早脆王種子萌發(fā)特性研究

李百云 劉超 李慧

摘要：以早脆王雜交棗（Ziziphus jujubes Mill.）種子為材料，研究了破殼和浸種處理、棗種子粗提物、植物生長調(diào)節(jié)劑處理對其萌發(fā)的影響，探討了制約早脆王雜交種子發(fā)芽的原因，找出了適合促進(jìn)棗樹發(fā)芽的方法。結(jié)果表明，早脆王種子發(fā)芽困難主要原因是木質(zhì)化內(nèi)果皮機(jī)械阻礙，其次棗樹種子中存在發(fā)芽抑制物質(zhì)。破殼后的種子直播，早脆王種子出苗率達(dá)到50%;經(jīng)濃硫酸浸泡后的棗核吸水率明顯提高，12 h可達(dá)到飽和。3種植物生長調(diào)節(jié)劑對棗種子萌發(fā)效果不同，其中，采用0.2 mg/L的GA3浸種36 h是促進(jìn)早脆王種子萌發(fā)的最佳方法，萌發(fā)率可達(dá)85.71%。

關(guān)鍵詞：棗（Ziziphus jujubes Mill.）;種子;萌發(fā)

中圖分類號：S665.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）10-0101-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.10.023? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： Using the seed of Ziziphus jujubes Mill. Zaocuiwang as material，the factors influencing seed germination of shell-beaking， seed soakin，crude extracts of jujube seeds and hormone treatment were studied to investigate the seed germination characteristic and find out the suitable method to promote the germination of jujube tree. The results showed that the main reason for the difficulty in germination was the mechanical inhibition of Zaocuiwang seeds shell， followed by the inhibiting substances in jujube seeds. The seedling emergence rate of Zaocuiwang was 50% which was seeded directly after breaking shells. The water absorption rate of jujube kernel was notably enhanced under concentrated sulfuric acid treatment and can be reached saturation in 12 hours. Three kinds of plant growth regulator used in the experiment had different effects on seed germination， soaking in 0.2 mg/L GA3 for 36 hours was the best treatment for Zaocuiwang seed germination with the germination rate of 85.71%.

Key words： Ziziphus jujubes Mill.;seed;germination

棗（Ziziphus jujubes Mill.）是鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Ziziphus Mill.）植物，原產(chǎn)于中國，栽培歷史悠久，是中國特有果樹，也是中國第一大干果樹種[1]。由于棗樹雜交工作困難[2]，獲得的雜交種子很珍貴，所以對棗樹種子體眠原因及促進(jìn)萌發(fā)方法的相關(guān)研究非常重要。在雜交育種工作中，雜交種子一般會出現(xiàn)發(fā)芽率低、發(fā)芽不整齊等現(xiàn)象，不能及時解除種子體眠，將對雜交種子工作造成嚴(yán)重影響。前人研究發(fā)現(xiàn)，不同物種種子體眠的原因有所差異[3]。近年來，國內(nèi)外對打破種子體眠和提高種子發(fā)芽率的方法己有大量報道，王歡等[4]研究表明冬棗種子需要經(jīng)歷后熟才能正常萌發(fā)，貯藏120 d后萌發(fā)率最高，木質(zhì)化內(nèi)果皮對種子的萌發(fā)有機(jī)械阻礙作用，同時對水分的吸收有阻礙作用。張蕊婧[5]的研究表明，種殼的機(jī)械束縛力是影響山楂發(fā)芽率和發(fā)芽時間的主要因素。王志梅[6]的研究表明，歐李種子種殼存在透氣透水障礙，并且歐李種子各部位中都含有抑制物質(zhì)，因此歐李種子的休眠屬于綜合性休眠。魏朝陽[7]的研究表明，冬青種胚生理后熟和種皮透氣性差是引起體眠的主要原因。有研究表明，早脆王為無花粉材料，屬于雄性不育品種[8]，且早脆王（HB-棗）的可育率（飽仁率）達(dá)到83.29%～88.81%，遠(yuǎn)高于同心圓棗、中寧圓棗、靈武長棗的可育率[9]，是雜交育種的理想母本。但同時早脆王也存在樹體果實品質(zhì)不如冬棗，白熟期品質(zhì)不佳，尚需改良的情況。本試驗通過研究破殼處理、浸種處理、植物生長調(diào)節(jié)劑處理等因素對早脆王種子萌發(fā)的影響，旨在為棗樹雜交育種及種子繁育提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 供試材料

