8個(gè)不同品種葡萄種子萌發(fā)力差異分析

羅堯幸，高 飛，高美英，王 瑞，紀(jì) 薇

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

8個(gè)不同品種葡萄種子萌發(fā)力差異分析

羅堯幸1，高 飛2，高美英1，王 瑞1，紀(jì) 薇1

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

選取8個(gè)不同品種葡萄種子作為試材，對(duì)其經(jīng)過(guò)層積處理后催芽，測(cè)定和分析不同品種葡萄種子萌發(fā)力的差異。結(jié)果表明，經(jīng)層積處理，各參試品種在催芽時(shí)萌發(fā)率高峰期，紅地球?yàn)?～11 d、赤霞珠為4～6 d、巨峰為2～8 d、西萊特為2～11 d、龍眼為2～11 d、秋紅寶為4～9 d、梅鹿輒為3～5 d、北冰紅為14～19 d；不同品種葡萄種子萌發(fā)率大小順序?yàn)椋罕北t（89.5%）＞西萊特（81.5%）＞龍眼（79.2%）＞紅地球（56.3%）＞秋紅寶（55.7%）＞梅鹿輒（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）；北冰紅、西萊特、龍眼葡萄種子萌發(fā)率顯著高于其他參試品種，因此，北冰紅、西萊特、龍眼葡萄較適合作為雜交試驗(yàn)中的母本。研究結(jié)果可為日后葡萄育種工作提供良好的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

葡萄；種子；萌發(fā)率；層積處理

葡萄在世界上栽培面積和產(chǎn)量?jī)H次于柑橘，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。隨著人們生活水平的日漸提高，對(duì)于高品質(zhì)葡萄的需求也越來(lái)越大，這就要求葡萄育種工作者不斷加快新品種的培育。在葡萄常規(guī)育種中，必須用雜交種子進(jìn)行實(shí)生繁殖，因此，母本的選擇至關(guān)重要。

為了在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的實(shí)生后代，提高育種效率，通常母本的種子要求具有較高的萌發(fā)率[2]。然而，葡萄種子具有休眠性，根據(jù)其起源與分布的不同，具有不同的休眠特性[3]。如果種子冬季儲(chǔ)藏方法不當(dāng)，未進(jìn)行休眠，那么種子將難以萌發(fā)，嚴(yán)重影響葡萄種質(zhì)資源的利用和創(chuàng)新。因此，在生產(chǎn)上經(jīng)常對(duì)葡萄種子采取層積處理。低溫層積法是通過(guò)模擬自然條件進(jìn)而打破種子休眠，這種方法可以軟化種皮、增強(qiáng)透性、降低脂類(lèi)物質(zhì)等抑制劑的含量、增加赤霉素的含量等[4-5]，從而可以誘導(dǎo)休眠種子的萌發(fā)。

本研究選取8個(gè)不同品種葡萄種子作為試材，研究其萌發(fā)力的差異，旨在為日后葡萄育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

參試的8個(gè)不同葡萄品種分別為巨峰、秋紅寶、紅地球、西萊特、赤霞珠、梅鹿輒、龍眼和北冰紅。各品種特性描述列于表1。

1.2 方法

1.2.1 種子采集與處理 2014年9—10月于山西省農(nóng)科院果樹(shù)所采集各品種完熟期的葡萄果實(shí)，人工剝皮去除果肉取出種子（圖1），挑取飽滿(mǎn)的種子清洗曬干，按品種分別裝入紗布袋中，每個(gè)品種3個(gè)重復(fù)，做好標(biāo)簽放入冰箱中儲(chǔ)藏（4℃）。

表1 不同葡萄品種特性

1.2.2 種子低溫層積處理 種子層積試驗(yàn)于2014年11月15日在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站（N37°25′44′′，E112°34′53′′，海拔773.34 m）進(jìn)行，參照張國(guó)海等[10]的方法進(jìn)行。在室外選擇陽(yáng)光好、干燥的地方挖溝，因?yàn)閷臃e須在地溫下降至10℃時(shí)進(jìn)行，而11月北方氣溫寒冷，凍土層較深，選擇層積挖溝處應(yīng)避免陰冷潮濕的地方，挖溝深約70 cm（圖2-A），長(zhǎng)寬可容放花盆為宜。河沙與園土按1∶1混勻，使用前需過(guò)篩并用高錳酸鉀（0.1%）消毒。

