殼寡糖拌種對亞麻種子萌發(fā)的影響

曾糧斌，張夢君，余永廷，陳佳，嚴(yán)準(zhǔn)，薛召東*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙 410205；2.中南林業(yè)科技大學(xué)，長沙 410004)

?

殼寡糖拌種對亞麻種子萌發(fā)的影響

曾糧斌1，張夢君2，余永廷1，陳佳1，嚴(yán)準(zhǔn)1，薛召東1*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙 410205；2.中南林業(yè)科技大學(xué)，長沙 410004)

本文測定了不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子萌發(fā)和種子活力的影響。結(jié)果表明：不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子萌發(fā)有一定的影響，亞麻種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長度與活力指數(shù)、幼苗長度與活力指數(shù)隨著殼寡糖濃度的升高亞麻種子萌發(fā)出現(xiàn)先促進(jìn)后抑制的過程，不同亞麻種子對殼寡糖耐受濃度不一樣，供試品種中“中亞麻2號”對殼寡糖的耐受能力低于“F11”。兩種亞麻拌種濃度為0.5 g/kg ～ 2.0 g/kg，拌種濃度高于6.0 g/kg時對亞麻種子萌發(fā)有顯著抑制作用。

殼寡糖；亞麻種子；發(fā)芽率；發(fā)芽勢

亞麻(Linumusitatissimum)是古老的韌皮纖維作物和油料作物，種植面積較大，在紡織、食品、醫(yī)藥及飼料工業(yè)等方面有著可觀的利用價值。亞麻纖維在紡織工業(yè)中有著重要的用途。亞麻籽可入藥，有良好的經(jīng)濟(jì)價值。亞麻具有止痛、收斂、鎮(zhèn)痛、利尿、潤膚、化痰、化膿和治療創(chuàng)傷等藥用價值[1]。殼寡糖(Chitosan oligosaccharide)是由 2～15 個氨基葡萄糖通過 β-1,4-糖苷鍵連接而成的低聚糖，具有良好的誘導(dǎo)植物抗病能力的作用，還可以促進(jìn)植物生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)等，殼寡糖可使水果、蔬菜、糧食增產(chǎn)10%～30%。盆栽試驗表明殼寡糖可誘導(dǎo)黃瓜對黑星病的抗性[2]，辣椒對白粉病的抗性[3]。趙小明等[4]在田間和室內(nèi)用 50～100 mg/L 殼寡糖處理棉花幼苗，均可顯著誘導(dǎo)其對黃萎病的抗性，其中100 mg/L 效果最顯著，防效達(dá)63%。50 mg/L殼寡糖噴施葉面可有效誘導(dǎo)山茶對炭疽病的抗性，誘導(dǎo)效果達(dá)25.4%，而經(jīng)抑菌試驗發(fā)現(xiàn)該濃度對炭疽菌生長無抑制作用[5]。用 50 mg/L殼寡糖處理煙草可誘導(dǎo)其對煙草花葉病毒(TMV)的抗性，使病斑數(shù)減少，對枯斑的擴(kuò)展也有很好的抑制作用，防效可達(dá)到85.45%[6-8]。因此，本研究希望通過本試驗明確殼寡糖拌種對亞麻種子萌發(fā)的影響，為殼寡糖在亞麻誘導(dǎo)抗性上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：“中亞麻2號”和“F11”由中國農(nóng)科院麻類研究所栽培研究室提供。均為當(dāng)年新收獲的種子，選擇大小一致、籽粒飽滿、各部分生理結(jié)構(gòu)完整的種子備用。

試驗用的殼寡糖購自青島博智匯力生物科技有限公司，食品級，平均分子量1500，含量91.6%，脫乙酰度90.6%。

1.2 方法

殼寡糖選用0、0.25 g/kg、0.5 g/kg、1.0 g/kg、2.0 g/kg、3.0 g/kg、4.0 g/kg、6.0 g/kg、8.0 g/kg濃度拌種，拌種后陰干，采用培養(yǎng)皿濾紙法進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(皿直徑9 cm)，每皿50粒種子，以蒸餾水浸透為對照，種子置于28℃±1℃，L︰D為14︰10的人工氣候箱中，每個處理濃度重復(fù)3次。每天定時記錄每皿發(fā)芽數(shù)(以子葉露出為萌發(fā)指標(biāo))，并向每皿補水，保持濕潤，第5 d測量胚根長和幼苗長度，根據(jù)試驗記錄數(shù)據(jù)，參照《國際種子檢驗規(guī)程》計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和活力指數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

