野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的最佳條件

龍云樹，楊榮萍， 張應(yīng)華，劉自貴，張國平，吳興恩*

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)， 云南 昆明 650201； 2.昭通市魯?shù)榭h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 云南 昭通 657100)

獼猴桃是獼猴桃科(Actindiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)雌雄異株多年生漿果類木質(zhì)落葉藤本果樹，又稱陽桃、狐貍桃、藤梨、木子、毛木果、奇異果和麻藤果等，富含高量維生素C、優(yōu)質(zhì)膳食纖維和多種微量元素，并具有重要的藥用價值，享有水果之王的美稱，是當(dāng)下競相發(fā)展的重要新興果品之一[1-2]。據(jù)統(tǒng)計，全世界獼猴桃屬植物共有54個種，21個變種，75個分類單元，52個種分布在中國，其中云南有45種，10種為云南特有[3]，充分展現(xiàn)了云南最為豐富的獼猴桃屬物種資源。但云南獼猴桃產(chǎn)業(yè)也存在特色品種缺乏、地區(qū)優(yōu)勢不突出、栽培品種較單一和品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化緩慢等產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，未發(fā)揮云南作為國內(nèi)野生獼猴桃資源最豐富地區(qū)所具備的栽培、育種、品種改良等優(yōu)勢[4]。李坤明等[5-8]研究表明，野生獼猴桃具有一些優(yōu)異的資源如紅肉、紫果、光滑無毛、矮化、抗病等是選育新品種、新類型的原始材料，并且野生獼猴桃在其自然環(huán)境下生長，有其特定的優(yōu)良基因可利用，但多省已出現(xiàn)野生獼猴桃瀕危且我國對野生獼猴桃的基礎(chǔ)性研究工作不夠。野生獼猴桃的花期和果期不同，且生長于深山，加上人為的破壞等因素使野生獼猴桃變得難以取材研究，所以野生獼猴桃的繁殖保存尤為重要，而野生中華獼猴桃(WildActinidiachinensis)在云南多地均有分布、結(jié)實率高、種子多、品質(zhì)良好且為優(yōu)良的砧木。種子萌發(fā)有利于野生獼猴桃的繁殖保存、實生選種，為后續(xù)的利用與研究提供材料。獼猴桃種子的自然萌發(fā)率較低，且萌發(fā)受多因素影響，如光照、溫度、水分、種皮限制、休眠性等。提供適宜的萌發(fā)條件促進(jìn)種子萌發(fā)是研究種子萌發(fā)的重點。屈德洪等研究[9-16]表明，赤霉素浸泡、變溫培養(yǎng)、低溫層積、低溫冷藏處理等可有效促進(jìn)獼猴桃種子的萌發(fā)，而沙擦處理和激動素(KT)對狗棗獼猴桃種子萌發(fā)影響不顯著，萌發(fā)條件的探究多以單因素進(jìn)行，且溫水浸種的時間不同。結(jié)合前人的研究，以野生中華獼猴桃種子為試材，在變溫培養(yǎng)條件下探究溫水浸種時間、赤霉素濃度、基質(zhì)和珍珠巖不同配比的萌發(fā)床、低溫層積時間與赤霉素濃度組合對野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的影響，以獲得野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的最佳條件，為野生中華獼猴桃的種苗保存、利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

野生中華獼猴桃種子：2018年10月在云南省昭通市魯?shù)榭h文屏鎮(zhèn)安國村采集，待完成后熟將其剝皮取種后置于細(xì)篩中搓洗直到種子干凈，常溫晾干后置于實驗室備用。

藥品：赤霉素(上海源葉生物科技有限公司)、育苗基質(zhì)為ZH-品氏基質(zhì)。

1.2 方法

試驗于2018年11月至2019年4月在云南省滇臺特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化工程研究中心進(jìn)行。

