赤霉素對(duì)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)的影響

郭曉秋雨，朱琳，楊婷婷，張芮，李艷琪，湯曉麗

(1.魯東大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264025；2.魯東大學(xué)農(nóng)林工程研究院，山東煙臺(tái) 264025)

中國(guó)是獼猴桃屬(Actinidia)植物的起源地，擁有豐富的獼猴桃物種及種質(zhì)資源[1]。紅陽獼猴桃是由四川省自然資源研究所和蒼溪縣農(nóng)業(yè)局從野生中華獼猴桃實(shí)生后代中選育出的世界上首個(gè)紅肉型獼猴桃品種[2,3]。目前紅陽獼猴桃已被列為“國(guó)家級(jí)品種保護(hù)資源”，同時(shí)被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評(píng)為“全國(guó)優(yōu)質(zhì)獼猴桃”[4]。紅陽獼猴桃皮薄汁多，味美香甜，含豐富的維生素、氨基酸和礦物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、果形好、沿果心呈放射狀紅色條紋，深受消費(fèi)者喜愛，市場(chǎng)需求量與日俱增[5]。據(jù)報(bào)道，目前中國(guó)紅陽獼猴桃的種植面積已超過3萬hm2[6]。但關(guān)于該品種種子萌發(fā)特性的研究相對(duì)較少。

紅陽獼猴桃種子要求萌發(fā)環(huán)境條件較高，受種子休眠的限制，萌發(fā)速度較慢[7]。傳統(tǒng)的沙藏層積方法可打破種子休眠，但耗時(shí)長(zhǎng)、發(fā)芽率低[8]。赤霉素(Gibberellins, GA3)具有促進(jìn)種子萌發(fā)和莖伸長(zhǎng)的作用。李紅莉[9]、向世明[7]、張潔[10]等均研究表明赤霉素可促進(jìn)獼猴桃種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等。筆者研究了紅陽獼猴桃種子用不同濃度赤霉素在不同處理時(shí)間下對(duì)種子萌發(fā)的影響，探究赤霉素打破種子休眠的最適宜濃度與處理時(shí)間，為紅陽獼猴桃的快速育苗及品種培育提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

7年生紅陽獼猴桃樹處于四川省蒲江縣西來鎮(zhèn)蒲江紅心獼猴桃專業(yè)合作社種植基地。待果實(shí)充分成熟變軟后，去除果皮、將果肉揉碎，用紗布將果肉清洗過濾出種子，選取飽滿種子，自然陰干，裝入牛皮紙袋，標(biāo)注時(shí)間、品種，放置冰箱4 ℃冷藏，待用。

赤霉素(Grade：BR，HPLC≥90%)為北京索萊寶科技有限公司生產(chǎn)，用無水乙醇溶化結(jié)晶粉，加入2 mL無水乙醇溶解100 mg的結(jié)晶粉末，配制成50 mg/mL的母液待用。不同濃度赤霉素處理液的配置采用以下方法，取1支無菌的2 mL離心管，向管內(nèi)加入5 μL的50 mg/mL赤霉素母液，再加入995 μL的無菌水，混勻后即得濃度250 mg/L的赤霉素溶液，在管上標(biāo)注好濃度及處理時(shí)間。其它濃度赤霉素處理液按照此方法依次配制。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別配制0、250、500、750、1 000 mg/L 5個(gè)濃度的赤霉素溶液。每個(gè)濃度處理浸泡飽滿種子50粒，重復(fù)3次，計(jì)15個(gè)處理。分別統(tǒng)計(jì)不同濃度的赤霉素溶液處理浸泡12 h、24 h和48 h時(shí)的發(fā)芽數(shù)計(jì)算發(fā)芽率。浸泡好的種子，用無菌蒸餾水沖洗5～6次。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

將處理好的種子按照小區(qū)放置在鋪有兩層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，置于溫度(24±1)℃、光照強(qiáng)度2 200 lx，光照16 h、黑暗8 h的組培室內(nèi)。每天觀察種子發(fā)芽情況，當(dāng)胚根長(zhǎng)度達(dá)種子長(zhǎng)度的1/5時(shí)開始記錄萌芽數(shù)量，以后每天記錄1次，至萌發(fā)開始后20 d停止記錄，計(jì)算發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)，并進(jìn)行分析。

