不同處理方式對雪菜種子打破休眠的影響

任錫亮，付玉營，安學(xué)君，黃蕓萍，王 超

(1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040； 2.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310058)

雪菜學(xué)名雪里蕻，屬于葉用芥菜，是分蘗芥的一個變種。雪菜是浙江省的特色農(nóng)產(chǎn)品和優(yōu)勢農(nóng)作物。浙江省雪菜常年種植面積2.09萬hm2，產(chǎn)量約83萬t。雪菜的種植與加工已成為浙江省效益農(nóng)業(yè)的主要項目之一，是農(nóng)民致富的一個重要門路。雪菜種子普遍存在休眠現(xiàn)象，當(dāng)年收獲的雪菜種子，秋季播種時往往發(fā)芽率不高，困擾著廣大菜農(nóng)。而關(guān)于雪菜種子休眠的機理和如何打破雪菜種子休眠，尚未見報道。本試驗通過化學(xué)藥劑、變溫處理等方式對雪菜種子進(jìn)行處理，探討解除雪菜種子休眠的方法?，F(xiàn)將試驗結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在寧波市瓜菜育種重點實驗室進(jìn)行。參試的雪菜種子有甬雪1號、甬雪3號、甬雪4號，均為2017年6月采收，由寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜研究所提供。使用的化學(xué)藥劑有0.02%赤霉素(GA)、0.02%油菜素內(nèi)酯(BR)、1%過氧化氫(H2O2)、0.1 mmol·L-1水楊酸(SA)和0.1 mol·L-1硝酸鉀(KNO3)溶液。

1.2 方法

對雪菜種子進(jìn)行化學(xué)藥劑、低溫預(yù)處理和機械損傷、引發(fā)處理等處理。每處理重復(fù)3次，每重復(fù)50粒種子，以未處理種子為對照。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗15/25 ℃變溫，16 h光照/8 h黑暗。每天統(tǒng)計發(fā)芽種子數(shù)，以胚芽伸出種子2 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.1 化學(xué)藥劑處理

以水、0.02%赤霉素(GA)、0.02%油菜素內(nèi)酯(BR)、1%過氧化氫(H2O2)、0.1 mmol·L-1水楊酸(SA)和0.1 mol·L-1硝酸鉀(KNO3)溶液浸種1 h后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗。

1.2.2 低溫預(yù)處理和機械損傷處理

1)將種子置濕潤的發(fā)芽床上，保持8～10 ℃，72 h，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗。2)用摩擦等方式使種皮產(chǎn)生機械損傷，但不傷害到胚，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗。

1.2.3 引發(fā)處理

以水、0.02% GA、0.02% BR、1% H2O2、0.1 mmol·L-1SA和0.1 mol·L-1KNO3溶液引發(fā)20 h，回干后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)藥劑處理

由表1可見，雪菜種子未處理之前，不同雪菜品種存在不同程度的休眠現(xiàn)象。甬雪1號發(fā)芽率51%，甬雪3號發(fā)芽率82%，甬雪4號發(fā)芽率63%，甬雪1號休眠最嚴(yán)重。用水浸種1 h后，雪菜種子發(fā)芽率均呈上升的趨勢。在5種藥劑處理中，BR浸種處理對甬雪1號種子破除休眠效果最好，處理后甬雪1號發(fā)芽率達(dá)91%，發(fā)芽指數(shù)33.69，平均發(fā)芽時間3.17 d；GA浸種處理對甬雪3號種子破除休眠效果最好，處理后甬雪3號種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均為98%，發(fā)芽指數(shù)達(dá)50.67，平均發(fā)芽時間2.17 d；H2O2和KNO3溶液浸種1 h對甬雪4號種子破除休眠效果最好，處理后甬雪4號發(fā)芽勢和發(fā)芽率為99%。綜合評價，KNO3、BR或GA溶液浸種處理1 h對雪菜種子破除休眠具有較好的效果。