本試驗所用棗樹種子主要為早脆王種子，還包括其他棗樹品種靈武長棗、同心圓棗、伏脆蜜、冬棗，2017年均采自靈武綠源恒農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司。所選用棗樹均為7年棗樹，且長勢良好。本試驗于2017—2018年在實驗室內(nèi)進(jìn)行。

1.2? 試驗方法

1.2.1? 不同棗樹種子萌發(fā)特性? 對不同棗樹品種破殼處理（將棗核剪破，取出種子）的種子各取50粒，進(jìn)行催芽。

催芽播種：將種子放入60 ℃清水中浸泡，攪拌至室溫，浸泡12 h。培養(yǎng)條件：將種子用濕紗布包裹，置于規(guī)格為15 cm的培養(yǎng)皿。然后置于黑暗恒溫箱中催芽，溫度為30 ℃，6 d后統(tǒng)計發(fā)芽率。將發(fā)芽種子放入32孔的育苗穴盤里，利用育苗基質(zhì)進(jìn)行催芽試驗，15 d后統(tǒng)計出苗率。

1.2.2? 破殼對種子萌發(fā)的影響? 對破殼處理（將棗核剪破，取出種子）的種子和不施加任何處理的棗核進(jìn)行發(fā)芽試驗。各處理取50粒，每個處理重復(fù)3次。

1.2.3? 種子吸水率的測定? 分別稱取經(jīng)清水浸泡30 min和濃硫酸酸蝕30 min的早脆王棗核各30粒 （種核晃動有響聲），另取去核后的30粒飽滿種子，用清水浸泡30 min，重復(fù)3次，然后分別放入盛有50 mL去離子水燒杯中25 ℃恒溫浸泡，于6、12、24、36、48、60 h后分別取出種子，并用濾紙吸干表面水分，稱重，記錄數(shù)據(jù)。

1.2.4? 種子粗提物的制備及活性測定

1）種子粗提物制備：采用浸提法，參考趙敏[10]的方法。取種子50粒在研缽中研碎，加50 mL水，置于室溫下浸提24 h;另取種子50粒在研缽中研碎，加50 mL無水乙醇，置于室溫下浸提24 h，最后將乙醇蒸發(fā)后，加50 mL水備用。

2）白菜子生物測定：在培養(yǎng)皿中放置濾紙，分別取5 mL待測液置于培養(yǎng)皿中;每皿中放置100粒白菜子（市售義和秋白菜子，發(fā)芽率≥80%，含水量≤7%，凈度≥98%），在25 ℃恒溫全光照條件下培養(yǎng)，48 h測定發(fā)芽率。以去離子水為對照，每份待測液重復(fù)3次。

1.2.5? 不同藥劑處理對種子萌發(fā)的影響? 試驗設(shè)置3個因素，每因素3個水平（表1）。采用安排試驗（表2），每個組合重復(fù)3次，每次50粒種子。根據(jù)試驗種子進(jìn)行相應(yīng)處理。

1.2.6? 測量指標(biāo)? 種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)：從棗核放入培養(yǎng)箱開始，每天觀察記錄，以芽長達(dá)0.2 cm作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，開始萌發(fā)后連續(xù)5 d進(jìn)行觀察統(tǒng)計。根據(jù)以下公式計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢和平均發(fā)芽時間。

發(fā)芽率=n/N×100% （1）

發(fā)芽勢=x/N×100% （2）

平均發(fā)芽時間=∑（dn）/∑n? （3）

式中，n為正常發(fā)芽的種子數(shù)，N為供試種子數(shù)，x為日發(fā)芽種子達(dá)到最高峰時正常發(fā)芽的種子數(shù)，d為從播種之日算起的天數(shù)。

吸水率=（M2-M1）/M1×100%? ?（4）

式中，M1是吸水前的質(zhì)量，M2是吸水后的質(zhì)量。

1.2.7? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計? 采用Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)并繪圖，對不同處理所得到的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和平均發(fā)芽時間等數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（ANOVA）和多重比較（Duncan新復(fù)極差法）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同棗樹種子的萌發(fā)特性

從圖1可以看出，靈武長棗、伏脆蜜、冬棗的發(fā)芽率和出苗率比較接近，但靈武長棗出苗率低于發(fā)芽率，種子不飽滿，即使發(fā)芽，也不能出苗;而同心圓棗、早脆王出苗率明顯高于發(fā)芽率，這2個種子發(fā)芽可能需要更長的時間。說明不同的棗樹品種發(fā)芽率有明顯的差異，這可能與種子大小、飽滿程度以及種子存在發(fā)芽抑制物質(zhì)有關(guān)。

