不同激素處理對(duì)野生亞麻種子萌發(fā)特性的影響

劉棟 馬建富 郭娜 郭英杰 徐敏 楊茜 李愛榮

摘要?[目的]探究不同激素處理對(duì)野生亞麻種子萌發(fā)的影響，以期為野生亞麻種質(zhì)資源的繁殖和利用提供依據(jù)。[方法]采用單因素方差分析的方法，研究激素吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐氨基嘌啉（6-BA）和乙烯利對(duì)垂果亞麻種子萌發(fā)特性的影響。將4種激素分別設(shè)定5個(gè)濃度梯度，測(cè)定激素處理后垂果亞麻種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。[結(jié)果] GA3濃度為250 mg/L時(shí)，可明顯提高種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。不同濃度吲哚丁酸IBA和6-BA均對(duì)胡麻種子萌發(fā)具有抑制作用。乙烯利對(duì)種子萌發(fā)的影響不顯著。[結(jié)論] 適當(dāng)激素處理對(duì)垂果亞麻種子萌發(fā)具有顯著的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞?垂果亞麻;種子;發(fā)芽勢(shì);發(fā)芽率;激素

中圖分類號(hào)?S56文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào)?0517-6611（2018）35-0026-02

亞麻學(xué)名Linum usitatissimum L.，屬于亞麻科（Linaceae）亞麻屬（Linum），是一年生草本植物，可分為纖用亞麻、油用亞麻和油纖兼用亞麻3種類型，是重要的纖維及油料作物。

胡麻即油用亞麻，由于其具抗旱、耐寒、耐瘠薄、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，是主產(chǎn)區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]。河北省北部高寒區(qū)是中國(guó)胡麻的主產(chǎn)區(qū)之一[2-3]。胡麻種植面積在過去幾年一直保持在4.67萬hm2左右，但是長(zhǎng)期以來由于產(chǎn)量低而嚴(yán)重制約了胡麻產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

目前，胡麻育種過程中存在種質(zhì)資源創(chuàng)新落后和骨干育種親本遺傳基礎(chǔ)狹窄等突出問題。亞麻野生種具有抗旱、抗凍、抗病、抗蟲和耐貧瘠等優(yōu)良特性，是改良栽培種的重要基因庫(kù)。但目前對(duì)于野生亞麻的研究及應(yīng)用國(guó)內(nèi)外均鮮見報(bào)道。野生亞麻在常規(guī)條件下不能萌發(fā)或發(fā)芽率極低，該問題成了野生亞麻資源保護(hù)和利用的瓶頸。鑒于此，筆者研究了不同激素及其不同濃度處理對(duì)野生亞麻種子萌發(fā)的影響，以期為野生亞麻種質(zhì)資源的保存、育種研究及野生種質(zhì)資源的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1?材料與方法

1.1?材料?試驗(yàn)材料為垂果亞麻（L.nutans Maxim）。

1.2?方法

1.2.1?激素濃度設(shè)置。4種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑共設(shè)置5個(gè)梯度，吲哚丁酸（IBA）分別為50、100、150、200、250 mg/L;

赤霉素（GA3）的濃度分別為100、150、200、250、300 mg/L;6-芐氨基嘌啉（6-BA）的濃度分別為2、20、60、100、140 mg/L;乙烯利的濃度分別為50、150、250、350、450?mg/L。

1.2.2?種子的激素處理。

選擇成熟、完整且大小均勻一致的種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。用75%乙醇對(duì)亞麻籽消毒2 min，用蒸餾水沖洗3次，種子表面上的多余水分用濾紙吸干，然后風(fēng)干。種子用各種不同濃度激素和清水（CK）分別浸泡12 h。將選定的亞麻籽置于具有2層直徑為9 cm 的濾紙的培養(yǎng)皿中，并將50粒種子置于每個(gè)培養(yǎng)皿中，3次重復(fù)。加水濕潤(rùn)濾紙，水的高度不超過種子。試驗(yàn)在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行。每天定期記錄發(fā)芽種子的數(shù)量，以萌發(fā)的幼芽達(dá)到種子長(zhǎng)度1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算發(fā)芽勢(shì)（第3天）、最終發(fā)芽率（第7天）和發(fā)芽指數(shù)。

1.2.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法。

發(fā)芽率=（發(fā)芽結(jié)束時(shí)的正常發(fā)芽種子數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)）×100%

發(fā)芽勢(shì)=（3 d內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)）×100%

發(fā)芽指數(shù)（I）=（Gt/Dt），Gt是浸泡后第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt是發(fā)芽天數(shù)[4-5]

