不同消毒劑處理對托魯巴姆種子萌發(fā)的影響

蘇銀玲，楊子祥，羅會英，李易蓉，木萬福，麻繼仙

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所，云南 元謀 651300）

茄子屬茄科茄屬1年生草本植物，起源于印度北部，以漿果為產(chǎn)品。茄子在我國栽培面積非常大，保護(hù)地栽培面積也不斷增加。近年來，由于重茬、低溫高濕及寡照等原因，導(dǎo)致茄子黃萎病等土傳病害逐漸加重，并且這些土傳病害防治難度大，嚴(yán)重影響了茄子生產(chǎn)的發(fā)展。茄子嫁接栽培[1]不僅可以克服連作障礙，調(diào)節(jié)植株長勢，增強(qiáng)植株抗性，還可以提高產(chǎn)量，改善果實(shí)品質(zhì)，已在溫室栽培中廣泛應(yīng)用。目前，野生茄子托魯巴姆是表現(xiàn)較好的茄子嫁接砧木[2-5]。其具有極強(qiáng)的抗茄子土傳病害能力及優(yōu)良的嫁接和共生親和性，但托魯巴姆種子小，休眠特性明顯，正常播種發(fā)芽時間長、發(fā)芽率低、出苗整齊度差，限制了茄子嫁接栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用。

播前對植物種子進(jìn)行處理，可有效地促進(jìn)植物種子的萌發(fā)，并減輕植物生長期間病害的發(fā)生。種子處理中雖然不同消毒試劑對不同種子的消毒效果存在差異，但只要消毒試劑選擇合適，并恰當(dāng)使用，就能夠獲得很好的消毒效果。目前，硫酸銅（CuSO4）、高錳酸鉀（KMnO4）、甲醛（CH2O）、乙醇（C2H6O）、過氧化氫（H2O2）、氯化汞（HgCl2）、次氯酸鈉（NaClO）等是較常見的用于種子消毒處理的消毒劑。本研究以茄子砧木托魯巴姆為材料，采用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2、10%NaClO來浸種處理托魯巴姆種子，旨在找出能簡單有效的種子處理藥劑。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為茄子砧木托魯巴姆種子，購自云南省元謀縣蔬菜種子門市部。試驗(yàn)在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所綜合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子凈度的測定

種子凈度又叫種子清潔度，用于表明種子的潔凈程度，用純凈種子的質(zhì)量占供檢樣品總質(zhì)量的百分率來表示。

種子凈度=純凈種子質(zhì)量/（純凈種子質(zhì)量+廢種子質(zhì)量+夾雜物質(zhì)量）×100%

種子稱量采用Shimadzu ATX224天平。經(jīng)過測定，所購買茄子砧木托魯巴姆種子凈度為95.26%。

1.2.2 種子千粒質(zhì)量的測定

千粒質(zhì)量是以克表示的1 000粒種子的質(zhì)量，是體現(xiàn)種子大小與飽滿程度的一項(xiàng)指標(biāo)，是檢驗(yàn)種子質(zhì)量和作物考種的標(biāo)準(zhǔn)。本研究用千粒法來測定茄子砧木托魯巴姆種子千粒質(zhì)量。將凈度測定后的種子隨機(jī)數(shù)出3個1 000粒，分別稱量后求平均值，算出千粒質(zhì)量。通過千粒法測定，所購買茄子砧木托魯巴姆種子千粒質(zhì)量為3.12 g。

1.2.3 不同消毒劑處理后種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢等指標(biāo)的測定

將茄子砧木托魯巴姆種子在室溫下分別用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2、10%NaClO、滅菌蒸餾水（CK）浸種5 min，后用蒸餾水沖洗3～4次，放入9 cm培養(yǎng)皿中（在培養(yǎng)皿中鋪上消毒的濾紙作為發(fā)芽床，將處理過的種子均勻放在濾紙上，每個培養(yǎng)皿50粒，然后加入適量蒸餾水保持發(fā)芽床濕潤），放入恒溫箱發(fā)芽（半光照：16 h光照，8 h黑暗，恒溫25 ℃）。每個處理設(shè)3個重復(fù)，以蒸餾水浸種催芽作為對照（CK）。每天保證向培養(yǎng)皿內(nèi)加入蒸餾水使濾紙保持濕潤，但不能有明水。以種子突破種皮的下胚軸長度超過種子自身長度時視為萌發(fā)，每天上午統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，以連續(xù)5 d沒有種子萌發(fā)為發(fā)芽統(tǒng)計(jì)結(jié)束。