2.1? 破殼對早脆王棗種子萌發(fā)的影響

早脆王種子（將殼剪破取出，采用直播，未進(jìn)行催芽）、帶殼種子和帶殼種子（濃硫酸處理種核）在32孔的育苗穴盤里利用育苗基質(zhì)進(jìn)行催芽試驗，經(jīng)過15 d后，統(tǒng)計棗樹種子發(fā)芽情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不帶殼種子發(fā)芽率達(dá)到50%，濃硫酸處理種核后的帶殼種子發(fā)芽率10%，帶殼種子未見發(fā)芽。試驗表明，種殼是阻礙棗樹種子的最大障礙。主要原因可能是棗殼阻力大和透水性差，造成其發(fā)芽困難。

2.2? 不同處理對早脆王棗種子吸水率的影響

由圖2可知，經(jīng)清水處理的早脆王棗核，水浸6 h后吸水率為8.6%，水浸12 h的吸水率為26.1%，浸種24 h時吸水率較大，最大可達(dá)到31.8%，隨后開始接近飽和;經(jīng)濃硫酸浸泡30 min的早脆王棗核，水浸6 h吸水率達(dá)到30.0%，浸泡12 h后基本達(dá)到飽和，之后的吸水率不再增加;去殼種子浸泡36 h，吸水率達(dá)到97.7%。結(jié)果表明，早脆王種子萌發(fā)率低跟內(nèi)果皮對種子吸收水分的阻礙作用有很大關(guān)系。未經(jīng)處理的帶殼種子吸水緩慢，經(jīng)過濃硫酸浸泡的帶殼種子在12 h就可以達(dá)到最大吸水量，在去掉種殼后，雖然需要36 h，但種子的吸水率達(dá)到97.7%，吸收水分重量接近種子的重量。

2.3? 早脆王棗種子粗提物的制備及活性測定

用不同溶劑浸提早脆王棗樹種子，各溶劑浸提液處理24 h的白菜種子萌發(fā)率都顯著低于對照（96%），其中乙醇浸提液處理的白菜種子萌發(fā)率最低，為77%，并且與其他溶劑浸提液差異顯著，水浸提處理的白菜種子萌發(fā)率為87%。從試驗結(jié)果可以看出，棗樹種子內(nèi)含有抑制發(fā)芽的物質(zhì)，并且此類物質(zhì)絕大部分屬水溶性物質(zhì)。

2.4? 不同藥劑處理對種子萌發(fā)的影響

從表3可以看出，不同藥劑處理對早脆王種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響不同，處理3（A1B3C3）0.2 g/L的GA3浸泡36 h發(fā)芽率和發(fā)芽勢均最高。早脆王種子用清水浸泡12 h的影響最大，隨著浸種時間的增加反而下降。說明早脆王種子浸種12 h已經(jīng)達(dá)到催芽最佳吸收量。處理9（A3B3C2） 0.2 g/L的2，4-D浸泡24 h發(fā)芽率和發(fā)芽勢均表現(xiàn)為最低，表明該濃度對種子造成了損傷，其他處理效果不明顯。

3? 小結(jié)與討論

棗樹種子不同的品種差異比較大，種子大小、飽滿程度等原因造成棗樹種子發(fā)芽率和出苗低和不整齊。早脆王種子發(fā)芽困難主要原因首先是木質(zhì)化內(nèi)果皮機(jī)械阻礙，其次棗樹種子中存在發(fā)芽抑制物質(zhì)。因此，早脆王棗樹種子的休眠屬于綜合性休眠。本試驗破殼處理后，種子的出苗率達(dá)到50%。濃硫酸處理種子促進(jìn)發(fā)芽，主要是利用濃硫酸的強(qiáng)氧化性破壞種皮外層致密組織細(xì)胞，增強(qiáng)種皮透性并減弱機(jī)械障礙，促進(jìn)種子萌發(fā)。濃硫酸處理早脆王棗種核，出苗率達(dá)到10%。對大果冬青種子進(jìn)行濃硫酸處理，對解除種子體眠和提高發(fā)芽率都有較好的效果[11]。早脆王種子存在發(fā)芽抑制物質(zhì)，棗樹種子浸提物能明顯抑制白菜種子發(fā)芽率。早脆王種子存在的發(fā)芽抑制物質(zhì)大部分為親水性物質(zhì)，通過浸泡沖洗能促進(jìn)種子發(fā)芽。在人工合成植物生長調(diào)節(jié)劑中，0.2 g/L的GA3浸泡棗樹種子36 h能明顯促進(jìn)棗樹種子發(fā)芽。

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