不同消毒處理對(duì)大花卷丹百合種子發(fā)芽的影響

胡新穎李雪艷王偉東白一光周俐宏楊迎東

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所,遼寧 沈陽 110161)

百合(Liliumspp.)是百合科百合屬多年生草本植物,世界著名球根花卉,具有較高的觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。種子是百合適應(yīng)自然界復(fù)雜多變的惡劣環(huán)境,實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)、繁衍后代的主要載體,由于種子抵御不良環(huán)境能力強(qiáng),傳播范圍廣,能夠有效攜帶親本遺傳信息,雜交后代性狀易分離,雜種優(yōu)勢(shì)明顯,所以利用雜交種子獲得實(shí)生苗一直是現(xiàn)代百合新品種選育的重要途徑。百合基因組龐大,遺傳背景復(fù)雜,遠(yuǎn)緣雜交親和性差,得到有胚種子的難度較大,如何利用好已有種子,提高種子萌芽率、成球率、成花率,使其價(jià)值最大化一直是百合育種工作者不斷努力的目標(biāo)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)百合種子萌發(fā)做了許多研究,主要集中在打破種子休眠、促進(jìn)萌發(fā)等方面,如采用赤霉素、硝酸鉀、乙烯等激素或試劑處理,變溫處理,選用適宜栽培基質(zhì)等來提高種子萌發(fā)率[1～9]。筆者在研究中發(fā)現(xiàn)百合種子在播種及苗期生長(zhǎng)過程中很可能由于自身或基質(zhì)帶菌等原因,感染猝倒病、立枯病、根腐病等病害,導(dǎo)致種子腐爛不發(fā)芽或發(fā)芽后萎蔫死亡,降低種子成苗率。為了驗(yàn)證相關(guān)判斷,研究以百合原生種大花卷丹(Liliumleichtliniivar.maximowiczii(Regel) Baker)自然結(jié)實(shí)種子為試材,在種子播種前進(jìn)行不同消毒處理,以期篩選出最佳種子播種前消毒配方,優(yōu)化百合種子播種處理技術(shù),提高育種效率。百合種子播種前開展不同消毒配方篩選的研究未見報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2019年11月采收的大花卷丹自然結(jié)實(shí)種子,經(jīng)拷種,挑選出種胚清晰可見,種胚長(zhǎng)度達(dá)到成熟胚總長(zhǎng)2/3以上的飽滿種子。

供試消毒劑包括:咪鮮胺錳鹽、多菌靈、霜霉威鹽酸鹽、惡霉靈、甲基硫菌靈、咯菌腈、申嗪霉素,消毒劑詳細(xì)信息見表1。

表1 供試消毒藥劑主要信息

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年3月18日進(jìn)行,采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),將殺真菌劑(咪鮮胺錳鹽、多菌靈、霜霉威鹽酸鹽、惡霉靈、甲基硫菌靈、咯菌腈)分別與殺細(xì)菌劑申嗪霉素按表2所示濃度配比,共6個(gè)處理,每個(gè)處理150粒種子,3次重復(fù)。各處理種子先用流水沖洗10 min,包在紗布中在清水中浸泡24 h,然后再分別在各處理藥劑中浸泡1 h,取出控水,在塑料種植箱內(nèi)播種。箱內(nèi)基質(zhì)厚15 cm,每處理種子播6行,每行25粒,種子上覆基質(zhì)2 cm,以清水處理為對(duì)照。播種后澆透水,種植箱外覆地膜保溫保濕,放置于連棟溫室。

表2 消毒劑種類及濃度配比

1.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

記錄種子開始萌發(fā)日期,自種子萌發(fā)開始,每隔3 d調(diào)查1次種子萌發(fā)情況,記錄種子萌發(fā)趨于穩(wěn)定的日期和最終出苗數(shù),觀察種子出苗后真葉生長(zhǎng)情況、有無黃葉死苗現(xiàn)象等,秋季葉片全部枯黃后,統(tǒng)計(jì)收獲籽球情況。經(jīng)試驗(yàn)觀察,播種后85 d時(shí)種子萌發(fā)趨于整齊,參照郎利新(2015)計(jì)算方法,發(fā)芽勢(shì)以播種85 d觀察的發(fā)芽數(shù)為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)[10]。

計(jì)算各處理種子的萌芽率、發(fā)芽勢(shì)、第一片真葉萌發(fā)率、黃葉死苗率及籽球收獲率。用DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。萌芽率(%)=萌發(fā)出土種子數(shù)/播種種子總數(shù)×100%;

發(fā)芽勢(shì)(%)=播種后8 d時(shí)萌發(fā)的種子數(shù)/播種種子總數(shù)×100%;

第一片真葉萌發(fā)率(%)=播種后100 d內(nèi)萌發(fā)真葉數(shù)/萌發(fā)種子總數(shù)×100%;

黃葉死苗率(%)=黃葉死苗數(shù)/萌發(fā)種子總數(shù)×100%。

籽球收獲率(%)=收獲籽球數(shù)/播種種子總數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同消毒處理對(duì)百合種子發(fā)芽的影響

由各處理萌芽生長(zhǎng)的變化趨勢(shì)(圖1)和表3可知,種子在播種17 d后陸續(xù)出苗,隨后的10 d進(jìn)入迅速出苗期,萌芽率均較高,接下來21 d為相對(duì)平穩(wěn)期,萌芽率基本保持不變,5月12日開始各處理萌芽數(shù)再次迅速增長(zhǎng),6月13日后增長(zhǎng)緩慢,6月25日趨于穩(wěn)定,各處理出苗期基本為97 d。

