干熱處理對西州密甜瓜種子發(fā)芽及生理的影響

戶金鴿，楊 咪，沙勇龍，楊 軍

（新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所 新疆鄯善 838200）

干熱處理對西州密甜瓜種子發(fā)芽及生理的影響

戶金鴿，楊 咪，沙勇龍，楊 軍

（新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所 新疆鄯善 838200）

以‘西州密17號’‘西州密25號’為試材，進行不同溫度和時間的干熱處理，以未處理的同品種甜瓜種子為對照，探討干熱處理對西州密甜瓜種子發(fā)芽率及生理特性的影響。結(jié)果表明，干熱處理后的‘西州密17號’種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)高于‘西州密25號’；與未處理的種子相比，干熱處理對種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)影響不大；隨處理溫度的升高和時間的延長，種子失水率總體呈上升趨勢，相對電導(dǎo)率和細胞傷害率總體增加且大多高于對照，α-淀粉酶活性高于β-淀粉酶活性且變化較平穩(wěn)；溫度越高，子葉畸形率越高。溫度起主導(dǎo)作用，時間起輔助作用，在生產(chǎn)中采用70～75℃、24～48 h對種子進行干熱處理是安全的。

甜瓜；發(fā)芽；生理；種子；干熱處理

甜瓜是吐魯番市重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在農(nóng)民增收致富、推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及出口創(chuàng)匯等方面起著舉足輕重的作用。目前，干熱處理成為一種廣泛應(yīng)用在種子上的物理處理方法。有研究表明，干熱處理可增強種皮的通透性、提高發(fā)芽速度，還有利于培育壯苗，而且還能殺死種子表面及內(nèi)部的病菌[1-4]。干熱處理對南瓜種子的發(fā)芽數(shù)和出苗率沒有產(chǎn)生顯著差異[5]，對絲瓜種子萌發(fā)有促進作用，但效果大小和絲瓜品種特性有關(guān)[6]，此外，干熱處理能有效失活葫蘆種子上攜帶的黃瓜綠斑駁花葉病毒，并且種子的活力基本不受影響[7]。張百俊等[8]研究表明，干熱處理時溫度是主導(dǎo)因子，起決定作用，時間是次要因子，起輔助作用。付秋實等[9]研究了干熱處理對‘中蜜1號’甜瓜種子的影響，認為80℃、24 h是甜瓜種子較為理想的干熱處理溫度和時間。2015年，甜瓜病毒病在吐魯番市廣泛發(fā)生，很大程度上限制了甜瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。甜瓜受病毒侵染后，病毒在植株內(nèi)增殖，干擾破壞甜瓜的正常生理機能，導(dǎo)致長勢減退、產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣、不耐貯藏。筆者研究西州密系列甜瓜干熱處理的安全溫度和時間，擬為干熱處理防治病毒病提供技術(shù)依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 材料及來源

供試甜瓜品種為‘西州密17號’和‘西州密25號’，均由新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所提供。

1.2 試驗設(shè)計

采用雙因素（時間、溫度）隨機區(qū)組設(shè)計，在鼓風(fēng)干燥箱中進行。

溫度因素 A，A1為 70℃，A2為 75℃，A3為80 ℃；時間因素B，B1為24 h，B2為48 h，B3為72 h；不進行干熱處理為對照（CK）。處理分別為T1：A1B1，T2：A1B2，T3：A1B3，T4：A2B1，T5：A2B2，T6：A3B3，T7：A3B1，T8：A3B2，T9：A3B3。3 次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子。

處理前所有種子均進行35℃-24 h、50℃-24 h的預(yù)處理，用來增強種子的適應(yīng)性。將處理過的種子放入干燥箱內(nèi)，45℃老化3 d，老化后將種子置于30℃下風(fēng)干至原始含水量。將處理過的種子用于發(fā)芽試驗及各指標(biāo)的測定，最后用發(fā)芽試驗的種子進行播種，調(diào)查畸形率。

1.3 各指標(biāo)的測定方法

種子失水率/%=（處理前種子質(zhì)量-處理后種子質(zhì)量）/處理前種子質(zhì)量×100。

溫湯浸種后，將種子置于30℃內(nèi)的人工氣候培育箱內(nèi)，24 h后調(diào)查發(fā)芽勢。48 h調(diào)查發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。

