外源激素對無籽西瓜種子萌發及幼苗長勢的影響

摘 要： 采用不同質量濃度赤霉素（GA3）、噻苯隆（TDZ）和細胞分裂素（6-BA）對無籽西瓜種子進行處理，研究外源激素對無籽西瓜種子活力及幼苗長勢的影響。結果表明：TDZ能顯著提高種子活力，0.10 mg·L-1 TDZ處理9 h效果最佳，其發芽率和發芽勢較對照提高了34.18% 和38.28%，且對幼苗長勢無不良影響；GA3有較強的提高種子活力作用，但處理后會導致壯苗指數下降以及畸形苗率升高；6-BA處理對種子萌發及幼苗長勢無顯著影響。

關鍵詞： 無籽西瓜； 植物外源激素； 種子萌發； 幼苗長勢

無籽西瓜以其生長勢強、含糖量高、食用方便、耐儲運等特點受到廣大瓜農及消費者的普遍歡迎，種植面積逐年擴大，截至2009年，我國無籽西瓜的栽種面積已經達到23萬hm2，約占全國西瓜栽種面積的1/4，在瓜果市場占用重要地位，為廣大瓜農帶來了豐厚的收益[1]。但是，由于三倍體無籽西瓜種皮堅韌，種胚發育不完全，不同程度存在著萌發障礙和出苗不齊等問題，已成為限制其發展的主要障礙[2]。開發實用、有效的無籽西瓜種子催芽技術， 提高種子發芽率、增加出苗整齊度， 對無籽西瓜產業的良性發展具有重要意義。

外源植物激素可直接或間接的影響種子內源激素含量和平衡，進而打破種子休眠，縮短催芽時間，提高出苗整齊度，在果樹、蔬菜等作物上得到了廣泛的應用[3-6]，但其在促進無籽西瓜發芽方面的研究較少，本文采用不同濃度的3種植物激素對無籽西瓜種子進行浸種處理，并對各生理指標進行比對，旨在尋找一項高效提高無籽西瓜種子發芽率和整齊度的處理方法，進而達到推進無籽西瓜發展，促進農民增收的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以鄭抗無籽5號種子為試材，該試材由中國農業科學院鄭州果樹研究所提供；GA3、6-BA由中國醫藥（集團）上海化學試劑公司生產，TDZ由南京都萊生物技術有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子預處理 選取顆粒飽滿、大小均勻的無籽西瓜種子，置于1% 硫酸銅（45 ℃）溶液中消毒5 min，之后置于室溫（25 ℃）的清水中浸種6 h，取出，清水洗掉表皮黏性物質，用不同質量濃度的GA3（200、300、400、500 mg·L-1），TDZ（0.01、0.05、0.1、0.15、0.20 mg·L-1），6-BA （10、20、30、40、50 mg·L-1），浸種6 h，蒸餾水浸種作為對照，每個處理50粒種子，3次重復[7]。

1.2.2 發芽試驗及幼苗生長試驗 浸種處理結束后，無菌水淋洗3次，用消毒后的濕毛巾兩層包裹，保持毛巾濕潤，置于30 ℃恒溫培養箱中避光培養。每天按時統計發芽數量，將發芽后的種子點種于滅菌后的育苗土中，蓋土1.0～1.5 cm，定時噴水，播種后8 d統計各生長數據。

1.3 測定項目及方法

催芽時每天定時統計發芽種子數量，第4天統計發芽勢，第6天統計發芽率并終止發芽試驗，計算發芽勢、發芽率和發芽指數。點種8 d后統計瓜苗生長指標，每個樣本隨即抽取瓜苗10株，洗凈后晾干表面水分，采用游標卡尺測量莖粗度、植株高度；分析天平稱量瓜苗根干質量及地上部干質量，計算瓜苗壯苗指數，并統計出苗率和畸形苗率。

