引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)煙草種子萌發(fā)的影響

BoudmyxayKhampheng 沈鐳 鐘帥

摘要：為探究提高煙草種子萌發(fā)初期和抗逆境性能力的有效方法，采用0.6 mmol/L氯化鈣（CaCl2）、0.3 mmol/L赤霉素、8.0 mmol/L甜菜堿（GB）、60 mmol/L脯氨酸（Pro）、0.5 mmol/L水楊酸（SA）、0.06 mmol/L硝普鈉（SNP）和50 mmol/L海藻糖（TH）7種引發(fā)劑混合引發(fā)煙草種子并對(duì)其進(jìn)行包衣丸化，研究在不同脅迫處理的煙草種子發(fā)芽和幼苗生長表現(xiàn)的特性。結(jié)果表明，多種引發(fā)劑混合引發(fā)并包衣丸化可以使煙草種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別提高61.3%、35.1%、34%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短2.6 d，并能提高幼苗生長及幼苗抗逆境性的能力。

關(guān)鍵詞：煙草種子;混合引發(fā);萌發(fā);包衣丸化;抗旱性;抗冷性

中圖分類號(hào)：S572.041?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2020）06-0081-05

煙草種子引發(fā)技術(shù)可以提高種子活力，改善煙草種子發(fā)芽性狀并顯著減少種子內(nèi)含物的外滲，提高種子體內(nèi)相關(guān)酶的活性[1]。多種引發(fā)劑混合引發(fā)是一項(xiàng)新的技術(shù)。許多學(xué)者對(duì)多引發(fā)劑混合處理種子進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)用赤霉素、鈣和甜菜堿混合處理小桐子，可增強(qiáng)其在不同脅迫條件下種子的發(fā)芽率，并緩解脅迫條件下小桐子幼苗電解質(zhì)滲漏的增加和丙二醛的積累[2-3];以1.0 mg/L油菜素內(nèi)酯、50 mg/L赤霉素、120 mg/L水楊酸、10 mg/L氧化鈣為浸提劑處理煙草種子，可提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，降低平均發(fā)芽時(shí)間和丙二醛含量[4];采用多效唑、氯化鈣（CaCl2）、脯氨酸（Pro）和水楊酸（SA）引發(fā)處理煙草種子[5]，可提高煙草種子發(fā)芽率，幼苗根長、苗高、干鮮質(zhì)量以及抗壞血酸過氧化物酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛含量，并增強(qiáng)煙草幼苗的耐寒性。以0.01 g/L赤霉素、4 g/L硝酸鉀、20%聚乙二醇混合引發(fā)處理10 h，可提高黃燈籠辣椒種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)[6]。采用聚乙烯醇和赤霉素混合浸種，可提高高羊茅種子的出苗率，并增加幼苗的脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性[7]。用5%聚乙二醇（PEG-6000）、20 mmol/L Ca2+和50 mg/L赤霉素混合浸泡12 h，可以提高馬尾松種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，提高種子活力及超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的活性[8]。以赤霉素和鈣復(fù)合處理蕹菜、小麥、玉米、棉花等的種子，可以提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及種子活力指數(shù)[9-14]。以10 mg/L有機(jī)胺和10 mg/L水楊酸混合浸種，有利于提高種子萌發(fā)和幼苗生長的能力[15]。用乙酸鈉、丙酸鈉、丁酸鈉、乙醇、丙醇、丁醇混合浸種處理玉米、小麥、綠豌豆，可提高種子活性，促進(jìn)種子萌發(fā)及幼苗生長[16-17]。采用氮化鈣、無機(jī)鹽混合試劑、水楊酸和茉莉酸分別與聚谷氨酸混合引發(fā)水稻種子36 h，可以提高幼苗的耐冷性，增加可溶性糖含量，降低丙二醛含量，使抗壞血酸過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性明顯增強(qiáng)[18]。用CaCl2、赤霉素、2，4-二氯苯氧乙酸和聚乙烯醇（PVA）等4種引發(fā)劑混合浸種三倍體西瓜種子4～8 h，以及用150 mg/L乙烯利（Ethephon）和200 mg/L赤霉素混合液浸種苦瓜種子，能提高西瓜和苦瓜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、幼苗根的生長，促進(jìn)種子活力[19-20]。用氯化膽堿（CC）+赤霉素混合浸種處理水稻，能提高水稻種子的呼吸強(qiáng)度、種子的發(fā)芽率、幼苗的鮮干質(zhì)量并使乳熟期單株葉面積增加[21]。用CaCl2、NaCl2和低濃度的赤霉素（0.01～0.1 mg/mL）混合浸種，能提高芹菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率以及種子活力[22]。以 0.01 mmol/L 水楊酸和0.1 mmol/L硝普鈉（SNP）混合浸種處理蘿卜種子以及用0.005 mmol/L水楊酸和 5 mmol/L CaCl2混合浸種，在種子萌發(fā)初期均具有抑制作用[23]。