表1 不同化學(xué)藥劑處理對雪菜種子發(fā)芽的影響

2.2 低溫預(yù)處理和機械損傷

表2表明，低溫預(yù)處理(LT)和機械損傷(MD)對不同雪菜品種的種子破除休眠都具有一定的效果。其中，低溫預(yù)處理的效果較好。處理后，甬雪1號發(fā)芽率75%，發(fā)芽指數(shù)23.5。甬雪3號和甬雪4號發(fā)芽率達(dá)99%，平均發(fā)芽時間3 d左右。

表2 低溫預(yù)處理和機械損傷對雪菜種子 發(fā)芽的影響

注：LT表示低溫預(yù)處理; MD表示機械損傷。

2.3 引發(fā)處理

表3表明，KNO3、BR和GA引發(fā)效果較好。甬雪1號、甬雪3號、甬雪4號的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均達(dá)90%以上，發(fā)芽指數(shù)30.7～36.6，平均發(fā)芽時間2.77～3.52 d。

表3 不同藥劑引發(fā)處理對雪菜種子發(fā)芽的影響

3 小結(jié)與討論

種子休眠在生產(chǎn)上具有一定的意義，是種子抵抗不良環(huán)境條件的一種適應(yīng)性，是植物在長期進(jìn)化過程中自然選擇的結(jié)果[1-2]。雪菜種子休眠，可以有效避開夏季高溫對種子的不利影響。種子的休眠原因主要有生理性休眠(胚休眠)、存在抑制休眠物質(zhì)和種皮障礙。種子快速整齊的萌發(fā)需要理想的內(nèi)部和外部環(huán)境的協(xié)同作用，其中內(nèi)部環(huán)境主要包括種胚發(fā)育成熟、活力高，外部環(huán)境包括適宜的溫度、水分和氧氣等，而剛收獲的雪菜種子可能由于種胚活力不高和外殼的影響導(dǎo)致休眠，最終引起種子發(fā)芽率較低，活力不高。雪菜種子休眠也與種子干燥程度、曬種方法、貯藏條件等有關(guān)。一般收種后陰干，種子休眠期很短，直接曬干存在明顯休眠，但隨著貯藏時間的延長，可自然解除休眠[3]。

不同品種間休眠程度差異很大，甬雪3號和甬雪4號相對甬雪1號休眠程度較淺。

本試驗結(jié)果表明，通過浸種、低溫預(yù)處理、機械損傷和液體引發(fā)的方式對打破雪菜種子休眠都具有一定的作用。其中，0.02%油菜素內(nèi)酯、0.1 mol·L-1硝酸鉀和0.02%赤霉素浸種效果較好，對3個品種的雪菜種子萌發(fā)均有較為明顯的促進(jìn)作用。對雪菜種子摩擦進(jìn)行機械損傷可稍微提高種子發(fā)芽指數(shù)及促進(jìn)種子發(fā)芽，而低溫預(yù)處理可顯著提高種子發(fā)芽指數(shù)和促進(jìn)種子快速發(fā)芽。5種液體引發(fā)20 h后可以顯著打破種子休眠，促進(jìn)種子快速發(fā)芽，提高種子發(fā)芽率。其中0.02%油菜素內(nèi)酯、0.1 mol·L-1硝酸鉀和0.02%赤霉素引發(fā)效果較好，對甬雪1號和甬雪3號有較為明顯的促進(jìn)作用。藥劑引發(fā)與浸種處理對雪菜種子的促進(jìn)效果類似。0.1 mol·L-1硝酸鉀可以打破種子休眠可能與其強氧化作用對種子外殼作用有關(guān)，0.1 mmol·L-1水楊酸引發(fā)效果不明顯可能與其濃度較高或藥劑本身有關(guān)。

[1] 楊榮超，張海軍，王倩，等.植物激素對種子休眠和萌發(fā)調(diào)控機理的研究進(jìn)展[J].草地學(xué)報，2012，20(1)：1-9.

[2] 彭智群，王道澤，王宏.種子休眠及其解除方法[J].上海蔬菜，2009(4):80-81.

[3] 李廣昌，黃一賜，林水明.催芽處理對芥菜種子萌發(fā)的影響[J].上海蔬菜，2008(6):71-72.