1.2.1 赤霉素濃度和溫水浸泡時間 野生獼猴桃種子在45℃水溫下，設(shè)置4個浸種時間：0 min、20 min、40 min、60 min，7個赤霉素濃度：0 mg/L、150 mg/L、300 mg/L、450 mg/L、600 mg/L、750 mg/L、900 mg/L，共28個處理。每個處理4次重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子。溫水浸種后赤霉素處理24 h，再用蒸餾水沖洗4～5次，置于含雙層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中。在25℃下光照16 h，18℃下黑暗8 h的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。試驗期間保持濾紙濕潤，萌發(fā)計數(shù)以胚根2 ～3 mm開始，以7 d內(nèi)不再發(fā)芽為最終數(shù)據(jù)。

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)÷供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽勢=到達(dá)峰值時發(fā)芽種子數(shù)÷供試種子數(shù)×100%。

1.2.2 濾紙與珍珠巖+育苗基質(zhì) 稱取8 g的種子于45℃溫水中浸泡60 min，取下層種子于600 mg/L的赤霉素溶液中浸泡24 h，再用蒸餾水沖洗4～5次。將種子置于7個不同類型的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)50粒種子。類型1為雙層濕潤濾紙，類型2為育苗基質(zhì)，類型3為濾紙+珍珠巖，類型4為1份珍珠巖+4份育苗基質(zhì)，類型5為2份珍珠巖+3份育苗基質(zhì)，類型6為1份珍珠巖+2份育苗基質(zhì)，類型7為1份珍珠巖+1份育苗基質(zhì)。

1.2.3 層積時間和赤霉素濃度 稱量8 g凈晾干的種子于含有雙層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，置于6℃冰箱，設(shè)置4個層積時間：0 d、14 d、28 d、42 d，依照層積時間取用。將層積后的種子置于45℃水浴鍋中浸種60 min，取下層種子使用。同一層積時間浸泡的種子于不同濃度赤霉素(0 mg/L、150 mg/L、300 mg/L、450 mg/L、600 mg/L、750 mg/L、900 mg/L)中浸泡24 h，再用蒸餾水沖洗4～5次。4個層積時間和7個赤霉素濃度組合共28個處理，每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)100粒種子。將處理好的種子置于含濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。

2 結(jié)果分析

2.1 赤霉素濃度溫水浸種時間對野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的影響

由表1可知，當(dāng)赤霉素濃度為0時，隨浸種時間的增加發(fā)芽率逐漸升高，40 min時最高，為4.77%；當(dāng)浸種時間為0 min時，隨赤霉素濃度的增加，種子的發(fā)芽率先增后降，赤霉素濃度為600 mg/mL的發(fā)芽率最高，為26.57%；在不同赤霉素濃度下，隨浸種時間的增加，發(fā)芽率均逐漸增高，浸種60 min為最佳浸泡時間。在不同浸種時間下，隨著赤霉素濃度的增加發(fā)芽率均先增后降，赤霉素的最佳濃度為600 mg/L。浸種60 min，赤霉素濃度為600 mg/L時，野生中華獼猴桃種子發(fā)芽率最高，為45.1%。

表1 赤霉素濃度浸種時間處理野生中華獼猴桃種子的發(fā)芽率Table 1 Germination rate of wild A. chinensis seeds treated with various gibberellin concentration and soaking time

2.2 不同類型萌發(fā)床對野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的影響

由表2可知，隨珍珠巖的增加種子萌發(fā)芽率降低。使用純基質(zhì)和濾紙的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢極顯著高于其他處理，而使用基質(zhì)的種子發(fā)芽率顯著高于濾紙40%，但兩者發(fā)芽勢差異不明顯，只相差7百分點。因此使用純基質(zhì)做萌發(fā)床相比濾紙可提高野生中華獼猴桃的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢。

表2 不同類型萌發(fā)床野生中華獼猴桃種子的萌發(fā)情況Table 2 Germination of wild A. chinensis seeds using seven types of germination beds

