不同滲透調節劑對辣椒種子發芽與活力的影響

摘要：用不同濃度的聚乙二醇(PEG)、氯化鈣(CaCl2)、水楊酸(SA)溶液對不同質量的辣椒種子進行處理，它們對辣椒種子的發芽勢和發芽率的影響差異不顯著，但對辣椒種子活力的促進作用有一定的差異。對于高質量的辣椒種子來說，CaCl2和SA對種子活力的提高顯著好于PEG；對于低質量種子來說，雖然SA和PEG對種子活力的促進作用不如CaCl2，但這3種滲透調節劑最佳處理組合之間對種子活力的影響差異不顯著。另外，SA和CaCl2可使辣椒種子有較強的抗逆性，PEG的抗逆效果次于SA和CaCl2。

關鍵詞：滲透調節劑；辣椒種子；發芽；活力

中圖分類號：S482.99；S641.3；S604+.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114(2008)07-0809-06

Effect of Different Osmotic Agents on Germination and Vigor of Capsicum seeds

FANG Li1，WANG Ji-qing2

(1.Nanyang Agricultural College， Nanyang 473000，Henan，China；

2. College ofGarden， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China)

Abstract：Capsicum seeds were treated with different concentration of PEG， CaCl2 and SA respectively. No difference was found among the influence of PEG，CaCl2 and SA on capsicum seed germination potential and germination capacity， but some difference was found on seed vigor. For new capsicum seeds， there was the same effect between CaCl2 and SA on seed vigor， which was better than PEG. For aged capsicum seeds， there were no obviously differences among the influence of SA， PEG and CaCl2. The result indicated that SA and CaCl2 had the better function of increasing capsicum seed stress tolerance than PEG.

Key words： osmotic agent； capsicum seed； germination； seed vigor

辣椒種子常常因種子成熟度不夠、采種技術或貯藏方法不當等原因使種子活力、發芽能力下降。大量研究表明，辣椒種子活力是可以通過滲透調節處理而獲得恢復和提高的[1]。然而，種子滲透調節最佳條件的選擇非常復雜，不同滲透調節劑的滲透調節效應也不完全相同，即使是同一滲透調節劑，也有不一致的結論[2，3]，為搞清一些滲透調節劑對辣椒種子發芽和活力的調節效應，本試驗在已有研究的基礎上，用聚乙二醇(PEG)、氯化鈣(CaCl2)、水楊酸(SA)溶液對不同質量的辣椒種子進行處理，并在適溫和次適溫的條件下進行發芽試驗，旨在找出經濟有效的滲透調節劑和最佳的滲透調節處理條件，以期為保持和提高辣椒種子活力、確保其播種質量提供依據和參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試辣椒種子為2004年度洛陽市辣椒研究所繁制的洛椒新2號種子(尖椒，含水量8%)，供試化學物質均為分析純，其中聚乙二醇(PEG)-6000是由中國派尼化學試劑廠(鄭州)進口分裝的，氯化鈣(CaCl2)、水楊酸(SA)為上海化學試劑總廠出品。試驗于2005年10月～2006年2月在南陽農業學校園藝育種實驗室進行。

1.2試驗方法

1.2.1人工加速老化采用文獻[4]的方法，在干燥器底部加2.5 cm水層，用鉛絲網套取代白瓷板，在鉛絲網上鋪一層干凈的紗布，然后將辣椒種子均勻地擺放在紗布上，最后將干燥器嚴密加封并放入密封的恒溫箱中，在溫度為42℃±2℃、相對濕度為100%的條件下處理5 d后，取出已經被老化的辣椒種子，放在33℃±2℃的干燥箱中干燥至原來的種子含水量，待用。