層積處理時(shí)，沙子濕度需適宜，以手可握成團(tuán)而不滴水、松手即散開(kāi)為宜（圖2-B）。將種子品種的標(biāo)簽上標(biāo)明種子的品種名稱(chēng)、層積深度和層積日期，并將裝好的種子與濕沙子混合均勻放入溝內(nèi)（圖2-C，D），花盆上面覆蓋一層磚塊或瓦片（圖2-E），防止鼠害。最后覆土成土丘狀，避免積水。層積期間，注意經(jīng)常檢查溫度、濕度，春季氣溫回升時(shí)，為防止下層種子發(fā)芽或濕度太大霉?fàn)€，要及時(shí)翻拌種子。

1.2.3 催芽與播種 層積處理后的種子在2015年3月25日取出，將種子沖洗干凈，去除霉?fàn)€的種子并記錄數(shù)據(jù)，然后放入置有3層濾紙的培養(yǎng)皿中，貼好標(biāo)簽（圖3-A）。將放有種子的培養(yǎng)皿噴水至濾紙完全潤(rùn)濕，置于恒溫培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)皿用濕紗布覆蓋保持一定濕度，培養(yǎng)箱溫度調(diào)為25℃（圖3-B，C）。每天噴水2次，以種子開(kāi)裂露白或長(zhǎng)根為萌芽標(biāo)準(zhǔn)[11]（圖3-D），統(tǒng)計(jì)不同品種每天的發(fā)芽種子數(shù)及損耗種子數(shù)（發(fā)霉或破損的種子數(shù)）。種子開(kāi)裂露白后播種在穴盤(pán)中（圖3-E），約1 cm深，同時(shí)澆透水，在溫室煉苗（圖3-F）。種子出苗后及時(shí)揭膜，10 d后移栽到大田。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用SPSS 17.0和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05）。所有參試種子按品種隨機(jī)平均分為3組。

2 結(jié)果與分析

2.1 8個(gè)葡萄品種實(shí)生種子萌發(fā)率

從表2可以看出，北冰紅葡萄種子萌發(fā)率與西萊特、龍眼葡萄種子的萌發(fā)率差異不顯著，但顯著高于其他5個(gè)品種。8個(gè)不同葡萄品種種子萌發(fā)率從大到小排序?yàn)椋罕北t（89.5%）＞西萊特（81.5%）＞龍眼（79.2%）＞紅地球（56.3%）＞秋紅寶（55.7%）＞梅鹿輒（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）。

表2 8個(gè)不同品種葡萄種子萌發(fā)率差異

2.2 不同葡萄品種日萌發(fā)率比較

由圖4可知，各參試品種在催芽時(shí)萌發(fā)率高峰期，紅地球?yàn)?～11 d、赤霞珠為4～6 d、巨峰為2～8 d、西萊特為2～11 d、龍眼為2～11 d、秋紅寶為4～9 d、梅鹿輒為3～5 d、北冰紅為14～19 d。各參試葡萄品種的種子萌發(fā)率達(dá)到其峰值所需的催芽時(shí)間用催芽后天數(shù)（Day After Sprouting，DAS）表征，從小到大順序?yàn)椋杭t地球（DAS 11 d）＜龍眼（DAS 13 d）＜西萊特（DAS 18 d）＜秋紅寶、北冰紅（DAS 22 d）＜巨峰（DAS 25 d）＜赤霞珠（DAS 28 d）＜梅鹿輒（DAS 31 d）。

3 討論

低溫層積處理可以打破種子休眠，降低種子萌發(fā)內(nèi)含抑制劑的濃度，同時(shí)軟化種皮，種皮更易透水、透氣性增加，從而提高種子萌發(fā)率[12-13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，8個(gè)葡萄品種種子萌發(fā)率參差不齊，原因可能是由于二倍體葡萄種子種皮相對(duì)較薄，水分容易進(jìn)入，相對(duì)容易萌發(fā)；四倍體葡萄種子種皮厚而堅(jiān)硬，不易萌發(fā)，相同層積處理?xiàng)l件下比二倍體葡萄種子萌發(fā)率要低，這與柴菊華[14]的研究結(jié)果一致；參試的8個(gè)品種，在層積處理時(shí)，由于種屬不同，因而打破種子休眠所需最適宜的層積時(shí)間和層積深度有所不同[15]，本試驗(yàn)采取相同的層積處理，也是可能造成種子萌發(fā)率高低不一的原因之一；低溫層積處理時(shí)間長(zhǎng)短影響種子的萌發(fā)率[16]，歐亞種種子休眠淺，易被低溫層積打破休眠，但長(zhǎng)時(shí)間的層積處理會(huì)造成萌芽率降低[3]。種子休眠是植物進(jìn)化過(guò)程中形成的環(huán)境適應(yīng)性，種子的地理起源和分布地的環(huán)境條件影響其休眠特性[17]。外源激素可以打破種子休眠，如GA3[18-19]，而本試驗(yàn)未使用外源激素，結(jié)果表明，參試的歐亞種葡萄種子在催芽前清水浸泡24 h后即可萌發(fā)，表明歐亞種葡萄的種子休眠性不是很?chē)?yán)格，本研究結(jié)果與甘陽(yáng)英等[20]研究發(fā)現(xiàn)歐亞種葡萄種子休眠淺的結(jié)果相似。