2.3 層積時間+赤霉素濃度對野生中華獼猴桃種子萌發(fā)的影響

由表3可知，在各個赤霉素濃度下，隨層積時間的增加，發(fā)芽率、發(fā)芽勢先增后降，隨赤霉素濃度的增加，變化速度放緩。層積14 d與各赤霉素濃度組合的發(fā)芽率、發(fā)芽勢高于其他組合，赤霉素濃度為0時發(fā)芽率最大，為74%；層積時間為0 d時，隨赤霉素濃度的增加，發(fā)芽率先增后降，赤霉素濃度為600 mg/L時的發(fā)芽率最大，為41%。說明，層積時間對野生中華獼猴桃種子萌發(fā)有較大影響。隨層積時間的變化，與之組合的最佳赤霉素濃度有變化。層積時間為0 d時，隨赤霉素濃度的增高，發(fā)芽率先升后降，發(fā)芽勢呈“N”形變化，赤霉素濃度600 mg/L時的發(fā)芽勢為16.67%；層積時間14 d時，隨著赤霉素濃度的升高發(fā)芽率一直下降，發(fā)芽勢呈“W”形變化，赤霉素濃度為0 mg/L時發(fā)芽率最高，為74%，發(fā)芽勢為53.67%；層積28 d時，隨著赤霉素濃度升高發(fā)芽率基本呈上升趨勢，發(fā)芽勢呈“M”形變化，赤霉素濃度為900 mg/L時，發(fā)芽率最高，為37.56%，發(fā)芽勢為22%；層積時間為42 d時，發(fā)芽率隨著赤霉素濃度的增高均呈上升趨勢，發(fā)芽勢先升后降再升最后下降，赤霉素濃度為900 mg/L發(fā)芽率最高，為33.69 %，發(fā)芽勢為8.67 %；發(fā)霉情況隨層積時間的增加而增多，層積14 d少，42 d較多。說明，層積14 d與赤霉素濃度0 mg/L組合處理的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢最高，且發(fā)霉率低，此組合最佳。

表3 層積時間+赤霉素濃度處理野生中華獼猴桃種子的萌發(fā)情況Table 3 Germination of wild A. chinensis seeds treated with stratification time and gibberellin concentration

3 結(jié)論與討論

3.1 赤霉素濃度和溫水浸種時間對種子萌發(fā)的影響

種子萌發(fā)需要充足的水分，溫水浸種能促進(jìn)種子吸水，適合的浸泡時間有利于種子萌發(fā)。赤霉素有打破休眠促進(jìn)萌發(fā)的作用，適合的濃度能增大種子發(fā)芽率且提高效率節(jié)約資源，因此找到最佳條件非常重要。研究結(jié)果表明，隨溫水浸種時間的增加，種子發(fā)芽率增加，隨赤霉素濃度的增加，種子發(fā)芽率先升后降，浸種時間和赤霉素共同促進(jìn)種子萌發(fā)但赤霉素處理的種子萌發(fā)率遠(yuǎn)高于浸種時間的處理。浸種時間為60 min，赤霉素為600 mg/L時發(fā)芽率較高。在不使用赤霉素的情況下，溫水浸種20 min后對其萌發(fā)影響不大，最高發(fā)芽率為4.77%，而種子不浸泡溫水，赤霉素濃度為600 mg/L時發(fā)芽率達(dá)26.57%。浸泡時間為60 min，赤霉素濃度為600 mg/L時發(fā)芽率達(dá)45.1 %，因此最佳浸種時間為60 min。與李紅莉等[14]的軟棗獼猴桃溫水浸種時間相同，而安成立等[15]的秦美獼猴桃浸泡時間為20～30 min?？赡苁且驗闇厮N時間與赤霉素相比對獼猴桃種子萌發(fā)的影響較小而選擇的時間。

