高壓靜電處理雞冠花種子對當(dāng)代植株生長發(fā)育影響的研究

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(1.唐山學(xué)院， 河北 唐山 063000； 2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)， 呼和浩特 010110)

雞冠花(Celosiacristata)是一年生草本植物，夏秋季開花，花期長，花色鮮艷，容易栽培，是園林中常見的盆栽和花壇花卉；雞冠花還具有很高的藥用價值和營養(yǎng)價值，因此制成良藥和佳肴，具有良好的強身健體功效。我國對雞冠花的研究主要以提高其食用和藥用價值為選育目標(biāo)[1]，王丹等[2]以電子束、離子注入雞冠花種子，對當(dāng)代植株生長發(fā)育產(chǎn)生的影響進行探究，而本研究是用高壓靜電場處理普通雞冠花種子，研究此種誘變手段對雞冠花萌發(fā)及生長發(fā)育的影響，以期為雞冠花誘變育種提供參考。

1 材料和方法

1.1 材 料

材料鳳尾雞冠花種子購于河北省匯豐種業(yè)。

1.2 方 法

1.2.1 電場處理

挑選顆粒飽滿且外形差異較小的雞冠花種子， 分成 11組，每組種子數(shù)目為500粒，其中1組為對照， 其余10組分別用不同電場強度的電場進行處理，每組3個重復(fù)，處理電場強度為：EN=1×N(kV/cm)，N=0,1, 2, … , 10, 其中對照組記為ck(未經(jīng)電場處理)，處理時間為15 min。

1.2.2 發(fā)芽試驗

電場處理過的雞冠花種子用HgCl2消毒，消毒后用蒸餾水沖洗多次，然后置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進行發(fā)芽試驗，每天光照時間12 h。

1.2.3 幼苗培養(yǎng)

雞冠花種子發(fā)芽8 d后播種于細砂土上，每5 d澆1次水， 光照周期12 h/12 h。

1.3 測試項目

雞冠花種子發(fā)芽第8天測定種子的發(fā)芽數(shù)、發(fā)芽率，播種2周后測定其存活數(shù)和存活率，播種20 d后測定株高和葉片數(shù)；培育20 d后從盆中隨機取出不同處理的20棵幼苗測定根長、鮮重、干重(經(jīng)烘干機烘干后稱量)。盛花期統(tǒng)計其開花株數(shù)和開花率。公式如下[3]：

發(fā)芽率(%)=8 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

存活率(%)=播種14 d幼苗存活數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

開花率(%)=盛花期開花總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。

2 結(jié) 果

2.1 高壓靜電場對指標(biāo)數(shù)目的影響

由圖1可見，不同電場強度處理雞冠花種子對其發(fā)芽數(shù)、存活數(shù)和開花株數(shù)的影響均呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢，且在電場強度為5 kV/cm時，3項指標(biāo)均達到最大值，發(fā)芽數(shù)、存活數(shù)和開花株數(shù)的最大值分別為400、385和380，此3項指標(biāo)在場強10 kV/cm時均衰減到最小值。

2.2 高壓靜電場對指標(biāo)幾率的影響

由圖2可知，雞冠花種子的發(fā)芽率、存活率和開花率均隨電場強度的增加先增大后減小，在場強為5 kV/cm時，發(fā)芽率、存活率、開花率的最大值分別為80%、77%、76%，在場強為10 kV/cm時，發(fā)芽率、存活率、開花率均達半致死率。

圖1 電場處理雞冠花種子對指標(biāo)數(shù)目的影響

圖2 電場處理雞冠花種子對指標(biāo)幾率的影響

2.3 高壓靜電場對葉片數(shù)目、株高的影響

由圖3可見，在0～3 kV/cm的場強范圍內(nèi)，葉片數(shù)目的增加隨電場強度的增加比較緩慢；在3～5 kV/cm的場強范圍內(nèi)，葉片數(shù)目則迅速增加；在5～6 kV/cm的場強范圍內(nèi)，葉片數(shù)目迅速減半；在6～10 kV/cm的場強范圍內(nèi)，葉片數(shù)目迅速減少為對照的1/3。

圖3 電場處理雞冠花種子對葉片數(shù)目的影響

由圖4可見，株高隨電場強度的增加先增加后迅速減小，且在5～6 kV/cm的場強范圍內(nèi)，株高由7 cm迅速減小至5.4 cm；在場強10 kV/cm時，電場強度對株高的負效應(yīng)最為明顯。

2.4 高壓靜電場對幼苗鮮、干重的影響

由圖5可知，高壓靜電場對雞冠花幼苗鮮重的影響呈現(xiàn)先增大后減小再增大再減小的變化趨勢，在0～5 kV/cm的場強范圍內(nèi)，各個處理場強范圍內(nèi)雞冠花的幼苗鮮重均高于對照，且在4 kV/cm、5 kV/cm時呈現(xiàn)最為明顯的正效應(yīng)，鮮重的增加幅度分別為6.1%、13.1%，場強大于5 kV/cm時雞冠花幼苗的鮮重迅速減小至最小值，在10 kV/cm時幼苗鮮重的減幅為6.6%，說明電場處理雞冠花種子的最佳劑量為5 kV/cm。

圖4 電場處理雞冠花種子對株高的影響

圖5 電場處理雞冠花對幼苗鮮重的影響

由圖6可見，高壓靜電場對雞冠花幼苗干重的影響在5 kV/cm時達到峰值，此劑量下雞冠花幼苗干重的增加幅度為9.1%，在10 kV/cm時減少到最小值，在0～5 kV/cm的場強范圍內(nèi)，電場強度對幼苗鮮重呈明顯的正效應(yīng)，而在5～10 kV/cm的場強范圍內(nèi)，隨著電場強度的增加電場對雞冠花幼苗的負效應(yīng)越明顯。

圖6 電場處理雞冠花對幼苗干重的影響

3 小 結(jié)

高壓靜電場處理雞冠花種子，當(dāng)代植株的發(fā)芽數(shù)、存活數(shù)、開花株數(shù)、發(fā)芽率、存活率、開花率都隨電場強度的增加呈先增大后減小的震蕩型曲線變化趨勢，且各項生理生化指標(biāo)均在5 kV/cm時達到最大值，10 kV/cm時衰減到最小值；電場強度對葉片數(shù)目和株高的影響也在5 kV/cm時達到最大值，在5～10 kV/cm的場強范圍內(nèi)，葉片數(shù)目和株高都迅速減小到最小值。在0～5 kV/cm的場強范圍內(nèi)， 電場強度對各項生理生化指標(biāo)的影響呈明顯的正效應(yīng)，在5 kV/cm的電場強度下各項指標(biāo)增大到最大值之后開始衰減，當(dāng)電場強度大于7 kV/cm后，電場強度對各項指標(biāo)的影響呈明顯的負效應(yīng)，隨電場強度的增加各項生理生化指標(biāo)迅速衰減到最小值。綜上得出，場強5 kV/cm為電場處理番茄種子的最佳參考處理條件，以后可圍繞此數(shù)值進行實驗研究。