1.2.2種子處理將人工老化種子和未老化種子分別進行以下處理：①PEG溶液處理。處理溫度分別為15℃、20℃、25℃，用T15、T20、T25表示。處理濃度分別為15%、20%、25%，用P15、P20、P25表示。處理時間分別為24 h、48 h、72 h，用D1、D2、D3表示。試驗按以上3因素采用L9(34)正交試驗設計方法進行組合處理，共9個處理。將各組合處理的種子滲透調節處理后，用自來水沖洗掉殘留在種子表面的PEG溶液，然后將各處理種子置于試驗臺濾紙上，在室溫條件下自然回干48 h，使種子的含水量約等于處理前的初始含水量(預試驗測定，一定量的種子滲透調節72 h并經48 h回干后，其總量與滲透調節處理前的相同)。②CaCl2溶液、SA溶液處理。CaCl2處理濃度分別為0.1%、0.3%、0.5%，用C0.1、C0.3、C0.5表示；CaCl2處理時間分別為12 h、24 h、36 h，用D12、D24、D36表示。SA處理濃度分別為0.01 mmol·L^-1、0.1 mmol·L^-1、1 mmol·L^-1，用S0.01、S0.1、S1表示；SA處理時間分別為12 h、24 h、36 h，用D12、D24、D36表示。試驗按以上濃度、時間2因素交叉設計，分別有9個處理。在25℃條件下，按照上述組合處理種子后，用自來水洗凈種子表面的殘留液，在室溫條件下自然回干48 h，待用。

1.2.3發芽試驗①在適溫(28℃)條件下進行發芽試驗。采用培養皿紙上發芽法，以未經滲透調節處理的種子為對照(CK)，各處理重復3次，每次重復100粒。每天定時加水并記錄發芽的種子粒數，霉爛的種子及時移出培養皿，第7天計算發芽勢，第14天計算發芽率、發芽勢、正常苗平均鮮重和活力指數。②在次適溫(20℃)條件下進行發芽試驗。將經1.2.2處理過的未老化辣椒種子進行發芽試驗，測其在次適溫(20℃)發芽條件下的種子活力指數。

1.2.4種子浸出液電導率的測定將1.2.2中各處理組合的種子分別稱取1 g，用蒸餾水沖洗3遍，放入小燒杯中，加入50 mL蒸餾水，在30℃恒溫條件下浸種16 h，然后用DDS-IIA型電導儀測其浸出液的初電導，再煮沸30 min，冷卻至室溫時，測其終電導。蒸餾水作空白校正。重復3次。

相對電導率(%)=×100%

2結果與分析

2.1PEG處理對辣椒種子發芽及活力的影響

2.1.1PEG處理對辣椒種子發芽的影響從表1可以看出，經不同濃度的PEG在不同溫度和不同時間的條件下滲透調節后，不管是老化的還是未老化的辣椒種子，其發芽率、發芽勢和發芽指數都有不同程度的提高，其中發芽指數的變化率最大，未老化種子和老化種子的發芽指數分別比對照提高了21.39%和29.47%，達到了極顯著水平(未老化種子F=12.86，F9，20(0.01)=3.46；老化種子F=9.74，F9，20(0.01)=3.46)。此外，PEG對低質量辣椒種子發芽的促進作用好于高質量種子，未老化種子的發芽勢、發芽率和發芽指數的平均提高率分別為12.46%、3.92%、21.39%，而對于老化種子，這3項指標的提高率分別達到18.24%、12.77%、29.47%，這一點在發芽率指標上表現得更為明顯。從處理組合上看，P20T20D3這個組合可以很有效地提高辣椒種子的發芽勢和發芽率，未老化種子的發芽勢和發芽率分別為91.67%和94.67%，分別比對照提高了19.05%和10.08%，而老化種子的發芽勢和發芽率分別比對照提高了26.52%和16.42%；對發芽指數促進效果最好的是P15T25D3組合，未老化種子和老化種子的發芽指數分別為25.90、17.04，比對照增加了33.71%和47.28%。

2.1.2PEG處理對辣椒種子活力的影響從表2可以看出，在適溫(28℃)發芽條件下，經PEG滲透調節處理的辣椒種子的活力指數比對照都有一定程度的提高。對未老化辣椒種子來說，和對照相比，P15T20D2、P20T20D3、P15T25D3和P20T25D1這4種組合的活力指數達到顯著差異(F=3.77，F2，18(0.05)=3.55，LSD0.05=0.13)，其中前3個組合和對照相比達到極顯著差異(LSD0.01=0.18)，但這4種組合相互之間差異不顯著。對老化辣椒種子來說，除了P20T15D2和P25T20D1這兩個組合和對照差異不顯著外(LSD0.05=0.06)，其他組合的活力指數都顯著高于對照。另外，未老化種子和老化種子的活力指數比對照平均提高了15.48%、25.53%，由此說明，PEG處理對低活力種子的促進作用較高活力種子顯著。從處理組合上看，P15T25D3對辣椒種子活力指數的提高效果最好，即經15%的PEG在25℃條件下處理3 d，未老化種子和老化種子的活力指數分別為1.11和0.72，分別比對照提高了32.54%和53.19%。