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100[11]。

發(fā)芽勢(shì)(%)=種子從發(fā)芽開始到發(fā)芽高峰時(shí)段內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度赤霉素處理對(duì)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)的影響

如圖1，不同濃度赤霉素處理12 h可明顯提高種子的發(fā)芽率，縮短種子萌發(fā)所需的時(shí)間。500 mg/L赤霉素處理，7 d即可全部萌發(fā)、萌發(fā)最快。其次為750 mg/L、250 mg/L處理。其中500 mg/L、750 mg/L，發(fā)芽率分別為90%和90.7%，高于對(duì)照處理的76.7%，且比對(duì)照縮短發(fā)芽時(shí)間10 d左右。1 000 mg/L處理萌發(fā)最慢，甚至出現(xiàn)低于對(duì)照組的情況，表明12 h處理時(shí)，1000 mg/L處理?xiàng)l件下，沒有表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。

圖1 12 h赤霉素處理發(fā)芽率曲線圖

赤霉素處理24 h(圖2)，750 mg/L處理萌發(fā)速率最快，5 d即可全部萌發(fā)、發(fā)芽率94.7%。濃度250 mg/L、500mg/L、1 000 mg/L處理萌發(fā)速度基本一致，發(fā)芽率在93%以上，均高于對(duì)照的75%。種子全部萌發(fā)比對(duì)照處理縮短了8 d左右。

圖2 24 h赤霉素處理發(fā)芽率曲線圖

赤霉素處理48 h(圖3)，500 mg/L、750 mg/L處理種子萌發(fā)所用時(shí)間均較少、6 d即可全部萌發(fā)，比對(duì)照處理縮短9 d。750 mg/L處理的種子萌發(fā)數(shù)量最多，發(fā)芽率為96.0%。

由相同處理時(shí)間不同濃度赤霉素處理3組曲線圖可知，12 h、48 h處理時(shí)，500 mg/L和750 mg/L赤霉素溶液處理，種子萌發(fā)所用時(shí)間最短。但750 mg/L赤霉素溶液處理，比500 mg/L處理?xiàng)l件下種子的發(fā)芽率高；而處理24 h時(shí)，750 mg/L不僅發(fā)芽率最高，且萌發(fā)速率也最快，5 d即可全部萌發(fā)。由此可見，相同處理時(shí)間下，使用750 mg/L赤霉素溶液處理對(duì)促進(jìn)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)的效果最佳。

圖3 48 h赤霉素處理發(fā)芽率曲線圖

2.2 赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)的影響

250 mg/L赤霉素處理時(shí)(圖4)，處理24 h的萌發(fā)速率最快，6 d即可全部萌發(fā)，比對(duì)照處理縮短10 d左右，發(fā)芽率達(dá)93.3%。其次是處理48 h，9 d可以全部萌發(fā)。處理12 h萌發(fā)速度較慢，萌發(fā)的趨勢(shì)與對(duì)照組基本一致。因此250 mg/L赤霉素濃度處理24 h對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最明顯。

圖4 250 mg/L赤霉素處理萌發(fā)率曲線圖

500 mg/L赤霉素濃度處理時(shí)(圖5)，處理24 h萌發(fā)速率最快，6 d即可全部萌發(fā)，比對(duì)照縮短10 d左右，且24 h處理的種子萌發(fā)數(shù)量最多，發(fā)芽率為94.0%。12 h的處理，初期表現(xiàn)出比較快的萌發(fā)速度，但是后期減緩，總的萌發(fā)速率和最終的發(fā)芽率就要落后于24 h處理。而48 h處理后萌發(fā)速度明顯低于12 h和24 h處理，表現(xiàn)出與對(duì)照組一致的萌發(fā)趨勢(shì)。因此，500 mg/L赤霉素濃度處理24 h對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最明顯。

圖5 500 mg/L赤霉素處理萌發(fā)率曲線圖

750 mg/L赤霉素處理時(shí)間為24 h時(shí)，明顯縮短種子萌發(fā)所需時(shí)間，5 d即可全部萌發(fā)，比對(duì)照組縮短10 d以上，發(fā)芽率達(dá)94.7%(圖6)。處理48 h種子萌發(fā)的趨勢(shì)與處理24 h基本一致，但是速率相比24 h明顯慢。處理12 h萌發(fā)速率前期與24 h基本一致，后期較慢，8 d才可全部萌發(fā)。相比處理24 h和48 h，處理12 h發(fā)芽率較低，只有90.7%。因此，750 mg/L赤霉素濃度處理24 h對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最明顯。