種子萌發(fā)是各項(xiàng)生理活動(dòng)共同作用的過(guò)程，適宜的水分與空氣濕度可保證其生命活動(dòng)正常進(jìn)行[21]。在種子催芽過(guò)程中，濕度過(guò)低，種子因?yàn)槿彼荒苊劝l(fā)；濕度過(guò)高，又會(huì)引起種子發(fā)霉。因此，濕度是催芽過(guò)程中影響種子萌發(fā)的重要因素[11]，要及時(shí)觀察種子的干濕度，如有種子發(fā)霉情況，要及時(shí)更換濾紙紗布，清洗種子，以免降低萌發(fā)率。種子萌發(fā)需要溫度、水分和光照。耿守保等[22]研究結(jié)果表明，在催芽過(guò)程中，低溫和高溫可以顯著影響種子的萌發(fā)率，不同品種的葡萄種子萌發(fā)積溫需求不同，進(jìn)而影響催芽時(shí)間，這與本試驗(yàn)結(jié)果相似。根據(jù)張敏等[23]與于近英等[24]的研究，光照是決定種子萌發(fā)率高低的因素之一，本試驗(yàn)在催芽過(guò)程中采取暗培養(yǎng)，因而，這也是造成種子萌發(fā)率高低不一的原因。

綜上所述，北冰紅屬于中國(guó)野生山葡萄，種皮薄易吸收水分，休眠程度較淺，層積處理容易打破其休眠；龍眼屬于我國(guó)古老的葡萄品種，其種子在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，層積處理易打破其休眠；西萊特葡萄同屬于歐亞種，經(jīng)本試驗(yàn)采取層積處理與催芽試驗(yàn)方式也使其達(dá)到最大萌發(fā)率，這3個(gè)葡萄品種種子在雜交工作中均較適用作母本。而對(duì)于層積深度和外源激素的使用等因素對(duì)歐亞種和歐美種葡萄種子萌發(fā)率的影響，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

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The Difference Analysis of 8 Different Varieties Grape Seeds Germination Ability

LUOYaoxing1，GAOFei2，GAOMeiying1，WANGRui1，JI Wei1

（1.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.Hejin Station ofFruit and Mulberry，Hejin 043300，China）

The study chose 8 different varieties of grape seeds,after stratification treatment and accelerating germination,to determine and analyse the difference of different varieties grape seeds germination ability.The results showed that after stratification treatment,the germination peak of all the tested grape seeds during the accelerating germination were Red globe 2-11 d, Cabernetsau-vignon 4-6 d,Kyoho 2-8 d,Selecta 2-11 d,Longyan 2-11 d,Qiuhongbao 4-9 d,Merlot 3-5 d,Beibinghong 14-19 d, respectively.The sprouting ratio from large to small sequence of different varieties grape seeds were Beibinghong（89.5%）＞Selecta（81.5%）＞Longyan（72.9%）＞Red globe（56.3%）＞Qiuhongbao（55.7%）＞Merlot（54.3%）＞Kyoho（51.1%）＞Cabernetsau-vignon（50.0%）.The germination of Beibinghong,Selecta and Longyan were higher than other grape seeds significantly.Therefore,these three varieties of grapes tended to be the original test seeds in the hybridization.This results can offer a great theoretical basis and practical research guidance for the following grape seeds sprouting experiments.

grape;seeds;sprouting ratio;stratification treatment

S663.1

A

1002-2481（2017）03-0350-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.08

2016-10-30

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31401834）；山西省高等學(xué)?？萍紕?chuàng)新項(xiàng)目（2016153）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)青年拔尖創(chuàng)新人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（TYIT201401）

羅堯幸（1993-），男，山西臨汾人，在讀碩士，研究方向：葡萄生物技術(shù)育種。紀(jì) 薇為通信作者。