發(fā)芽率/%=48 h后發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù)×100；

發(fā)芽勢/%=24 h內(nèi)的發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100；

活力指數(shù)=S×發(fā)芽指數(shù)。S為芽苗的鮮質(zhì)量。

種子浸出液電導(dǎo)率、種子相對電導(dǎo)率、種子傷害率及 α-淀粉酶、β-淀粉酶、（α+β）淀粉酶活性的測定，參考尹燕枰等[10]的方法。

子葉畸形率/%=非正常苗/出苗總數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 干熱處理對西州密甜瓜種子水分的影響

種子含水量是影響種子安全貯藏的重要因素，是種子質(zhì)量評定的重要指標(biāo)之一。由圖1可知，甜瓜種子經(jīng)不同溫度處理后，隨處理溫度的升高、處理時間的延長，種子失水率呈增加趨勢，即種子的失水率與溫度、處理時間呈正相關(guān)。

圖1 干熱處理對甜瓜種子失水率的影響

2.2 干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

由表1可知，‘西州密17號’的發(fā)芽率、發(fā)芽勢較高，除 T7（94.33%、92.00%）外，發(fā)芽率、發(fā)芽勢大多在98%以上，說明其種胚發(fā)育良好、種子飽滿、較整齊?！髦菝?5號’的發(fā)芽率、發(fā)芽勢均低于‘西州密17號’，發(fā)芽率集中在81%～83%，發(fā)芽勢集中在51%～63%，其中T9的發(fā)芽率低于80%，且低于對照，發(fā)芽勢低于50%，明顯低于對照。‘西州密17號’的T7處理、‘西州密25號’的T9處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢較低，其發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)也較低。由此可以初步推斷出80℃處理溫度過高，影響種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢。

表1 干熱處理對種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

2.3 干熱處理對西州密甜瓜種子相對電導(dǎo)率和種子傷害率的影響

由圖2可知，‘西州密17號’‘西州密25號’種子的相對電導(dǎo)率、種子傷害率隨處理溫度的升高總體上呈增加趨勢，且大多高于對照；同一溫度處理下，相對電導(dǎo)率、細胞傷害率隨處理時間的延長變化規(guī)律不明顯，但是對種子的傷害率呈增加趨勢。‘西州密25號’的浸出液電導(dǎo)率變化較‘西州密17號’平穩(wěn)。

圖2 干熱處理對種子相對電導(dǎo)率、細胞傷害率的影響

2.4 干熱處理對甜瓜種子萌發(fā)過程中淀粉酶活性的影響

種子中的酶主要包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，其活性因種子的生理狀態(tài)不同而變化，可以反映種子活力的高低。種子經(jīng)不同溫度處理后在發(fā)芽過程中，α-淀粉酶活性高于β-淀粉酶，且無一定的規(guī)律可循，但這2種酶變化較平穩(wěn)?？赡艿脑蚴欠N子內(nèi)部酶的變化主要受其萌發(fā)時的生理狀態(tài)影響，而與干熱處理的溫度相關(guān)性不大（圖3）。

圖3 干熱處理對種子淀粉酶活性的影響

2.5 干熱處理對甜瓜子葉畸形率的影響

隨處理溫度的升高，子葉畸形率增加。整體上看，80℃（T7、T8、T9）處理的子葉畸形率高于 70℃（T1、T2、T3）、75 ℃（T4、T5、T6），其中‘西州密 17號’的CK、‘西州密25號’的T2子葉也出現(xiàn)了畸形，初步推測可能是種子自身發(fā)育不良造成的，也有可能和外界不良環(huán)境有關(guān)（表2）。

