赤霉素對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 264025；2.魯東大學(xué)農(nóng)林工程研究院，山東煙臺 264025)

中國是獼猴桃屬(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生后代中選育出的世界上首個紅肉型獼猴桃品種[2,3]。目前紅陽獼猴桃已被列為“國家級品種保護(hù)資源”，同時被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評為“全國優(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)。營養(yǎng)價值高、果形好、沿果心呈放射狀紅色條紋，深受消費(fèi)者喜愛，市場需求量與日俱增[5]。據(jù)報道，目前中國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，但耗時長、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間下對種子萌發(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)注好濃度及處理時間。其它濃度赤霉素處理液按照此方法依次配制。

1.2 試驗設(shè)計

分別配制0、250、500、750、1 000 mg/L 5個濃度的赤霉素溶液。每個濃度處理浸泡飽滿種子50粒，重復(fù)3次，計15個處理。分別統(tǒng)計不同濃度的赤霉素溶液處理浸泡12 h、24 h和48 h時的發(fā)芽數(shù)計算發(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)胚根長度達(dá)種子長度的1/5時開始記錄萌芽數(shù)量，以后每天記錄1次，至萌發(fā)開始后20 d停止記錄，計算發(fā)芽率及發(fā)芽勢，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(%)=種子從發(fā)芽開始到發(fā)芽高峰時段內(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%，高于對照處理的76.7%，且比對照縮短發(fā)芽時間10 d左右。1 000 mg/L處理萌發(fā)最慢，甚至出現(xiàn)低于對照組的情況，表明12 h處理時，1000 mg/L處理條件下，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，均高于對照的75%。種子全部萌發(fā)比對照處理縮短了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)所用時間均較少、6 d即可全部萌發(fā)，比對照處理縮短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%。

由相同處理時間不同濃度赤霉素處理3組曲線圖可知，12 h、48 h處理時，500 mg/L和750 mg/L赤霉素溶液處理，種子萌發(fā)所用時間最短。但750 mg/L赤霉素溶液處理，比500 mg/L處理條件下種子的發(fā)芽率高；而處理24 h時，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，相同處理時間下，使用750 mg/L赤霉素溶液處理對促進(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 赤霉素不同處理時間對紅陽獼猴桃種子萌發(fā)的影響

250 mg/L赤霉素處理時(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)的趨勢與對照組基本一致。因此250 mg/L赤霉素濃度處理24 h對獼猴桃種子萌發(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(圖5)，處理24 h萌發(fā)速率最快，6 d即可全部萌發(fā)，比對照縮短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)出與對照組一致的萌發(fā)趨勢。因此，500 mg/L赤霉素濃度處理24 h對獼猴桃種子萌發(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赤霉素處理時間為24 h時，明顯縮短種子萌發(fā)所需時間，5 d即可全部萌發(fā)，比對照組縮短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)所需時間最長，且發(fā)芽率最低，僅81.3%，萌發(fā)期間甚至出現(xiàn)發(fā)芽率低于對照組的現(xiàn)象。因此，1 000 mg/L濃度赤霉素處理24 h對獼猴桃種子萌發(fā)的促進(jìn)作用明顯，而處理12 h對種子萌發(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時種子萌發(fā)速率最大。除對照組以外，各濃度赤霉素處理24 h時，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 不同濃度不同時間赤霉素處理后紅陽獼猴桃種子的發(fā)芽勢

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

從不同的處理時間看，24 h處理時間對種子發(fā)芽勢的促進(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赤霉素不同處理時間對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時基本萌發(fā)結(jié)束。

圖8 不同時間不同濃度赤霉素處理發(fā)芽勢曲線圖

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，解除種皮限制對種子萌發(fā)的影響[14]。赤霉素處理對種子萌發(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[15]。然而，對狗棗獼猴桃種子萌發(fā)，沙藏和激動素處理對種子萌發(fā)的影響并不明顯[13]。所以對獼猴桃種子萌發(fā)影響因素的探究應(yīng)針對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，使大部分的發(fā)芽率提高到90%以上。同時赤霉素處理也可縮短種子的發(fā)芽時間，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，隨濃度提高，促進(jìn)萌發(fā)作用增強(qiáng)。處理時間與處理濃度的情況基本類似。因此在濃度及處理時間選擇上要適宜，以750 mg/L赤霉素處理紅陽獼猴桃種子24 h效果最佳。