圖1 不同消毒處理種子萌芽變化趨勢(shì)

由表3可知,6種消毒處理與對(duì)照在種子萌發(fā)穩(wěn)定后(6月25日)的萌芽率差異極顯著,其中處理4萌芽率最高達(dá)到94.0%,處理7(對(duì)照)萌芽率最低,為78.0%,處理1、2、6和處理3、4、5的萌芽率也達(dá)到了極顯著水平。處理4發(fā)芽勢(shì)最高,為89.3%,與處理7和處理1的發(fā)芽勢(shì)差異極顯著,與處理2和處理6差異顯著。綜合比較萌芽率和發(fā)芽勢(shì)兩項(xiàng)指標(biāo),處理4均優(yōu)于其它處理。

表3 不同消毒處理百合種子出苗情況

2.2 不同消毒處理對(duì)種子發(fā)芽后生長(zhǎng)的影響

大花卷丹屬子葉出土型的單子葉植物,播種后子葉先萌發(fā),子葉柄生長(zhǎng)良好并轉(zhuǎn)綠,將種子帶到土壤表面,然后長(zhǎng)出2～4片真葉[11]。根據(jù)播種后100 d調(diào)查結(jié)果可見(表4),播種后38 d處理5、6、7實(shí)生苗首先長(zhǎng)出真葉,處理3和處理4播種后46 d長(zhǎng)出真葉,第54 d處理2也有真葉長(zhǎng)出,而處理1未見真葉萌發(fā)。在調(diào)查的100 d內(nèi),處理7(對(duì)照)真葉萌發(fā)速度最快,播種后62 d第一真葉萌發(fā)率達(dá)到24.8%,與其他處理相比差異極顯著。處理4和處理5第一真葉萌發(fā)率分別為15.6%和18.4%,二者差異不顯著,但與其它處理差異顯著。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在幼苗生長(zhǎng)過程中,處理1、2和7出現(xiàn)了黃葉死苗現(xiàn)象,其中處理7(清水對(duì)照)的黃葉死亡率達(dá)到9.4%,其他處理相比差異極顯著,可見,消毒處理對(duì)于降低實(shí)生苗黃葉死亡率有效,處理3、4、5較處理1、2、3更有利于促進(jìn)真葉生長(zhǎng),處理1、2對(duì)真葉萌發(fā)有一定抑制作用。

2.3 不同消毒處理對(duì)實(shí)生小籽球的影響

秋季,待實(shí)生苗地上部葉片枯黃,對(duì)各處理小籽球進(jìn)行采收,收獲籽球數(shù)和籽球收獲率見圖2和表4。播種前進(jìn)行種子消毒的各處理收獲小籽球數(shù)量均顯著高于清水對(duì)照,其中處理4收獲籽球?yàn)?41粒,處理5收獲籽球數(shù)為136粒,兩個(gè)處理籽球收獲率均達(dá)到90%以上,與對(duì)照差異極顯著,對(duì)照收獲籽球數(shù)僅為106粒?？梢?播種前消毒處理對(duì)于提高實(shí)生苗籽球收獲率有明顯作用,消毒藥劑對(duì)籽球生長(zhǎng)的保護(hù)作用是持續(xù)的。

圖2 不同消毒劑處理實(shí)生苗收獲籽球數(shù)量

表4 不同消毒處理種子發(fā)芽后生長(zhǎng)情況

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)采用6種消毒配方在百合原生種大花卷丹種子播種前進(jìn)行消毒處理,調(diào)查了種子萌芽、生長(zhǎng)及籽球收獲情況,結(jié)果表明:播種前對(duì)百合種子進(jìn)行消毒處理,可明顯提高種子萌芽率、發(fā)芽勢(shì)和籽球收獲率,有效降低實(shí)生苗生長(zhǎng)過程中黃葉死亡現(xiàn)象。分析認(rèn)為可能與消毒處理有效滅殺種子本身攜帶的病原菌,在種子萌發(fā)和后期生長(zhǎng)過程中減少了病害侵染有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)條件下,處理4:惡霉靈1 000倍液+申嗪霉素1 000倍液消毒處理萌芽率、發(fā)芽勢(shì)、第一真葉萌發(fā)率、黃葉死亡率、籽球收獲率等各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于其它處理,可以作為百合種子播種前消毒處理的最佳方案。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在種子播種后100 d內(nèi),消毒劑處理的種子子葉出土和第一真葉出土較清水對(duì)照滯后,清水對(duì)照處理的種子第69 d萌芽率達(dá)到最高,其它各消毒處理在80 d左右萌芽率達(dá)到最高;從第一片真葉開始萌發(fā)日期計(jì)算,清水處理的種子第24 d真葉萌發(fā)率就達(dá)到24.8%,其它處理28～48 d真葉萌發(fā)率才達(dá)到10%以上,處理1在播種后100 d內(nèi)始終未見第一真葉萌發(fā)。這可能是消毒過程中消毒劑對(duì)種子細(xì)胞或部分組織造成傷害或?qū)ζ渖L(zhǎng)發(fā)育起到一定抑制作用有關(guān),相關(guān)機(jī)理還有待于進(jìn)一步深入研究。