測定方法參照《國際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[6]計(jì)算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

發(fā)芽率是正常發(fā)芽的種子數(shù)與供試種子總數(shù)的百分比，用來反映種子發(fā)芽的多少。

式中：GR為種子發(fā)芽率，SN1為正常發(fā)芽的種子數(shù)，SN0為供試種子總粒數(shù)。

發(fā)芽勢是種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰時的正常發(fā)芽種子總數(shù)占供試種子總數(shù)的百分率，用來反映種子發(fā)芽的快慢和整齊度。

式中：GP為種子發(fā)芽勢，SNM為種子發(fā)芽數(shù)達(dá)到最高峰時的正常發(fā)芽種子總數(shù)，SN0為供試種子總數(shù)。

種子在失去發(fā)芽力之前已發(fā)生劣變，發(fā)芽指數(shù)用于反映種子在整個發(fā)芽期的綜合活力。

式中：GI為發(fā)芽指數(shù)，Gt為第t日的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的萌發(fā)天數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)使用Excel軟件，差異性分析等使用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒劑對托魯巴姆種子發(fā)芽過程的影響

圖1 茄子砧木托魯巴姆種子的發(fā)芽過程

由圖1可知，不同消毒劑處理的茄子砧木托魯巴姆種子發(fā)芽過程表現(xiàn)為：前8 d種子發(fā)芽率幾乎為0，種子處于未萌發(fā)狀態(tài)；隨著發(fā)芽天數(shù)的增加，到第9天，種子發(fā)芽率開始逐漸增長且增長速率很快；到第15天以后種子發(fā)芽率增長逐漸變得緩慢；發(fā)芽17 d后種子發(fā)芽率趨于平緩，基本保持不變，至此種子發(fā)芽過程結(jié)束。

2.2 不同消毒劑對托魯巴姆種子萌發(fā)的影響

表1 不同消毒劑對茄子砧木托魯巴姆種子萌發(fā)的影響

由表1可知，茄子砧木托魯巴姆種子在不同消毒劑處理下發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都表現(xiàn)出不同程度的差異性。就種子發(fā)芽勢而言，1%CuSO4處理的種子發(fā)芽勢最高（33.3%），然后為10%H2O2處理（32.7%），這2個處理之間差異不顯著；75%的C2H6O處理種子發(fā)芽勢最低（14.0%），極顯著低于其他處理。就種子發(fā)芽指數(shù)而言，1%CuSO4處理的種子發(fā)芽指數(shù)最高（3.30），極顯著高于其他處理；75%C2H6O處理的種子發(fā)芽指數(shù)最低（1.20），極顯著低于其他處理；10%NaClO 處理（2.52）、0.1%HgCl2處理（2.50）和0.1%KMnO4處理（2.45）之間差異不顯著，均處于處理的中等水平。就種子發(fā)芽率而言，1%CuSO4處理的種子發(fā)芽率最高（81.3%），其次為10%H2O2處理（73.3%），75%C2H6O處理的種子發(fā)芽率最低（30.7%），且極顯著低于其他處理。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究通過用不同消毒劑對茄子砧木托魯巴姆種子萌發(fā)的影響研究，結(jié)果表明：不同消毒劑處理的托魯巴姆種子隨著發(fā)芽天數(shù)的增加表現(xiàn)為，種子前期一直處于未萌發(fā)狀態(tài)，中期種子逐漸萌發(fā)且發(fā)芽率快速增長，后期發(fā)芽率增長逐漸變得緩慢并趨于平緩，直至基本保持不變。

茄子砧木托魯巴姆種子分別用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2和10%NaClO消毒劑處理后發(fā)現(xiàn)：發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都以1%CuSO4消毒更為適宜，且1%CuSO4消毒不會抑制種子的發(fā)芽率；而75%C2H6O消毒劑削弱了種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。說明對于茄子砧木托魯巴姆種子而言，1%CuSO4是一種較為理想的表面消毒劑。