2.2CaCl2處理對辣椒種子發芽及活力的影響

2.2.1CaCl2處理對辣椒種子發芽的影響從表3可以看出，對于未老化的辣椒種子，經不同濃度的CaCl2處理不同的時間后，在28℃發芽條件下，其發芽勢都有一定程度的提高，除C0.1D24和C0.5D122個組合外，其他組合都和對照達到了顯著差異(LSD0.05=5.03)。另外，和對照相比，所有的組合都極大地提高了辣椒種子發芽指數(LSD0.01=2.12)，其平均增長率為36.40%，但這些處理組合對未老化辣椒種子即高質量的辣椒種子的發芽率影響不明顯，和對照相比都沒有達到顯著差異(LSD0.05=5.13)。從表3中還可以看出，CaCl2對低質量的老化種子的促進作用更為明顯，不但發芽勢和發芽指數顯著提高，其發芽率的平均增長幅度也達到了13.85%。從處理組合上看，用0.3%的CaCl2處理高質量的辣椒種子36 h，可以使其發芽指數達到28.51，比對照提高了47.20%，說明C0.3D36這個組合對促進高質量的辣椒種子發芽、提高其發芽整齊度效果最好；對于老化辣椒種子來說，C0.5D24這個組合對其發芽的促進作用效果較好，發芽勢、發芽率、發芽指數可比對照分別提高27.63%、18.36%、62.17%。

2.2.2CaCl2處理對辣椒種子活力的影響從表4中得知，在適溫(28℃)的發芽條件下，未老化的辣椒種子經CaCl2處理后，除了C0.1D12這個組合外，其他組合都顯著提高了種子的活力指數(LSD0.05=0.12)，其中C0.3D36這個組合對辣椒種子活力指數的提高效果最好，增長幅度達到了47.62%。另外，從表4中還可以看出，CaCl2對低質量辣椒種子的活力指數提高得更為明顯，和對照相比，除了C0.1D12外，其他組合都達到了極顯著差異(LSD0.01=0.11)，其中C0.5D24組合對老化種子活力的促進作用最顯著，增長幅度達到了58.16%。

2.3SA處理對辣椒種子發芽及活力的影響

2.3.1SA處理對辣椒種子發芽的影響從表5可以看出，未老化辣椒種子經不同濃度的SA處理后，其發芽率沒有明顯的改善，但其發芽勢和發芽指數都有一定程度的提高，特別是發芽指數的平均變化率最大，為25.52%，所有組合都和對照達到極顯著差異(LSD0.01=2.35)，其中S0.1D24組合可使其發芽指數比對照高38.00%。SA對低質量的老化種子發芽的促進作用更為顯著，和對照相比，其發芽勢、發芽率和發芽指數分別平均提高了18.55%、14.39%和31.06%，其中S0.1D24組合的發芽勢、發芽率和發芽指數分別提高了33.71%、22.22%和47.28%。

2.3.2SA處理對辣椒種子活力的影響從表6中可以了解到，在適溫(28℃)發芽條件下，高濃度(1 mmol·L^-1)的SA對未老化種子活力的促進作用不如低濃度(0.1 mmol·L^-1、0.01 mmol·L^-1)的，其中，S1D24這個組合的種子活力指數與對照差異達不到極顯著水平；而較高濃度(1 mmol·L^-1)對老化種子活力的促進作用好于低濃度(0.01 mmol·L^-1)的。另外，不管是未老化種子還是老化種子，都以S0.1D24這個組合的處理效果最好，其種子活力指數分別比對照提高了51.77%和42.06%。

2.4不同滲透調節劑對種子的處理效應

表7的結果表明，PEG、CaCl2和SA這3種滲透調節劑對辣椒種子發芽勢和發芽率的影響差異不顯著，但它們對辣椒種子的發芽指數和活力指數有不同的影響，CaCl2對種子活力的促進作用效果最好，經CaCl2處理后其發芽指數顯著高于用PEG和SA處理后的發芽指數，但PEG和SA對辣椒種子的發芽指數影響差異不顯著。對于未老化種子來說，CaCl2和SA對辣椒種子活力指數的提高明顯好于PEG，但它們2個之間差異不顯著。對于低質量的老化種子來說，SA和PEG的效果不如CaCl2。表8的結果表明，高質量的未老化辣椒種子用0.3%的CaCl2處理36 h，或者用0.1 mmol·L^-1的SA處理24 h后對其活力的影響顯著好于用PEG處理種子；對于老化種子，最好的處理組合是P15T25D3、C0.5D24、S0.1D24，但這3種最佳處理組合對老化辣椒種子的活力影響差異不顯著(F=0.15，F2，6(0.05)=5.14)。