發(fā)芽率(%)=供試種子發(fā)芽粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100%

發(fā)芽勢(%)=第3天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt)

式中Gt為試驗天數(shù)內(nèi)萌發(fā)種子數(shù)，Dt為相對應(yīng)的萌發(fā)天數(shù)。

活力指數(shù)VI=GI×SL

式中GI為發(fā)芽指數(shù)，SL為胚根或幼苗長度(cm)。

數(shù)據(jù)用Excel 2003和DPS13.5軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼寡糖對亞麻種子萌發(fā)率的影響

由表1可知，殼寡糖對兩種亞麻種子萌發(fā)率均有一定的影響，拌種濃度在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)兩種亞麻種子的萌發(fā)，但當(dāng)濃度高于一定值后對亞麻種子萌發(fā)有一定的抑制作用。其中“中亞麻2號”拌種濃度為2.0 g/kg時種子萌發(fā)率最高，為87.33%，顯著高于對照，其次是1.0 g/kg和0.5 g/kg，高于6.0 g/kg對“中亞麻2號”種子萌發(fā)有抑制作用?！癋11”拌種濃度為0.5 g/kg時種子萌發(fā)率最高，為96.00%，其次是2.0 g/kg和1.0 g/kg，在所選濃度范圍內(nèi)未出現(xiàn)種子萌發(fā)抑制作用，表明“F11”種子對殼寡糖的耐受能力高于“中亞麻2號”。

表1 不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子萌發(fā)率的影響

Tab.1 Effect of chitosan oligosaccharide on seed germination

品種處理濃度(g/kg)00.250.51.02.03.04.06.08.0中亞麻2號81.33±0.67b84.00±2.31ab84.67±1.76ab84.67±2.40ab87.33±1.33a83.33±2.40ab83.33±4.81ab72.67±3.71b71.33±2.67bF1188.00±2.31b93.33±0.67ab96.00±0.00a93.33±2.67ab95.33±0.67a90.00±1.15ab90.00±3.06ab91.33±3.53ab90.00±0.15ab

注：同行不同小寫字母表示0.05水平差異。(下同)

2.2 殼寡糖對亞麻種子發(fā)芽勢的影響

由表2可知，殼寡糖對兩種亞麻種子萌發(fā)勢均有一定的影響，殼寡糖對亞麻種子萌發(fā)勢的影響同種子萌發(fā)率，均出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中“中亞麻2號”拌種濃度為2.0 g/kg時種子萌發(fā)勢最高，為86.67，顯著高于對照，其次是1.0 g/kg和0.5 g/kg，高于6.0 g/kg對“中亞麻2號”種子萌發(fā)有抑制作用?！癋11”拌種濃度為0.5 g/kg時種子萌發(fā)率最高，為96.00%，其次是2.0 g/kg和1.0 g/kg，其中“中亞麻2號”在0.5 g/kg～2.0 g/kg濃度時種子萌發(fā)勢最好，而高于6.0 g/kg濃度時種子萌發(fā)勢受到抑制，顯著低于對照。同樣“F11”在0.5 g/kg～2.0 g/kg濃度時種子萌發(fā)勢最好，并顯著高于對照。

表2 不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子萌發(fā)勢的影響

Tab.2 Effect of chitosan oligosaccharide on seed germination potential

品種處理濃度(g/kg)00.250.51.02.03.04.06.08.0中亞麻2號81.33±0.67b84.00±3.46ab84.00±2.31ab85.33±1.76ab86.67±0.67a81.33±2.40ab81.33±4.81ab69.33±4.37c69.33±2.67cF1188.00±2.31b93.33±0.67ab96.00±0.00a94.00±2.67a94.67±0.67a90.00±1.15ab90.00±3.06ab91.33±3.53ab90.00±1.15ab

2.3 殼寡糖對亞麻種子發(fā)芽指數(shù)的影響

由表3可知，殼寡糖對兩種亞麻種子的發(fā)芽指數(shù)均有一定的影響，拌種濃度在一定范圍內(nèi)隨著濃度的增加種子發(fā)芽指數(shù)越高，達(dá)到峰值后濃度再升高其種子發(fā)芽指數(shù)反而下降。結(jié)果表明低濃度(2.0 g/kg以下)可以促進(jìn)兩種亞麻種子的萌發(fā)，但當(dāng)濃度高于一定值(2.0 g/kg)后對亞麻種子萌發(fā)有一定的抑制作用。

