不同處理對(duì)野生大豆發(fā)芽的影響

武春霞，楊靜慧，胡田梅，張士匣，李建科

（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院， 天津 300384）

不同處理對(duì)野生大豆發(fā)芽的影響

武春霞，楊靜慧，胡田梅，張士匣，李建科

（天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院， 天津 300384）

為研究野生大豆種子的最佳發(fā)芽條件，采用刻傷、冰凍、濃硫酸、溫水浴等方法，對(duì)成熟度一致的天津七里海野生大豆種子進(jìn)行處理，觀察其發(fā)芽情況，并測定發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。結(jié)果表明不同處理對(duì)野生大豆種子發(fā)芽率影響不同?？虃幚淼姆N子各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)高于對(duì)照；15min濃硫酸處理僅次于刻傷處理，且無明顯差異；其次是5min濃硫酸處理，之后是冰凍處理。雖然冰凍處理發(fā)芽勢比5min濃硫酸處理高，但發(fā)芽率比5min濃硫酸處理稍低，二者無明顯差異；而溫水浴處理在本試驗(yàn)中不利于野生大豆種子發(fā)芽。

野生大豆；發(fā)芽勢；發(fā)芽率；發(fā)芽指數(shù)；活力指數(shù)

野生大豆（Glycine soja），豆科，一年生草本，莖纏繞、細(xì)弱，羽狀三出復(fù)葉，短的總狀花序，蝶形花冠，莢果較小，每莢1～4粒種子，成熟開裂［1］。野生大豆起源于中國， 資源極其豐富，是栽培大豆的近緣種，蘊(yùn)藏著豐富的優(yōu)良基因，因此利用野生大豆和栽培大豆的種間雜交，可實(shí)現(xiàn)基因重組，拓寬大豆的遺傳背景，創(chuàng)造新的優(yōu)良種質(zhì)［2，3，4］。野生大豆具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，在澇洼地、鹽堿地、瘠薄土壤和干旱土壤上均能生長。利用野生大豆的抗逆性、抗病性、品質(zhì)等性狀改良栽培大豆顯得極為重要并取得了許多重要成果［6，7］。天津七里海是著名的保護(hù)濕地，野生大豆資源豐富［8］，但是野生大豆種皮硬實(shí)率較高，未經(jīng)處理極難萌發(fā)［9］。本試驗(yàn)通過對(duì)野生大豆種子進(jìn)行冷凍、刻傷、溫水浴、濃硫酸（處理不同時(shí)間）等處理，進(jìn)一步進(jìn)行分析和探討，以期得出促進(jìn)野生大豆種子萌發(fā)的最佳條件。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用的野生大豆種子均采自天津七里海。挑選大小均勻、成熟度一致的種子作為試驗(yàn)材料。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：（1）冰凍處理：試驗(yàn)前，將野生大豆種子放于-20℃冰箱冷凍4d。（2）刻傷處理：用解剖刀或刀片劃傷種皮。（3）溫水浴處理：試驗(yàn)前，將種子置于三角瓶內(nèi)放在恒溫浴池中，溫度保持60℃，處理24h。（4）濃硫酸處理：將種子放在濃度為98%的濃硫酸中，處理5min。（5）濃硫酸處理: 將種子放在濃度為98%的濃硫酸中，處理15min。（6）對(duì)照：不經(jīng)任何處理的種子。上述每處理3 次重復(fù)，每重復(fù)40粒種子。試驗(yàn)在鋪有二層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)進(jìn)行，放在恒溫箱中培養(yǎng)，每天加無菌水以保持濕潤。

1.2.2測定方法

發(fā)芽期間逐日記載發(fā)芽粒數(shù)，第4d計(jì)算發(fā)芽勢（Gv），第7d計(jì)算發(fā)芽率（ G）、發(fā)芽指數(shù)（GI），并用萬分之一天平稱量發(fā)芽野生大豆的幼苗鮮重，計(jì)算出活力指數(shù)（VI）。發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的計(jì)算公式［10］如下：

