赤霉素對云南省6種常見茄科砧木種子萌發(fā)的影響

蔣舒蕊，毛蓮珍，朱海山，趙凱

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，昆明，650201）

茄科砧木為一年生草本或多年生灌木植物，通常具有較高的抗性，包括抗病害、抗蟲害、抗逆境等，因此可以用作茄科作物抗性育種、嫁接砧木等的材料[1~3]。云南植物資源豐富，有大量未開發(fā)利用的野生茄科砧木資源。近年來，茄科蔬菜生產(chǎn)中連作障礙發(fā)生越來越重，枯萎病、根結(jié)線蟲病及青枯病等土傳病害發(fā)病率逐年上升，嚴(yán)重影響了番茄等蔬菜的產(chǎn)量[4]。利用野生茄科砧木進(jìn)行嫁接或雜交選育抗病新品種成為目前防治土傳病害最綠色、經(jīng)濟(jì)且有效的方法[5]。但野生茄科砧木的種子常具有休眠特性，種皮厚、革質(zhì)化、透水透氣性差、表面有蠟質(zhì)或膠質(zhì)物包裹，育苗時(shí)存在出芽慢、整齊度差、長勢弱等問題，給砧木資源的有效利用帶來嚴(yán)重影響[6]。

目前，常采用溫度處理、溫湯浸種、雙氧水處理等方法打破種子休眠，但對于野生茄科砧木來說，其效果并不明顯，而赤霉素（Gibberellin acid，GA或GA3），是一種廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究的植物生長調(diào)節(jié)劑，能夠促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂，常被用來打破具有休眠特性種子的休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)[7，8]。赤霉素對種子萌發(fā)影響的研究有許多，且不同植物對赤霉素濃度的反應(yīng)具有特異性，但關(guān)于赤霉素對茄科砧木種子萌發(fā)影響的報(bào)道不多，已報(bào)道的試驗(yàn)所用的茄科材料種類較少。因此，本試驗(yàn)探討不同濃度赤霉素對云南的6種茄科砧木種子萌發(fā)的影響，以期獲得這些砧木種子萌發(fā)的最適GA3濃度，為今后利用這些茄科砧木進(jìn)行育苗、農(nóng)藝性狀調(diào)查、抗病砧木篩選等研究以及生產(chǎn)推廣提供便利。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水茄種子采自云南普洱市瀾滄縣勐朗鎮(zhèn)，紅茄采自云南普洱市瀾滄縣竹塘鄉(xiāng)，大苦子、小苦子、刺茄引自德宏州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，超級托魯巴姆采自臨滄市鳳慶縣；GA3購買于Coolaber公司；穴盤規(guī)格為50孔（5×10），540 mm×280 mm；人工氣候箱型號為DZ47-60C20，由寧波江南儀器廠制造。

1.2 試驗(yàn)方法

于2019年9月7日至10月21日在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院番茄辣椒實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

赤 霉 素 濃 度 設(shè) 置0（CK）、200、400、600、800、1 000 mg/L 6個(gè)梯度，其中CK采用去離子水。每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)挑選30粒外觀正常的砧木種子，先用55℃溫水浸種20 min，然后用0.1%高錳酸鉀液消毒15 min，后用蒸餾水沖洗干凈，分別在0、200、400、600、800、1 000 mg/L赤霉素溶液中浸種24 h后播種于裝有基質(zhì)（珍珠巖∶草炭土=1∶2）的穴盤中。將穴盤放入溫度為白天（30±2）℃，晚上（25±2）℃的恒溫培養(yǎng)箱中，并保持基質(zhì)濕潤。

1.3 發(fā)芽率測定

每日觀察記錄種子發(fā)芽情況，以種子露白為出芽標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)其30 d內(nèi)的動(dòng)態(tài)發(fā)芽率，按下列公式計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢[9]。

發(fā)芽率（%）＝（正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總粒數(shù)）×100；發(fā)芽勢（%）＝（15 d正常發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子總粒數(shù)）×100。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010繪制圖表和SPSS 20.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并進(jìn)行顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度赤霉素對6種茄科砧木種子發(fā)芽率的影響

①水茄 與對照相比，800~1 000 mg/L的GA3能明顯縮短水茄種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽；經(jīng)過赤霉素處理后的水茄種子發(fā)芽率顯著提高，其中GA3濃度為1 000 mg/L時(shí)種子發(fā)芽率最高，為86.67%（表1）。

表1 不同濃度赤霉素對6種茄科砧木種子發(fā)芽率的影響

②紅茄 與對照相比，不同濃度的GA3能明顯縮短紅茄種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽，并且其發(fā)芽率顯著提高。在200~600 mg/L濃度范圍內(nèi)，隨著GA3濃度的上升發(fā)芽率呈增長的趨勢；與600 mg/L時(shí)相比較，800~1 000 mg/L濃度范圍內(nèi)，紅茄種子發(fā)芽率顯著下降；GA3濃度為600 mg/L時(shí)種子的發(fā)芽率最高，為93.33%（表1）。