表3 不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子發(fā)芽指數(shù)的影響

Tab.3 Effect of chitosan oligosaccharide on seed germination index

品種處理濃度(g/kg)00.250.51.02.03.04.06.08.0中亞麻2號51.72±0.31b53.33±1.91ab57.83±0.95a58.31±2.20a57.28±1.04a54.81±0.75ab51.47±1.64b44.14±2.46c43.64±2.37cF1153.67±1.13c59.89±1.06ab62.83±0.60a60.58±1.18ab58.11±0.35b53.58±0.59c53.58±2.00c53.64±2.75c52.42±1.76c

2.4 殼寡糖對亞麻種子胚根長度和活力指數(shù)的影響

由表4可知，殼寡糖對兩種亞麻種子的胚根長度和胚根活力指數(shù)均有一定的影響，兩種亞麻種子的胚根長度和胚根活力指數(shù)均隨拌種濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中“中亞麻2號”在2.0 g/kg時達(dá)到最高4.70 cm和269.22，顯著高于對照的3.82 cm和197.30。拌種濃度在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)兩種亞麻種子的萌發(fā)，但當(dāng)濃度高于一定值后對亞麻種子萌發(fā)有一定的抑制作用。

表4 不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻種子胚根長度和活力指數(shù)的影響

Tab.4 Effect of chitosan oligosaccharide on flax radicle length and vigor index

處理濃度(g/kg)中亞麻2號F11胚根長度(cm)胚根活力指數(shù)胚根長度(cm)胚根活力指數(shù)03.82±0.18c197.30±8.34bcd2.91±0.22d155.49±8.56e0.253.91±0.09bc208.35±2.67bc3.31±0.06bc198.52±6.41abc0.54.52±0.05ab261.11±1.27a3.42±0.11bc214.76±4.68a1.04.58±0.40ab267.28±25.90a3.54±0.07ab214.38±7.59a2.04.70±0.12a269.22±8.52a3.53±0.06ab205.37±4.54ab3.04.68±0.13a256.51±10.76a3.85±0.16a204.44±7.52ab4.04.56±0.23ab234.25±8.73ab3.45±0.10bc184.87±6.73bc6.03.67±0.30c160.85±7.01d3.33±0.11bc178.25±4.44cd8.03.97±0.14bc174.05±15.23cd3.12±0.06cd163.75±6.78de

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異。(下同)

2.5 殼寡糖對亞麻幼苗長度和活力指數(shù)的影響

由表5可知，殼寡糖對兩種亞麻種子莖長和莖活力指數(shù)均有一定的影響，兩種亞麻種子的莖長度和莖活力指數(shù)均隨拌種濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中“中亞麻2號”在1.0 g/kg時達(dá)到最高2.23 cm和130.22，顯著高于對照的2.07 cm和107.13，“F11”也在1.0 g/kg時達(dá)到最高2.24 cm和135.66，顯著高于對照的2.13 cm和114.28，拌種濃度在一定范圍內(nèi)(4.0 g/kg以下)可以促進(jìn)兩種亞麻種子的萌發(fā)，但當(dāng)濃度高于一定值后(6.0 g/kg以上)對亞麻種子萌發(fā)有一定的抑制作用。

表5 不同濃度殼寡糖拌種后對亞麻幼苗長度和活力指數(shù)的影響

Tab.5 Effect of chitosan oligosaccharide on flax seeding length and vigor index

處理濃度(g/kg)中亞麻2號F11幼苗長度(cm)幼苗活力指數(shù)幼苗長度(cm)幼苗活力指數(shù)02.07±0.10bc107.13±5.84bc2.13±0.16a114.28±7.36ab0.252.06±0.03bc110.10±4.80ab2.13±0.12a127.61±9.30a0.52.10±0.10abc121.10±4.14ab2.16±0.08a135.56±5.87a1.02.23±0.14ab130.22±9.31a2.24±0.08a135.66±7.10a2.02.23±0.04abc127.78±7.72ab2.27±0.02a131.73±1.68a3.02.21±0.01abc121.11±1.45ab2.23±0.04a118.51±0.70ab4.02.38±0.14a122.92±10.02ab2.20±0.17a117.30±5.75ab6.01.93±0.04c85.14±3.01d2.13±0.21a113.49±7.57ab8.02.00±0.09bc87.52±8.19cd1.88±0.15a98.90±9.94b

