不同濃度赤霉素和不同層積處理時間對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響

孫 瑋，韋國旺，劉 宏，李懂文，秦雪蓮，鄧毅暉

（柳州市林業(yè)科學研究所，廣西柳州 545300）

孟江油茶為普通油茶的一個地方良種，主要分布于廣西壯族自治區(qū)柳州市三江侗族自治縣孟江河沿岸。孟江油茶果實大小介于小果油茶和普通油茶之間，油質(zhì)優(yōu)良、無澀味，具有較高的開發(fā)利用潛力[1-2]。

廣西地區(qū)大部分孟江油茶種植于20 世紀70 年代或更早時期，目前正處于由盛產(chǎn)期進入衰產(chǎn)期的過渡階段。因此，收集孟江油茶的優(yōu)良種質(zhì)材料，培育優(yōu)良種苗是當前迫切需要開展的工作。實生選種作為育種的重要途徑之一，積極探討實生后代群體主要性狀的遺傳與變異特點，對實生選種具有重要的指導意義[3]。關于不同處理對油茶種子萌發(fā)的影響已有一定研究，但針對孟江油茶種子萌發(fā)特性的研究還未見報道[4-7]。通過研究不同試驗處理對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響，分析不同濃度赤霉素（GA3）和層積處理時間下發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)的變化規(guī)律，為后續(xù)解決種子發(fā)芽緩慢和不一致的問題，并為開展實生苗繁育提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2022 年11 月在柳州市三江縣采集孟江油茶果實，并置于室內(nèi)通風處陰干，待種子脫落后收集，去除雜質(zhì)后陰干備用。將純凈的河沙用1%次氯酸鈉消毒10 min 后，用清水沖洗2～3 次，稍晾干，控制含水量在60%～80%。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同濃度GA3試驗

試驗共設置0（CK）、100、200、400、800 和1 600 mg·L-1六種不同濃度的GA3，處理時間4 h，每組處理30 粒種子，重復3 次。用始溫40 ℃清水浸種48 h后用1%次氯酸鈉消毒10 min，清水洗凈后播種于催芽盒中。催芽盒內(nèi)需先鋪好厚3 cm 的河沙，播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙，放入光照培養(yǎng)箱中，光照12 h、25 ℃，黑暗12 h、15 ℃，保持濕潤。

1.2.2 層積處理時間試驗

試驗共設置0（CK）、10、20 和30 d 四組常溫層積處理，每組處理30粒種子，重復3次。用始溫40 ℃清水浸種48 h 后用1%次氯酸鈉消毒10 min，清水洗凈后播種于催芽盒中，催芽盒先鋪好厚3 cm 的河沙，播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙，放入光照培養(yǎng)箱中，光照12 h、25 ℃，黑暗12 h、15 ℃，保持濕潤。

1.3 數(shù)據(jù)測定

1）以種胚突破種皮為發(fā)芽標準，觀察并記錄發(fā)芽情況。①萌發(fā)時滯。從試驗開始至第1 粒種子開始萌發(fā)所需時間，d。②萌發(fā)高峰期。從試驗開始至日發(fā)芽種子數(shù)達到最大所需時間，d。③發(fā)芽持續(xù)時間。從開始萌發(fā)至最后1粒種子萌發(fā)的總天數(shù)，d。

2）種子萌發(fā)相關特性指標包括發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，計算方法分別如公式（1）～（3）。

（1）式中：Gp為發(fā)芽率，%；n為統(tǒng)計時間內(nèi)萌發(fā)的種子總數(shù)，個；N為試驗種子總數(shù)，個。

（2）式中：Ge為發(fā)芽勢，%；t為日發(fā)芽數(shù)最大時的種子數(shù)，個；T為試驗種子總數(shù)，個。

（3）式中：Gi為發(fā)芽指數(shù)，個·d-1；Gt為試驗天數(shù)內(nèi)萌發(fā)種子數(shù)，個；Dt為發(fā)芽日數(shù)，d[8]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2010 和SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響

經(jīng)不同濃度GA3處理后，孟江油茶種子萌發(fā)情況如表1 所示。由表可知，未經(jīng)GA3處理的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)較低。對孟江油茶種子進行GA3浸種處理后，萌發(fā)特性得到明顯改善，表現(xiàn)為萌發(fā)時滯縮短、萌發(fā)高峰期提前、發(fā)芽持續(xù)時間縮短及發(fā)芽指數(shù)顯著提高。

表1 不同濃度GA3對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響

隨著GA3濃度的提升，孟江油茶種子的發(fā)芽指數(shù)提高趨勢明顯，但在400 mg·L-1時達到峰值，之后隨GA3濃度的提升發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均出現(xiàn)下降趨勢。在800、1 600 mg·L-1處理下，孟江油茶種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢與CK處理之間無顯著差異。GA3濃度為100mg·L-1時，發(fā)芽率達到最高，為86.67%；GA3濃度為400 mg·L-1時，發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)達到最高，分別為15.56%、2.56。

2.2 層積處理時間對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響

經(jīng)不同層積時間處理后，孟江油茶種子的萌發(fā)情況如表2 所示。由表可知，層積處理后的孟江油茶種子萌發(fā)時滯縮短，從CK 處理的10 d 縮短到5～7 d；萌發(fā)高峰期提前，由12 d提前到7～11 d；發(fā)芽持續(xù)時間縮短，由17 d 縮短到12～16 d；除10 d 層積處理下的發(fā)芽指數(shù)與CK 處理無顯著差異外，其余處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)較CK 處理均顯著提高，其中層積30 d 處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均最高，分別為77.78%、15.56%、2.59。

表2 不同層積處理時間對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響

3 結(jié)論與討論

有研究表明，在實驗室中通過模擬自然界高低溫變化的方式進行變溫處理，可有效促進種子萌發(fā)[9-11]。因此，變溫處理是一種有益于油茶種子萌發(fā)的方法[12]。與同樣為始溫40 ℃溫水處理48 h、25 ℃恒溫條件下的油茶種子萌發(fā)結(jié)果相比，本次試驗對照組中油茶發(fā)芽率提高了20%，由此證明選擇適宜的溫度變化環(huán)境，可有效提高油茶種子的萌發(fā)效果。

本次GA3試驗結(jié)果表明，使用100～1 600 mg·L-1GA3進行浸種催芽，孟江油茶種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均有不同程度的提高，也縮短了萌發(fā)時滯、發(fā)芽持續(xù)時間，并提前了萌發(fā)高峰期。濃度過高時（800～1 600 mg·L-1）會導致發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)下降，GA3濃度為400 mg·L-1時表現(xiàn)最佳。常溫層積處理試驗結(jié)果說明，隨著層積處理時間的增加，種子萌發(fā)的各項指標均得到顯著改善，層積處理可以打破孟江油茶種子的休眠，層積處理時間越長效果越好。

綜合GA3處理和層積處理結(jié)果來看，400 mg·L-1GA3處理的種子萌發(fā)效果優(yōu)于層積處理30d 的各項指標，表明可優(yōu)先選擇400mg·L-1GA3進行浸種處理，為后續(xù)開展孟江油茶優(yōu)良單株子代繁育和縮短繁育時間提供了一定的數(shù)據(jù)參考。同時，本次試驗采取的是孟江油茶群體種子，后續(xù)可針對不同優(yōu)良單株的萌發(fā)特性開展研究，為選育工作提供重要支持。