③大苦子 與對照相比，400~600 mg/L濃度的GA3能明顯縮短大苦子種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽，200~800 mg/L濃度的GA3能顯著提高大苦子種子的發(fā)芽率，1 000 mg/L時(shí)發(fā)芽時(shí)間延長、發(fā)芽率顯著降低；與400 mg/L時(shí)的發(fā)芽率相比，600~1 000 mg/L濃度范圍內(nèi)的大苦子種子發(fā)芽率有所下降；GA3濃度為400 mg/L時(shí)種子發(fā)芽率最高，為92.22%（表1）。

④小苦子 與對照相比，不同濃度的GA3能明顯縮短小苦子種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽，400~600 mg/L濃度的GA3能顯著提高小苦子種子的發(fā)芽率，800~1 000 mg/L時(shí)發(fā)芽率顯著降低；GA3濃度為400 mg/L時(shí)種子的發(fā)芽率最高，為90.00%（表1）。

⑤刺茄 與對照相比，不同濃度的GA3均能明顯縮短刺茄種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽，顯著提高發(fā)芽率，且隨著GA3濃度的上升發(fā)芽率呈增長的趨勢；當(dāng)GA3濃度為1 000 mg/L時(shí)刺茄種子的發(fā)芽率最高，為80%（表1）。

⑥超級托魯巴姆 與對照相比，400~600 mg/L濃度的GA3能明顯縮短超級托魯巴姆種子的發(fā)芽時(shí)間，使其提前發(fā)芽，200~600 mg/L濃度的GA3能顯著提高超級托魯巴姆種子的發(fā)芽率，800~1 000 mg/L時(shí)發(fā)芽率顯著下降，1 000 mg/L時(shí)超級托魯巴姆種子的發(fā)芽期延長；GA3濃度為400 mg/L時(shí)種子的發(fā)芽率最高，為81.11%（表1）。

2.2 不同濃度赤霉素對6種茄科砧木種子發(fā)芽勢的影響

總體而言，與對照相比，適宜濃度的GA3對6種茄科砧木種子發(fā)芽勢有明顯促進(jìn)作用。其中，在GA3濃度為1 000 mg/L時(shí)，水茄、刺茄種子的發(fā)芽勢最高，GA3濃度為600 mg/L時(shí)紅茄發(fā)芽勢最好。小苦子、大苦子、超級托魯巴姆種子在GA3濃度為400 mg/L時(shí)發(fā)芽勢最佳，顯著高于對照。而在GA3濃度為1 000 mg/L時(shí)，水茄、大苦子、超級托魯巴姆種子的發(fā)芽勢被顯著抑制（表2）。

表2 不同濃度赤霉素對6種茄科砧木種子發(fā)芽勢的影響 %

3 討論與結(jié)論

種子萌發(fā)是在外界環(huán)境和種子內(nèi)部物質(zhì)相互作用的影響下進(jìn)行的一個(gè)復(fù)雜過程[10]。赤霉素作為一種植物激素，在一定濃度范圍內(nèi)，能打破大多數(shù)種子的休眠，進(jìn)而促進(jìn)種子的萌發(fā)，提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢[11，12]。不同濃度的赤霉素對不同種子萌發(fā)的影響不同[13]。

莫云容等[14]發(fā)現(xiàn)，高濃度赤霉素（600~1 000 mg/L）能顯著促進(jìn)刺茄種子萌發(fā)。蘇婉玉等[15]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)GA3濃度為600 mg/L時(shí)紅茄種子的發(fā)芽率最高，GA3濃度為1 000 mg/L時(shí)水茄和刺天茄的發(fā)芽率最高；王桂榮[15]等發(fā)現(xiàn)，赤霉素濃度為（0~500 mg/L）時(shí)，采用浸種處理可促使托魯巴姆提早萌發(fā)，濃度越高，萌發(fā)越早；胡國華等[16]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)赤霉素濃度為300 mg/L時(shí)紫薇種子的各項(xiàng)指標(biāo)最高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，用濃度為400~600 mg/L GA3處理供試的6種茄科砧木種子時(shí)，均能提早發(fā)芽，縮短發(fā)芽期。水茄和刺茄種子萌發(fā)的最佳GA3濃度為1 000 mg/L，紅茄為600 mg/L，大苦子、小苦子和超級托魯巴姆為400 mg/L。將之前學(xué)者的試驗(yàn)研究與本試驗(yàn)相比較，發(fā)現(xiàn)高濃度的GA3能明顯促進(jìn)水茄、刺茄、紅茄種子的萌發(fā)，但大苦子、小苦子和超級托魯巴姆種子的萌發(fā)需要低濃度，所以不同野生砧木種子的自身休眠性、種皮厚度、透氣性等不同，萌發(fā)所需的最佳GA3濃度不同。

一定濃度的GA3均能提高水茄、紅茄、大苦子、小苦子、刺茄、超級托魯巴姆6種茄科砧木種子的發(fā)芽率，其中水茄和刺茄，紅茄，大苦子、小苦子和超級托魯巴姆種子萌發(fā)的最佳GA3濃度分別為1000、600、400 mg/L。