表2 干熱處理對子葉畸形率的影響

3 討論與結(jié)論

2015年，病毒病在吐魯番市大面積發(fā)生，嚴重影響了當(dāng)?shù)靥鸸袭a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。植株感染病毒后導(dǎo)致果實失去商品價值，甚至絕產(chǎn)絕收，嚴重影響了廣大瓜農(nóng)的利益。筆者對當(dāng)?shù)厥袌錾现髟云贩N‘西州密17號’‘西州密25號’的種子進行了干熱處理，結(jié)果表明，與CK相比，70、75℃下的種子經(jīng)過不同的干熱時間處理，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢差異不大。可以推斷，溫度起主導(dǎo)作用，時間起輔助作用。在試驗中，‘西州密17號’的發(fā)芽率、發(fā)芽勢高于‘西州密25號’，這可能是‘西州密25號’種子種胚發(fā)育不良引起的。隨處理溫度的升高和時間的延長，相對電導(dǎo)率和種子傷害率總體增加且大多高于對照，α-淀粉酶活性高于β-淀粉酶活性且變化較平穩(wěn)，但這2種酶的活性無一定的規(guī)律可循，可能是種子內(nèi)部酶的變化主要受其萌發(fā)時的生理狀態(tài)影響，而與干熱處理相關(guān)性不大。80℃處理下的子葉畸形率較其他處理有所增加，但是‘西州密17號’的CK、‘西州密25號’的T2也出現(xiàn)了子葉畸形，初步推測可能是種子自身發(fā)育不良造成的，也有可能是外界不良環(huán)境造成的。

在西州密甜瓜種子干熱處理試驗中，溫度起主導(dǎo)作用，時間起輔助作用。70、75℃，24～48 h的干熱處理較安全，可以用于生產(chǎn)，這為以后病毒病防控提供了基礎(chǔ)。

[1]陳修斌.黃瓜種子干熱處理對生長發(fā)育及產(chǎn)量影響[J].北方園藝，2002（2）：33.

[2]岳宏忠，郭蘭香，侯棟.茄子砧木托魯巴姆發(fā)芽試驗研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2002（8）：11-12.

[3]趙廷昌，孫福在，劉雙平，等.哈密瓜細菌性果斑病及其防治[J].植物保護，2001，27（1）：46-47.

[4]趙廷昌，王建榮，孫福在，等.哈密瓜細菌性果斑病綜合治理指南[J].植保技術(shù)與推廣，2003，23（4）：17-18.

[5]黃蕓萍，馬凱慧，嚴蕾艷，等.干熱處理對不同品種南瓜種子的影響[J].長江蔬菜，2014（8）：35-37.

[6]車江旅.干熱處理對絲瓜種子發(fā)芽和貯藏特性的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，42（12）：1462-1465.

[7]黃蕓萍，嚴蕾艷，張華峰.干熱處理對葫蘆砧木種子發(fā)芽及子葉生長的影響[J].中國瓜菜，2014，27（3）：36-38.

[8]張百俊，楊和連，陳碧華，等.干熱處理對西葫蘆種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，41（3）：132-134.

[9]付秋實，李陽，王懷松.干熱處理對甜瓜種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J].中國瓜菜，2013，26（4）：6-8.

[10]尹燕枰，董學(xué)會.種子學(xué)實驗技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2008.

Effect of dry heat treatment on seeds germination and physiology of Xizhoumi melon

HU Jinge,YANG Mi,SHA Yonglong,YANG Jun
(Research Institute of Grapes and Melons in Xinjiang Uygur Autonomous Region，Shanshan 838200,Xinjiang，China)

In order to explore the effect of dry heat treatment on germination and physiological of muskmelon seeds,the‘Xizhoumi No.17’and‘Xizhoumi No.25’were used as materials in this research,different temperature and different time were set,and untreated seeds were served as control.The result showed that the germiantation rate,germiantation potential,germiantation index and vigor index of‘Xizhoumi No.17’were higher than‘Xizhoumi No.25’,the germiantation rate,germination potential,germiantation index and vigor index were little effected by dry heat treatment.The dehydration rate,relative electrical conductivity and cell damage rate were increased with temperature increased and time extension.α-amylase activity was higher than β-amylase activity but the variation was stable.The abnormality rate of the cotyledons was increasing with the temperature.In summary,tempetature played a dominant role and time played an additional role,70-75℃ and 24-48 h were safe for seeds in dry heat treatment．

Melon;Germination；Physiology；Seeds；Dry heat treatment

2017-02-09；

2017-09-07

“新疆維吾爾自治區(qū)科技廳公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金”（KYGY2016150）；“國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金”（CARS-26-43）

戶金鴿，女，助理研究員，主要從事西瓜甜瓜栽培等研究工作。E-mail：hujinge2007@sina.com

楊 軍，男，推廣研究員，主要從事西瓜甜瓜栽培等研究工作。E-mail：yangjunthy@sina.com