2.5不同滲透調節劑對細胞膜的修復作用

種子浸出液電導率的大小能在一定程度上反映種子細胞膜系統的完整程度。電導率大，說明電解質滲漏多，細胞膜透性大。表9示出了3種滲透調節劑對不同質量的辣椒種子浸泡液電導率的影響，與對照相比，各處理組合的相對電導率都降低了。其中SA處理使種子電導率降低得最多，方差分析表明，未老化種子和老化種子經SA處理后，其種子浸出液電導率顯著低于經PEG處理后的種子浸出液電導率，但和CaCl2處理后的種子浸出液電導率值差異不顯著。以上分析說明，這3種滲透調節劑都能使細胞膜得到較好的修復和重建，而其中以SA和CaCl2對膜的修復重建作用效果最好。

2.6滲透調節劑對提高辣椒種子抗逆性的影響

表10的結果表明，在次適溫(20℃)發芽條件下，PEG、CaCl2、SA這3種滲透調節劑都能顯著的提高辣椒種子的活力。和對照相比，SA和CaCl2對辣椒種子活力指數的提高效果較好，提高率分別為69.60%和72.22%，顯著好于PEG(LSD0.05=0.05)。在次適溫(20℃)發芽條件下，各滲透調節劑最佳的處理組合分別是P20T20D3、C0.3D24、S1D36，但最好的是S1D36，即用1 mmol·L^-1的SA處理辣椒種子36 h，其活力指數可比對照提高108.33%，顯著好于用20%的PEG處理3 d的效應，另外用0.3%的CaCl2處理種子24 h，也可以達到與S1D36組合同等的功效，這兩種組合差異不顯著(LSD0.05=0.19)。

3小結與討論

1)經PEG、CaCl2、SA處理后的辣椒種子，其發芽勢、發芽率、發芽指數和活力指數都有不同程度地提高，它們對低質量的老化辣椒種子發芽和活力的改善作用都比未老化種子的顯著。滲透調節較高質量的辣椒種子時，建議采用濃度為15%～20%的PEG，在20～25℃的條件下處理48～72 h；或者用0.3%的CaCl2處理36 h；以及用0.1 mmol·L^-1濃度的SA處理24 h；均可獲得較好的效果。對低質量的老化辣椒種子，最好用15%～20%的PEG在25℃的條件下處理72 h，也可用0.5%的CaCl2或0.1 mmol·L^-1的SA處理24h。

2)PEG、CaCl2和SA對辣椒種子的發芽勢和發芽率的影響差異不顯著，但對辣椒種子活力的促進作用存在一定的差異。對于高質量的辣椒種子來說，CaCl2和SA對提高種子活力有同等的功效，顯著好于PEG，其最佳處理組合C0.3D36和S0.1D24對種子活力的提高明顯好于P15T25D3。對于低質量的種子來說，雖然SA和PEG對種子活力的促進作用不如CaCl2，但3者最佳處理組合之間(C0.5D24、S0.1D24、P15T25D3)對種子活力的影響差異不顯著。

3)PEG、CaCl2和SA都能使辣椒種子細胞膜得到一定程度的修復，其中SA的效果最顯著。而且SA和CaCl2可使辣椒種子有較強的抗逆性，相比之下，PEG的抗逆效果次于SA和CaCl2。

4)PEG在一定程度上能提高辣椒種子的發芽率和活力，但成本較高、處理過程中通氣性差、處理后難以從種子上除去殘留，且易導致雜菌污染，這些問題怎樣解決有待于進一步研究。

5)由于種子活力提高具有復雜性，影響種子處理效果的因素很多，包括種子類型、種子活力、作用劑量、時間、溫度、處理方式等，因此，在應用到具體某類種子時，應先進行試驗，以便找出效果好、經濟簡便的處理方法，再進行應用。

參考文獻：

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