001，China）

In order to study the influence made by different seed soaking agents on rice seed germination and seedling growth in physiological and biochemical indexes.Jin－You 974rice varieties is taken as the experimental materials，under the condition of water as the control group，configure the same volume of amide，whitewash soaking ling ash and 100g·mL－1of gibberellic acid solution soak rice seeds，and thus can measure these index，including germination potential，germination rate and germination index，seedling root length，fresh weight and seedlings of antioxidant enzyme activity and the mass fraction of chlorophyll in the indices.The results showed that：the gibberellic acid and amide will not affect the germination of rice，but the soaking ling and limewater does.At the same time，gibberellic can improve the germination percentage and germination index of rice.However，the soaking ling，limewater，prochloraz will reduce rice germination percentage and germination index.On the other hand，amide，limewater and soaking ling will slow the speed of rice sprout.Moreover，the gibberellin has a significant promoting effect on seedling root length and seedling length.As for the prochloraz，it has an inhibiting effect on seedling root length and seedling length，as well as reduce the seedling fresh weight.Compared with water group，all of the soaking agent increase the activity of SOD，CAT activities and the mass fraction of chlorophyll，among that prochloraz is particularly well.

seed soaking agent；hybird rice seed；germination rate；germination potential；antioxidantenzymes

S511.041

A

1004－2237（2016）03－0085－05

10.3969／j.issn.1004－2237.2016.03.017

2015－11－25

江西省自然基金項目（2014GZN0067）；上饒師范學(xué)院科技項目（2014srsykj12）

鄧接樓（1966－），男，江西廣豐人，副研究員，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)方面的研究。E－mail：djl316＠126.com