不同濃度秋水仙素處理對色素辣椒種子發(fā)芽及幼苗生長的影響

李輝玲，張建文

巴州農(nóng)科院，新疆巴州 841000

新疆色素辣椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，干制辣椒種植規(guī)模逐年擴(kuò)大，其中“新椒29號”是中晚熟加工專用型品種，植株生長勢強(qiáng)，果實長羊角形，色價為13.2，產(chǎn)量達(dá)450kg/666.7m2以上，廣泛適用于新疆焉耆盆地栽培。

植物多倍體倍數(shù)性的變化所產(chǎn)生的累積效應(yīng)能夠使其生物量、營養(yǎng)成分增加，表現(xiàn)在性狀上會有葉大、花大、莖粗、某些物質(zhì)含量增加等，從而提高產(chǎn)量、抗病性等商品性質(zhì)。人工誘導(dǎo)多倍體的眾多方法中，秋水仙素是使用最廣泛、成本相對較低的操作。謝曉玲等對辣椒進(jìn)行了多倍體誘變，陳錦華等研究了辣椒經(jīng)過秋水仙素處理前后核型的變化。但迄今為止，辣椒誘變育種工作主要集中于鮮食辣椒中，針對色素辣椒研究較少。本研究通過詳細(xì)觀察并總結(jié)出色素辣椒經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)后的變異規(guī)律，從而為新疆色素辣椒品種改良提供新的育種材料和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為色素辣椒品種新椒29號，于2019年9月采摘于巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗地，并于2019年10月取出種子，清洗晾干后供使用。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子催芽處理

色素辣椒種子經(jīng)消毒、浸種、清水漂洗后用紗布包裹，置于溫度為28℃～30℃的人工氣候箱內(nèi)催芽，挑選剛剛發(fā)芽的種子，每個處理50粒，分別用0.2%、0.3%、0.5%的秋水仙素浸泡24h、48h，CK（對照）為清水處理，處理后清洗，播到培養(yǎng)盒中，置于人工氣候箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)（白天14H溫度29℃；夜間10H溫度18℃，相對濕度65%），待長出兩片真葉后，在室內(nèi)通風(fēng)處進(jìn)行煉苗，慢慢降低濕度，增強(qiáng)光照，煉苗兩天后移栽至溫室中觀測其形態(tài)及出苗率。

1.2.2 幼苗生長點處理

分別使用不同濃度的秋水仙素（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）與0.1%瓊脂溶液，利用涂抹法對色素辣椒幼苗生長點進(jìn)行誘變處理，誘變時間為24h、48h，對照用清水處理，置于人工氣候箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)（白天14H溫度29℃；夜間10H溫度18℃，相對濕度65%），誘變10d后定期測量對照與誘變株的形態(tài)指標(biāo)。待長出三片以上真葉后，在室內(nèi)通風(fēng)處進(jìn)行煉苗，移栽至溫室中觀測其形態(tài)及成活率。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS13.0進(jìn)行統(tǒng)計分析，Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 秋水仙素對種子及幼苗誘變的效果

經(jīng)秋水仙素誘變后幼苗發(fā)生的形態(tài)變異來看，采用濃度過高的秋水仙素會使得幼苗受到一定的毒害，根系生長受到抑制，苗期植株生長緩慢，真葉出現(xiàn)晚于對照株，長出后表現(xiàn)為葉片皺縮、葉色花綠等，最終出現(xiàn)畸形生長或者死亡，可見秋水仙素對植株的影響很大。

圖1 植株田間情況

2.2 不同濃度秋水仙素、時間處理對種子出苗效果的影響

將不同濃度和不同時間條件催芽處理后的種子，播種15d后統(tǒng)計出苗率并進(jìn)行分析得出，0.2%的秋水仙素處理和處理時間48h呈現(xiàn)顯著性差異，對照組植株的出苗率可達(dá)92.1%，不同濃度秋水仙素和時間處理的植株的出苗率均低于對照組，其中不同濃度的秋水仙素處理的出苗率最高達(dá)33.2%，最低為23.5%，處理時間為24h的出苗率高于48h的出苗率（表1）。

表1 不同濃度秋水仙素和不同時間處理對出苗率的影響

2.3 不同濃度秋水仙素處理對真葉出現(xiàn)的影響

經(jīng)秋水仙素誘變處理后的種子，播種后真葉出現(xiàn)時間與秋水仙素濃度整體上呈反向關(guān)系，秋水仙素濃度越高，真葉出現(xiàn)越晚；真葉出現(xiàn)比例受生長時間的影響，隨著時間增加，發(fā)芽率慢慢提高，到一定日期后趨于穩(wěn)定（表2）。

表2 不同濃度秋水仙素處理24h對種子播種后真葉出現(xiàn)的影響

2.4 不同濃度秋水仙素處理對幼苗生長的影響

試驗通過進(jìn)一步篩選秋水仙素加倍時間（24 h，48 h）和不同濃度（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）處理組合，對出苗良好的色素辣椒幼苗生長點進(jìn)行涂抹，15d后統(tǒng)計各處理的成活率，對照組為未經(jīng)秋水仙素處理的幼苗，采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析研究。結(jié)果表明，幼苗生長點經(jīng)加倍處理后的成活率與不同濃度的秋水仙素和不同處理時間存在顯著性差異，其中對照組的平均成活率76%，秋水仙素濃度0.4%的成活率最高可達(dá)90.3%，其他不同濃度處理的成活率均低于對照組，且幼苗的生長情況與對照組相比會表現(xiàn)出不同。從不同濃度秋水仙素和不同處理時間對幼苗加倍后成活率的影響來看，最高成活率90.3%與最低成活率24.7%變幅較大，高達(dá)65.6%（表3）。

表3 不同濃度秋水仙素和不同時間處理對成活率的影響

3 討論

秋水仙素是目前人工誘導(dǎo)的最好化學(xué)試劑，作用機(jī)理是使核分裂的中期延長或停止，阻止已分裂的染色體無法向細(xì)胞兩級分化，從而獲得單倍體加倍，一般處于分裂中期的細(xì)胞很少，不可能在M1代就獲得一個完全一致的多倍體。本次試驗中分別對發(fā)芽種子和幼苗進(jìn)行誘導(dǎo)，種子誘導(dǎo)很方便，藥劑滲入相對容易，但種子下胚軸先于生長點被誘變，使得根系生長受阻，直接影響植株營養(yǎng)供應(yīng)，容易造成死亡。生長點涂抹誘變，其分生組織占比很大，藥劑易于滲入，操作簡單，藥劑不會毒害子葉和根部，誘導(dǎo)效果更好。

目前育種工作中更注重品種的品質(zhì)和產(chǎn)量，前人研究表明多倍體誘變往往伴隨著營養(yǎng)體的巨大性和結(jié)實率低的問題，而現(xiàn)階段育苗移栽廣泛應(yīng)用降低了結(jié)實率低對生產(chǎn)上的影響，因此用秋水仙素誘變育種不失為一條色素辣椒品質(zhì)育種的新途徑。