3.2 濾紙和基質(zhì)配比對種子萌發(fā)的影響

種子萌發(fā)大多數(shù)情況下采用雙層濕潤濾紙做萌發(fā)床，但在培養(yǎng)箱中使用濾紙水分易流失需要不斷噴水增加濕度，此方法增加工作量的同時還影響種子萌發(fā)。為解決這個問題，試驗采用基質(zhì)+珍珠巖混合做萌發(fā)床。彭思華等[17]在探究河沙、鋸末、森林土∶炭渣(6/4)對滇清岡種子萌發(fā)的影響表明：森林土+炭渣可以極顯著的提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。周曉慧等[18]探究基質(zhì)對珍稀瀕危植物四川牡丹種子萌發(fā)的影響表明，不同基質(zhì)的種子生根率有極大差異，草炭土生根效果顯著高于沙土，這與基質(zhì)理化性質(zhì)有關(guān)。趙娜等[19]研究表明，草炭與珍珠巖混合基質(zhì)配比30%的表土利于種子萌發(fā)，采用純基質(zhì)能顯著提高種子發(fā)芽率且增大發(fā)芽勢，萌發(fā)效果優(yōu)于濾紙。

3.3 層積時間+赤霉素濃度對種子萌發(fā)的影響

屈德洪等[9-16]研究表明，低溫層積、赤霉素處理對獼猴桃種子的萌發(fā)有較好作用。研究結(jié)果表明，隨低溫層積時間的增加，種子發(fā)芽率呈先上升后下降的變化，層積14 d時層積的效果優(yōu)于赤霉素處理，同時赤霉素有減弱層積對萌發(fā)的作用。赤霉素濃度為0 mg/L、層積14 d時，發(fā)芽率、發(fā)芽勢最高。層積0 d隨赤霉素濃度增加發(fā)芽率增加，層積14 d隨赤霉素濃度增加發(fā)芽率降低，而14 d之后層積28 d、42 d都表現(xiàn)為隨赤霉素濃度增加發(fā)芽率增加。荊泉凱[20]研究指出，不同層積時間過程中，內(nèi)源赤霉素的變化趨勢是前期升高至一定數(shù)值后小幅降低。恰好解釋研究中種子萌發(fā)率的變化情況。大部分采用赤霉素來打破種子休眠的研究表明，赤霉素對種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，且隨其他條件的改變，所對應(yīng)的最佳赤霉素濃度有差異[12，20-21]。試驗結(jié)果也顯示，層積0 d時，與之組合的最佳赤霉素濃度為600 mg/L，而層積14 d時，與之組合的最佳赤霉素濃度為0 mg/L。有研究指出，隨層積時間的變化除內(nèi)源赤霉素發(fā)生改變影響種子萌發(fā)之外，其抗氧化酶類的活性先上升后下降，種子內(nèi)生長素含量不斷上升至穩(wěn)定，同時與赤霉素有拮抗作用的脫落酸含量持續(xù)降至一定數(shù)值，都有利于種子的萌發(fā)，而赤霉素浸泡處理時間短，通常只會快速引起種子內(nèi)部赤霉素的變化，其他變化不大，所以層積14 d與各個赤霉素濃度組合的發(fā)芽率、發(fā)芽勢都高于其他組合[20]。當(dāng)赤霉素濃度為0 mg/L時，試驗的萌發(fā)條件就變成了變溫培養(yǎng)條件下層積處理14 d時的發(fā)芽率、發(fā)芽勢最大，與魯松等[16]的研究結(jié)果一致。變溫、低溫層積、赤霉素浸泡都能夠使種子內(nèi)的赤霉素含量發(fā)生變化，所以三者組合對種子萌發(fā)的作用不能簡單的歸為促進(jìn)或抑制，其促進(jìn)或抑制作用與各條件作用下種子內(nèi)部相關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)生及含量有關(guān)，當(dāng)種子內(nèi)部狀態(tài)最佳時種子萌發(fā)情況最好。至于每種獼猴桃種子最佳萌發(fā)時期的赤霉素含量、相關(guān)有利于種子萌發(fā)的物質(zhì)及含量、各處理條件下種子內(nèi)部物質(zhì)的變化及對種子萌發(fā)的影響等均需進(jìn)一步深入探究。