3 結(jié)論與討論

用不同濃度的殼寡糖拌種處理亞麻種子后，亞麻種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長度與活力指數(shù)、幼苗長度與活力指數(shù)等指標(biāo)在一定濃度范圍內(nèi)都得到較明顯的提高，隨著殼寡糖濃度的繼續(xù)提高，促進(jìn)作用轉(zhuǎn)化為抑制作用。另外，實驗結(jié)果也表明了不同的亞麻種子對殼寡糖耐受濃度不一樣，供試品種中“中亞麻2號”對殼寡糖的耐受能力低于“F11”。兩種亞麻拌種濃度為0.5 g/kg～2.0 g/kg，拌種濃度高于6.0 g/kg時對亞麻種子萌發(fā)有顯著抑制作用。

實驗僅對殼寡糖對“中亞麻2號”和“F11”兩種亞麻品種種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長度與活力指數(shù)、幼苗長度與活力指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行了初步研究，但關(guān)于殼寡糖對種子萌發(fā)過程中各種活性酶以及拌種后對亞麻苗期病害和生長發(fā)育、纖維的影響等，還有待進(jìn)一步的試驗研究。

[1] 金忠民,沙偉,孫雪巍,等.4種植物生長調(diào)節(jié)劑對亞麻種子活力的影響[J].種子, 2006, 25(1): 56-57.

[2] 解婷婷,呂淑霞,馬鏑,等.殼寡糖誘導(dǎo)黃瓜抗黃瓜黑星病的初步研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2011, 23(3): 508-511.

[3] 肖仲久,蔣選利,李小霞,等.殼寡糖誘導(dǎo)辣椒抗白粉病的初步研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009 (3): 617-619.

[4] 趙小明,杜昱光,白雪芳,等.中科 3 號防治棉花黃萎病田間藥效試驗[J].中國棉花, 2001, 28(12): 26-27.

[5] Li S, Zhu T. Biochemical response and induced resistance against anthracnose (Colletotrichum camelliae) of camellia (Camellia pitardii) by chitosan oligosaccharide application[J]. Forest Pathology, 2013, 43(1): 67-76.

[6] 郭紅蓮,李丹.殼寡糖對煙草TMV病毒的誘導(dǎo)抗性研究[J].中國煙草科學(xué), 2002, 23(4): 1-3.

[7] 商文靜,趙小明,杜昱光,等.殼寡糖誘導(dǎo)植物抗病毒病研究初報[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版), 2005, 33(5): 73-75.

[8] Zhao X, She X, Du Y, et al.Induction of antiviral resistance and stimulary effect by oligochitosan in tobacco[J].Pesticide Bioc hemistry and Physiology, 2007, 87(1): 78-84.

Effects of Seed Dressing with Chitosan Oligosaccharide on Flax Seed Germination Characteristics

ZENG Liangbin1, ZHANG Mengjun2, YU Yongting1, CHEN Jia1, YAN Zhun1, XUE Zhaodong1*

(1.Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410205,China； 2.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)

In this paper，effect of seed dressing with different concentration of chitosan oligosaccharide on flax seed germination and seed vigor were determined. The results showed that seed dressing with different concentration of chitosan oligosaccharide had a certain effect on flax seed germination. The germination rate, germination percentage, germination index, germination energy, vitality index of seed and seedling length and vigor index were firstly promoted and then inhibited with the increasing concentration of chitosan oligosaccharide. Different flax seeds had different tolerance concentration of chitosan oligosaccharide and the tolerance of the zhongyama NO.2 to the chitosan was lower than that of the F11. The seed dressing concentration of 2 kinds of flax seeds were 0.5 g/kg ～ 2.0 g/kg. The flax seed germination was significantly inhibited when seed dressing concentration was over 6 g/kg.

chitosan oligosaccharide; flax seed; germination percentage; germination energy

1671-3532(2016)05-0197-05

2016-05-18

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-IBFC09)；自然科學(xué)基金項目(31501653)

曾糧斌(1980-)，男，博士，助理研究員，主要從事南方經(jīng)濟(jì)作物有害生物防控。E-mail：zengliangbin@caas.cn

*通訊作者：薛召東(1953-)，男，副研究員，主要從事南方經(jīng)濟(jì)作物病蟲害防控研究。E-mail：841117557@qq.com

S563.2

A