Gv=Gt/Gn×100%（ Gt：在t天正常發(fā)芽的種子數(shù)；Gn：供試種子數(shù)）

G=Ga/Gn×100%（ Ga：發(fā)芽終止時(shí)全部正常發(fā)芽種子數(shù)）

GI=Σ（Gt/Dt） （Dt：發(fā)芽天數(shù)）

VI=GI×S （S：第7d發(fā)芽大豆的幼苗鮮重）

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)發(fā)芽的影響

刻傷處理的種子第1d和第2d發(fā)芽數(shù)最多，可見其種子活力極強(qiáng)；濃硫酸處理（15min）的種子第2d發(fā)芽粒數(shù)最多；濃硫酸處理（5min）的種子第1d發(fā)芽數(shù)最多，之后每天遞減；冰凍處理的種子第1d幾乎不發(fā)芽，第2d開始有少量種子萌發(fā)，第3d和第4d發(fā)芽數(shù)最多；對(duì)照種子前3d發(fā)芽粒數(shù)逐日遞增，第4d后趨于穩(wěn)定；溫水浴處理的種子沒有發(fā)芽。

2.2不同處理對(duì)發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢是測定種子的發(fā)芽速率和整齊度，它能表明種子的活力高低。發(fā)芽勢高的種子，其種子活力高，出苗齊而壯。從表1可以看出，刻傷處理可以極顯著地提高野生大豆種子發(fā)芽勢，比對(duì)照提高了66.7%，與其它各處理存在差異；濃硫酸處理不同時(shí)間產(chǎn)生不同的效果，處理15min的效果與刻傷沒有顯著差異，但極顯著高于處理5min、冰凍處理和對(duì)照，比對(duì)照提高了60.9%；冰凍處理和濃硫酸處理5min雖然也能提高野生大豆的發(fā)芽勢，但是和對(duì)照相比沒有顯著差異；60℃水浴處理24h的發(fā)芽勢為零，可見不利于野生大豆的萌發(fā)。

表1　不同處理對(duì)野生大豆發(fā)芽勢的影響

2.3不同處理對(duì)發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是檢驗(yàn)種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。由表2可以看出，與對(duì)照相比，除了60℃水浴處理，其它各處理均能提高野生大豆的發(fā)芽率，但以刻傷處理的發(fā)芽率最高，達(dá)到98.3%，比對(duì)照提高65.8%；其次是濃硫酸處理（15min），發(fā)芽率為95.8%，比對(duì)照高63.3%?？虃幚砗蜐饬蛩崽幚恚?min）均與對(duì)照有顯著差異。冰凍處理和濃硫酸處理（5min）雖與對(duì)照無顯著差異，但也能提高野生大豆種子的發(fā)芽率，而在60℃水浴處理下種子沒有發(fā)芽。

表2　不同處理對(duì)野生大豆發(fā)芽率的影響

2.4不同處理對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是檢測種子活力的重要指標(biāo)。由表3可以看出，經(jīng)刻傷處理的種子發(fā)芽指數(shù)最大，均與其它處理有顯著差異；其次是濃硫酸處理（15min），發(fā)芽指數(shù)也明顯高于冰凍處理和濃硫酸處理（5min），且與對(duì)照差異顯著。濃硫酸處理（5min）和冰凍處理與對(duì)照也有一定差異；冰凍處理與對(duì)照無顯著差異；經(jīng)60℃水浴處理的種子發(fā)芽指數(shù)為零。

2.5不同處理對(duì)活力指數(shù)的影響

活力指數(shù)也是檢測種子活力的重要指標(biāo)。由表4得出，刻傷處理的野生大豆種子活力指數(shù)較高，與其它處理存在顯著差異；其次是濃硫酸處理（15min）、濃硫酸處理（5min），均存在顯著差異；冰凍處理與對(duì)照二者無顯著差異，但與其它處理也有差異。溫水浴處理的種子活力指數(shù)為零。