2?結(jié)果與分析

2.1?不同濃度吲哚丁酸（IBA）處理對(duì)野生亞麻種子發(fā)芽的影響

吲哚丁酸（IBA）可促進(jìn)植物主根生長(zhǎng)，通常用于植物的營(yíng)養(yǎng)繁殖。從表1可以看出，用5種不同濃度的IBA處理野生亞麻后，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均為0，均比對(duì)照降低100%。這說明吲哚丁酸（IBA）對(duì)野生亞麻種子萌發(fā)具有較強(qiáng)的抑制作用，即使?jié)舛葍H為50 mg/L，也能完全抑制野生亞麻種子的萌發(fā)。

2.2?不同濃度赤霉素（GA3）處理對(duì)野生亞麻種子發(fā)芽的影響

赤霉素（GA3）在植物的不同部位含量不同，通常在種子成熟期含量較豐富，各種植物對(duì)其敏感程度不同，赤霉素被廣泛應(yīng)用于花卉、果樹等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，能夠打破種子休眠[6]。從表2可以看出，5種濃度的赤霉素（GA3）處理可以有效促進(jìn)種子萌發(fā)，發(fā)芽勢(shì)分別比對(duì)照提高40.8%、78.6%、89.9%、88.5%和72.0%，發(fā)芽率分別比對(duì)照提高8.3%、6.7%、9.0%、10.5%和5.3%。當(dāng)濃度為250 mg/L時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著高于對(duì)照。因此，250 mg/L GA3對(duì)野生亞麻種子的處理效果較理想。

2.3?不同濃度6-芐氨基嘌啉（6-BA）處理對(duì)野生亞麻種子發(fā)芽的影響

從表3可以看出，5種濃度的6-BA降低了種子的發(fā)芽率，隨著濃度的增加，抑制作用不斷增強(qiáng);當(dāng)濃度為60 mg/L時(shí)種子萌發(fā)被完全抑制。種子的發(fā)芽率比對(duì)照分別降低20.2%、89.9%、100%、85.4%和53.9%，發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照分別降低9.1%、68.2%、100%、50.0%和27.3%。

2.4?不同濃度乙烯利處理對(duì)野生亞麻種子發(fā)芽的影響

乙烯利被廣泛用于調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，易吸收，可進(jìn)入植物莖、葉等多種器官細(xì)胞中。乙烯利在一定條件下逐漸分解，釋放出乙烯，從而調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和代謝。從表4可以看出，5種乙烯利濃度對(duì)胡麻種子發(fā)芽率的影響不顯著。5種濃度乙烯利處理種子的發(fā)芽勢(shì)分別增加了1.4%、15.0%、1.4%、1.4%和15.0%，發(fā)芽率較對(duì)照有降低的趨勢(shì)，但差異均不顯著。

3?結(jié)論與討論

野生亞麻具有產(chǎn)量性狀好、單株分莖和分枝數(shù)多、單株蒴果多、抗旱耐瘠性強(qiáng)、抗病性好的特點(diǎn)，野生資源的挖掘和利用可促進(jìn)亞麻育種工作和生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。2016年以來，筆者課題組對(duì)張家口胡麻產(chǎn)區(qū)，包括市區(qū)、崇禮、尚義等縣區(qū)的亞麻野生種資源進(jìn)行了全面收集，其中1份野生資源經(jīng)過鑒定為亞麻野生種垂果亞麻L(zhǎng).nutans Maxim. [7]。該野生種為多年生宿根亞麻，具有分莖數(shù)多、單株果粒數(shù)多、抗病、抗逆等優(yōu)異特征，對(duì)于胡麻栽培種的性狀改良具有重要意義。但該野生種籽粒秕瘦，千粒重僅為1.679 g，發(fā)芽勢(shì)低導(dǎo)致種子萌發(fā)困難，而野生種子繁殖是利用該種進(jìn)行遺傳改良的首要一步。

目前，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)種子萌發(fā)的影響已得到廣泛的研究，并取得了滿意的結(jié)果[8-12]。該研究采用GA3處理垂果亞麻種子，可明顯提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)，縮短種子萌發(fā)的時(shí)間，比對(duì)照提前了1～2 d，且隨著處理濃度的增加，指標(biāo)不斷增加。當(dāng)濃度為250 mg/L時(shí)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)較高，對(duì)垂果亞麻種子的萌發(fā)具有明顯的促進(jìn)作用，因此可以用該濃度對(duì)種子進(jìn)行處理。

不同濃度吲哚丁酸（IBA）和6-芐氨基嘌啉（6-BA）均對(duì)垂果亞麻萌發(fā)具有抑制作用。其中，吲哚丁酸IBA對(duì)胡麻種子具有較強(qiáng)抑制作用，50 mg/L濃度也能完全抑制野生胡麻的萌發(fā)。5種濃度的6-BA降低了種子的發(fā)芽率，且隨濃度的增加，抑制作用不斷增強(qiáng);濃度為60 mg/L時(shí)完全抑制了種子萌發(fā)。該研究為胡麻野生種的繁育提供了一定的技術(shù)支撐。

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