目前，關(guān)于多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)煙草種子發(fā)芽和幼苗生長的抗逆性影響的研究較少。因此，本研究選用CaCl2、赤霉素、甜菜堿、脯氨酸、水楊酸、硝普鈉和海藻糖（TH）這7種引發(fā)劑混合引發(fā)，研究其對(duì)常溫、干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫條件下煙草種子發(fā)芽和幼苗生長以及抗逆性能力的影響，以期選出有效的多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化方法，提高煙草種子萌發(fā)初期及幼苗的抗逆性能力。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為云煙203裸種，由玉溪中煙種子有限責(zé)任公司提供。

1.2 種子引發(fā)處理

所用煙草種子以0.5% NaClO消毒5 min后，用蒸餾水漂洗干凈，放于0.6 mmol/L CaCl2、0.3 mmol/L 赤霉素、8.0 mmol/L甜菜堿、60 mmol/L脯氨酸、0.5 mmol/L水楊酸、0.06 mmol/L硝普鈉和5.0 mmol/L海藻糖混合溶液中，在26 ℃黑暗條件下引發(fā)24 h。引發(fā)結(jié)束后，用蒸餾水快速?zèng)_洗種子，吸干表面水分，于26 ℃回干到原始含水量，于低溫低濕貯藏柜中保存?zhèn)溆?。以未引發(fā)的干種子（萌發(fā)前用0.5% NaClO進(jìn)行表面消毒）作為對(duì)照1（CK1），以蒸餾水引發(fā)的作為對(duì)照2（CK2）。對(duì)引發(fā)過的種子進(jìn)行包衣丸化，包衣劑的選用和包衣方法參照玉溪中煙種子公司的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 種子發(fā)芽試驗(yàn)

1.3.1 常溫培養(yǎng)的萌發(fā)試驗(yàn) 將“1.2節(jié)”中處理的種子及CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙;每個(gè)培養(yǎng)皿中用播種器均勻播種100粒種子，于26 ℃、空氣相對(duì)濕度為75%的人工氣候箱中加蓋培養(yǎng)，發(fā)芽期間用蒸餾水保持濾紙濕潤，每天光照12 h，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，分別于第5天和第8天統(tǒng)計(jì)記錄發(fā)芽勢（GE）和發(fā)芽率（GP），以子葉開始展開、胚根發(fā)育常溫作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 干旱脅迫的發(fā)芽試驗(yàn) 以19%（質(zhì)量體積比）PEG-6000模擬干旱脅迫條件將“1.2節(jié)”中所述處理組種子及CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，以19% PEG-6000溶液浸潤（模擬干旱脅迫條件），于26 ℃、空氣相對(duì)濕度為75%的人工氣候箱中培養(yǎng)，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，于第8天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢，第14天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

1.3.3 低溫脅迫的發(fā)芽試驗(yàn) 將“1.2節(jié)”中所述處理組種子、CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，用蒸餾水保持濾紙濕潤，于13 ℃、空氣相對(duì)濕度為75%的人工氣候箱中培養(yǎng)，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，于第13天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢，第16天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

1.3.4 低溫+干旱交叉脅迫的發(fā)芽試驗(yàn) 以14%（質(zhì)量體積比）PEG-6000模擬干旱條件。將“1.2節(jié)”中所述處理組種子、CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，以14%的PEG-6000溶液浸潤，于13 ℃、空氣相對(duì)濕度為75%的人工氣候箱中培養(yǎng)，每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，于第16天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢，第20天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

1.4 各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)計(jì)算

上述各項(xiàng)種子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)（GI）和平均發(fā)芽時(shí)間（MGT），計(jì)算公式如下：