3.2 討論

種子萌發(fā)是指種胚恢復(fù)生長，突破種皮伸長，胚根和胚芽轉(zhuǎn)變成幼苗的過程，影響因素有種皮的限制、胚的生理后熟完成情況、抑制物質(zhì)的存在和外界條件的限制等，是受多種內(nèi)、外因素影響的復(fù)雜過程，與生理生化反應(yīng)、相關(guān)蛋白的合成以及植物激素、外源環(huán)境等均有關(guān)。CuSO4、KMnO4、CH2O、C2H6O、H2O2、HgCl2和NaClO是種子消毒處理過程中常用的消毒劑，其使用濃度與消毒時間的不同導(dǎo)致的消毒效果與發(fā)芽表現(xiàn)也不同；因此，必須按照種子的不同情況選擇不同的消毒劑種類、濃度和消毒時間。

李巧俠等[7]研究了不同溫度下NaOH、GA和CaCl2對北方嵩草種子的萌發(fā)影響，發(fā)現(xiàn)在25 ℃時，用5 g/L CaCl2處理種子的萌發(fā)率最高；在20 ℃時，用20 g/L NaOH處理種子的萌發(fā)速率最快。李忠光等[8]研究發(fā)現(xiàn)，用CuSO4、H2O2、NaClO和HgCl2對小桐子種子進(jìn)行表面消毒，只有CuSO4提高了小桐子種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，其他處理的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)都受到不同程度的抑制。彭健等[9]用5%CuSO4溶液浸種非洲狗尾草種子10 min，其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別是對照的2.8、3.4倍。李星巖[10]用C2H6O、KMnO4、NaClO、CuSO4對甜高粱種子進(jìn)行消毒處理發(fā)現(xiàn)，KMnO4處理的甜高粱種子萌發(fā)率較對照高，而75%C2H6O處理萌發(fā)率卻較其他處理低，對甜高粱種子的萌發(fā)存在一定抑制作用。郝海坤等[11-12]研究發(fā)現(xiàn)用不同濃度的KMnO4溶液處理蘇木、北美紅杉的種子一定時間后，種子發(fā)芽率均有提高。董文科等[13-14]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)HgCl2處理的紅豆草和甜椒種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢均不高，HgCl2單獨(dú)處理的甜椒種子發(fā)芽率最低。

有關(guān)托魯巴姆種子的萌發(fā)習(xí)性，前人曾做過研究。岳宏忠等[15]認(rèn)為變溫催芽、浸種18 h、使用100 mg/L的赤霉素處理新鮮種子，是打破托魯巴姆種子休眠和提高其發(fā)芽率的有效手段。林桂榮等[16-17]認(rèn)為，種子小、含水量低、吸水速度慢、酶活性低且激素含量不平衡是托魯巴姆種子發(fā)芽困難的原因，采用不同的無機(jī)化學(xué)試劑對托魯巴姆種子進(jìn)行浸種處理后，對其種子發(fā)芽的影響不同，其中以2.0%K3PO4、0.5%NaNO3、0.5%KNO3處理后的托魯巴姆種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢都極顯著高于對照。

本研究發(fā)現(xiàn)，茄子砧木托魯巴姆種子分別用1%CuSO4、0.1%KMnO4、1%CH2O、75%C2H6O、10%H2O2、0.1%HgCl2和10%NaClO消毒劑處理后，發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都表現(xiàn)出不同程度的差異性，其中，用1%CuSO4消毒劑處理后，茄子砧木托魯巴姆的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都相對較高，且不抑制種子的發(fā)芽。本研究結(jié)果對提高茄子砧木托魯巴姆種子的萌發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義，但前人的研究結(jié)論與本研究結(jié)果不盡一致，其原因可能是選用的材料不同，包括物種不同、托魯巴姆的產(chǎn)地不同、消毒劑生產(chǎn)廠家及規(guī)格不同等；同時也有試驗(yàn)基本條件不同的原因，例如試驗(yàn)中使用消毒劑的濃度、消毒方法、消毒時間等存在差異等。關(guān)于試驗(yàn)中出現(xiàn)的乙醇抑制托魯巴姆種子萌發(fā)的原因，至今還沒有相關(guān)的報道，其中所涉及的原理及機(jī)制還有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在種子發(fā)芽試驗(yàn)中所用到的消毒試劑種類及其使用濃度較多，本試驗(yàn)只是用單一濃度試劑浸種來對托魯巴姆種子萌發(fā)進(jìn)行研究，對于試劑的混合使用能否提高種子發(fā)芽率還有待于進(jìn)一步研究。

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