表3　不同處理對(duì)野生大豆發(fā)芽指數(shù)的影響

表4 不同處理對(duì)野生大豆活力指數(shù)的影響

3　討論與結(jié)論

3.1不同處理下發(fā)芽勢快慢的分析

通過上述分析得出，刻傷處理和濃硫酸處理（15min）的種子發(fā)芽勢最高，其次是冰凍處理、5min濃硫酸處理和對(duì)照，水浴處理為零。結(jié)果表明，經(jīng)刻傷處理、15min濃硫酸處理的種子活力高、發(fā)芽勢強(qiáng)，預(yù)示著出苗快而整齊，苗壯［11］；冰凍處理和5min濃硫酸處理也可提高野生大豆種子的發(fā)芽勢，提高出苗整齊度；60℃水浴處理種子發(fā)芽勢為零，說明此處理不利于野生大豆發(fā)芽。

3.2不同處理下發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分析

試驗(yàn)表明，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)最高的均為刻傷處理，其次是15min濃硫酸處理、5min濃硫酸處理，再次為冰凍處理和對(duì)照，60℃水浴處理為零。由此可知，刻傷處理和15min濃硫酸處理對(duì)野生大豆種子的出苗率影響較大，效果較好；冰凍處理和5min濃硫酸處理也在一定程度上促進(jìn)了野生大豆的種子萌發(fā)；而60℃水浴處理不促進(jìn)萌發(fā)也沒有萌芽。除了水浴處理外，上述各處理均與對(duì)照存在差異，尤其是刻傷處理和15min濃硫酸處理與其它處理差異極顯著。因此在進(jìn)行野生大豆發(fā)芽時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件加以應(yīng)用。

3.3不同處理對(duì)發(fā)芽作用機(jī)理的分析

不同處理方法對(duì)提高野生大豆種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢存在不同的作用機(jī)理［12，13］?？虃幚硎峭ㄟ^損害種皮，增加種皮的透氣和透水能力；濃硫酸處理是通過強(qiáng)酸的腐蝕性，灼傷野生大豆的種皮，增加種皮的通透性，從而打破其硬實(shí)現(xiàn)象，提高發(fā)芽率。通過處理15min和5min的對(duì)比可知，濃硫酸的處理時(shí)間不易太短也不易太長，時(shí)間短效果不佳，時(shí)間太長，可能灼傷種子，導(dǎo)致不能發(fā)芽，一般處理15min左右即可。冰凍處理也可以起到促進(jìn)萌發(fā)的作用，冷凍是野生大豆吸水的先決條件，可促進(jìn)種子萌發(fā)，但效果不理想，實(shí)際應(yīng)用中受到一定限制。溫水浴處理可使種子生理生化方面發(fā)生變化，打破休眠促進(jìn)萌發(fā)［14，15］，但在本試驗(yàn)中，種子未發(fā)芽，可能是處理時(shí)間過長，損害了種子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。有關(guān)溫水浴處理對(duì)野生大豆種子發(fā)芽的影響還有待于進(jìn)一步研究。

總之，刻傷處理效果最好，但處理過程費(fèi)工費(fèi)時(shí)，對(duì)于量大的種子不便于實(shí)際操作。濃硫酸處理效果稍次于刻傷處理，但省去人工刻傷破皮費(fèi)工費(fèi)時(shí)的操作，為生產(chǎn)和生活中大量利用野生大豆創(chuàng)造了條件。冰凍處理效果不大，實(shí)際應(yīng)用受到一定限制。

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農(nóng)技推廣

S565.1

B

1002-0659（2015）01-0006-03

2014-6-29

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“耐鹽耐旱林、草資源高效培育技術(shù)集成及重鹽堿地、旱荒地改良示范”（項(xiàng)目編號(hào)：2012GB2A100015）；天津市星火計(jì)劃項(xiàng)目“抗旱抗鹽能源植物栽培與示范”（項(xiàng)目編號(hào)：10ZHXHNC08700）

主要作者簡介：武春霞（1970-），女，副教授，從事植物抗性研究工作。E-mail：wuchunxia2005@126.com