圖6 750 mg/L赤霉素處理萌發(fā)率曲線圖

1 000 mg/L赤霉素處理24 h萌發(fā)速率最快，5 d可全部萌發(fā)，發(fā)芽率也最高，達(dá)96.0%(圖7)。處理48 h種子的萌發(fā)趨勢(shì)與24 h基本一致，但是種子的萌發(fā)速率較處理24 h慢。而處理12 h種子全部萌發(fā)所需時(shí)間最長(zhǎng)，且發(fā)芽率最低，僅81.3%，萌發(fā)期間甚至出現(xiàn)發(fā)芽率低于對(duì)照組的現(xiàn)象。因此，1 000 mg/L濃度赤霉素處理24 h對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)的促進(jìn)作用明顯，而處理12 h對(duì)種子萌發(fā)沒有促進(jìn)作用。

圖7 1 000 mg/L赤霉素處理萌發(fā)率曲線圖

綜合相同濃度赤霉素，不同時(shí)間處理所得的5組曲線圖可知，在不同的赤霉素濃度條件下均為處理24 h時(shí)種子萌發(fā)速率最大。除對(duì)照組以外，各濃度赤霉素處理24 h時(shí)，種子5～6 d即可全部萌發(fā)，且發(fā)芽率均達(dá)93%以上，最高可達(dá)96%。

2.3 不同濃度不同時(shí)間赤霉素處理后紅陽獼猴桃種子的發(fā)芽勢(shì)

如圖8，相比對(duì)照組，赤霉素的施用顯著提高了種子的發(fā)芽勢(shì)，除1 000 mg/L赤霉素處理12 h這一個(gè)組合作用不明顯外，其余不同時(shí)間不同赤霉素濃度處理組合對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的促進(jìn)作用明顯且接近，發(fā)芽勢(shì)在80%～92%。以750 mg/L赤霉素處理24 h的發(fā)芽勢(shì)最高，達(dá)92%。

從不同的處理時(shí)間看，24 h處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的促進(jìn)作用最明顯，其次是48 h。結(jié)合2.1不同濃度赤霉素處理對(duì)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)率的影響和2.2赤霉素不同處理時(shí)間對(duì)紅陽獼猴桃種子萌發(fā)率的影響可知，促進(jìn)獼猴桃種子萌發(fā)效果最好的處理組合是750 mg/L處理24 h，第8 d開始萌發(fā)，第9～11 d為發(fā)芽高峰期，第12 d時(shí)基本萌發(fā)結(jié)束。

圖8 不同時(shí)間不同濃度赤霉素處理發(fā)芽勢(shì)曲線圖

3 小結(jié)與討論

獼猴桃種子萌發(fā)受溫度、水分、激素、種皮限制以及休眠特性等多種因素的影響，自然條件下種子發(fā)芽率較低[13]。低溫層積方法可軟化種皮，解除種皮限制對(duì)種子萌發(fā)的影響[14]。赤霉素處理對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)效果則更優(yōu)，可有效打破種子休眠，顯著提高發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)[15]。然而，對(duì)狗棗獼猴桃種子萌發(fā)，沙藏和激動(dòng)素處理對(duì)種子萌發(fā)的影響并不明顯[13]。所以對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)影響因素的探究應(yīng)針對(duì)特定的品種分別開展。本研究結(jié)果表明，用一定濃度的赤霉素處理不同時(shí)間，可不同程度地打破紅陽獼猴桃種子的休眠，有效促進(jìn)種子萌發(fā)，顯著提高種子的發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)，使大部分的發(fā)芽率提高到90%以上。同時(shí)赤霉素處理也可縮短種子的發(fā)芽時(shí)間，提前達(dá)到萌發(fā)高峰，加大種子的發(fā)芽速率。在赤霉素濃度250～750 mg/L時(shí)，隨濃度提高，促進(jìn)萌發(fā)作用增強(qiáng)。處理時(shí)間與處理濃度的情況基本類似。因此在濃度及處理時(shí)間選擇上要適宜，以750 mg/L赤霉素處理紅陽獼猴桃種子24 h效果最佳。