GI=∑（Gt/Dt）;MGT=∑（Gt×Dt）/∑Gt。

式中：Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為發(fā)芽天數(shù)[24]。

1.5 幼苗素質(zhì)測定

發(fā)芽結(jié)束后收集幼苗，用自來水沖洗干凈并用濾紙吸干表面殘余水分，測定其根長、株高及干、鮮質(zhì)量，每個(gè)處理隨機(jī)選取10株幼苗，用直尺測量其根長和苗高，精確到mm;每個(gè)處理隨機(jī)選取150株幼苗，稱其鮮質(zhì)量，精確到mg，然后將幼苗于105 ℃殺青，在 68 ℃ 的烘箱中烘烤24 h，稱其干質(zhì)量，精確到mg。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)進(jìn)行6次獨(dú)立試驗(yàn)重復(fù)，每次獨(dú)立試驗(yàn)有3個(gè)平行重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒種子。試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)用SPSS 11.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用SigmaPlot 12.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)煙草種子活力的影響

煙草種子經(jīng)多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化后，在不同條件下的發(fā)芽能力明顯增強(qiáng)，如圖1所示。

2.1.1 正常條件下多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)煙草種子活力的影響 由表1可知，在正常條件下，CK2的種子萌發(fā)效果與CK1差異不顯著，但處理組的種子萌發(fā)效果明顯高出對(duì)照，與干種子相比，處理組的發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別提高3.7%、19%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短0.75 d（P<0.05）。說明，在正常培養(yǎng)條件下，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化能提高煙草種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，縮短發(fā)芽時(shí)間，極大程度地促進(jìn)了煙草種子的萌發(fā)。

2.1.2 多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)干旱脅迫下煙草種子活力的影響 由表2可知，在干旱脅迫條件下，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化的萌發(fā)效果顯著好于對(duì)照。CK2的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別比CK1高126%、21%、33%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短0.79 d。處理組的種子萌發(fā)效果更為明顯，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別比CK2提高30%、10%、15%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短0.37 d（P<0.05）。綜上所述，煙草多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化能提高煙草種子在干旱脅迫下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，縮短發(fā)芽時(shí)間，增強(qiáng)其抗旱性。

2.1.3 多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)低溫脅迫下煙草種子活力的影響 從表3可知，在低溫脅迫下，CK2的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別比CK1高493%、36%、72%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短3.06 d（P<0.05）。處理組的種子萌發(fā)效果更為明顯，與CK2相比，處理組的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)分別提高8.8%、4.9%、7.3%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短 0.27 d （P<0.05）。說明，在低溫脅迫下，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化能顯著提高煙草種子萌發(fā)初期的活力。

2.1.4 多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)干 旱+ 低溫交叉脅迫下煙草種子活力的影響 從表4可知，在干旱+低溫交叉脅迫下，CK2的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別比CK1高1703%、79%、104%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短3.65 d（P<0.05）。多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化處理的萌發(fā)效果更為明顯，其發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別比CK2高34%、7.7%、29%，平均發(fā)芽時(shí)間縮短1.55 d（P<0.05）。說明，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化能顯著提高煙草種子在干旱+低溫交叉脅迫下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，縮短發(fā)芽時(shí)間。

2.2 多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)煙草幼苗素質(zhì)及抗逆性的影響

從圖2可以看出，在正常條件、干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫下，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化的煙草幼苗根長、苗高和鮮、干質(zhì)量都明顯高于CK1和CK2。說明，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及其包衣丸化可提高煙草幼苗根長、苗高和鮮、干質(zhì)量，可增強(qiáng)其對(duì)干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫的抵抗能力。

3 討論與結(jié)論

多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化對(duì)云煙203種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼苗根長、苗高及干、鮮質(zhì)量均有明顯的作用，尤其是在干旱、低溫及干旱+低溫交叉脅迫條件下的作用效果最為明顯。盡管在不同的脅迫條件下效果存在一定的差異，但從總體來看，多種引發(fā)劑混合引發(fā)及包衣丸化后煙草種子的萌發(fā)初期活力及幼苗生長的綜合素質(zhì)相對(duì)較高，表現(xiàn)為在不同的逆境脅迫條件下均具有較強(qiáng)的耐受性。

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