發芽勢/%=（規定時間內種子發芽數/供試種子數）×100

發芽率/%=（發芽期內種子發芽數/供試種子數）×100

發芽指數（GI）=∑（Gt/Dt） 式中Gt為日發芽數，Dt為發芽天數

壯苗指數=（莖粗度/植株高度+根干質量/地上部干質量）×全株干質量

畸形苗率/%=（畸形苗數/出苗總數）×100

數據處理及圖表繪制分別采用spss軟件和Excel2003完成。

2 結果與分析

2.1 GA3對無籽西瓜種子活力及早期生長的影響

由表1得知，所選質量濃度的GA3對無籽西瓜種子的萌發均有不同程度的促進作用，其中質量濃度為400 mg·L-1時效果最好，此質量濃度下種子的發芽率、發芽勢和發芽指數比對照分別提高了29.82%、36.59%和5.68%。壯苗指數是研究瓜苗長勢的重要指標，可以客觀反映出瓜苗的抗逆能力和生產潛力， 通常壯苗指數高的植株的第一雌花期、成熟期都相應提前，且植株的抗病性和果實產量也更高。結果表明，GA3處理會導致壯苗指數顯著下降，且下降程度隨濃度升高而升高，當質量濃度為500 mg·L-1時下降最多，比對照下降了35.1%；同時畸形苗率顯著提高，比對照升高了14.3%。

2.2 TDZ對無籽西瓜種子活力及早期生長的影響

由表2可知，TDZ溶液對無籽西瓜萌發的促進作用較明顯，當TDZ質量濃度≤0.10 mg·L-1時，對種子活力的促進作用隨濃度的提高而增大，當質量濃度為0.10 mg·L-1時，促進作用達到最高水平，發芽率達到66.32%，為對照的2.1倍；同時種子的發芽勢達到了59.78%，比對照提高了37.60%，說明此濃度TDZ浸種，無籽西瓜種子發芽整齊，種子活力強。由幼苗生長數據可知，TDZ溶液浸種對幼苗生長無顯著影響，莖粗度、植株高度和壯苗指數等數據與對照基本持平，且TDZ浸種后，畸形苗率未出現明顯升高。

2.3 6-BA對無籽西瓜種子活力及早期生長的影響 由表3可知，6-BA溶液浸種后，種子的發芽率、發芽勢和發芽指數提升較小，其中質量濃度30 mg·L-1處理時效果最佳，分別較對照提高了8.92%、11.38%和1.8。說明在所選擇的濃度下，6-BA浸種對提高種子活力，促進種子萌發的作用有限。由幼苗生長數據可知，6-BA溶液浸種對西瓜幼苗生長無顯著影響。

2.4 TDZ雙因素浸種試驗結果

外源植物激素對無籽西瓜浸種處理時，除了浸種濃度外，浸種時間也影響著種子活力，以浸種濃度和浸種時間為因素進行雙因素隨機試驗能夠更科學、更細致地研究外源激素對種子活力的影響。結果如表4所示，質量濃度為0.10 mg·L-1處理9 h后，發芽率為71.76%，發芽勢為67.84%，較對照分別提高了34.18%和38.28%；質量濃度為0.05 mg·L-1處理9 h后，催芽效果也較好，發芽率為68.68%，發芽勢為63.86%，這2個處理與其他處理存在顯著差異，且剩余浸種處理均明顯高于清水對照。這表明：0.05、0.10和0.15 mg·L-1 的TDZ在3、6、9、12小時的處理時間時均能顯著提高種子的發芽力，發芽快且整齊。同時，在此處理條件下，對瓜苗的畸形苗率無顯著影響。

表4 TDZ雙因素浸種試驗

3 討 論

無籽西瓜由于種胚發育不完全所導致的發芽率低、成苗率低等問題一直困擾著無籽西瓜產業的發展，目前生產上常采用浸種、破殼、控濕、控溫等催芽技術來提高發芽率，但效果均不理想[8-9]。本研究創新性地采用具有打破休眠、促進種子萌發作用的外源激素浸種，來提高發芽率，取得了較好的效果。徐曉峰等研究表明[10]，TDZ可明顯促進芽的萌發，并通過誘導內源細胞分裂素和生長素的合成或促進其在體內的積累而達到促進種子萌發的目的，同時，TDZ處理能明顯提高種子中的過氧化物酶和過氧化氫酶活性，而這兩種酶活性對解除種子的休眠具有重要的促進意義。本試驗也取得了相似的結果，TDZ溶液浸種后，無籽西瓜種子發芽率、發芽勢及發芽指數比對照均有顯著程度的提高，說明TDZ對種子的萌發具有顯著的促進作用；同時其壯苗指數、畸形苗率與對照差別不大，表明TDZ浸種對瓜苗生長無不良影響。

GA3可促進無籽西瓜種子發芽，處理后種子的發芽率和發芽勢比對照均顯著提高，但研究過程中發現，GA3處理瓜種會導致瓜苗的壯苗指數隨著GA3濃度的升高而顯著下降，出現徒長現象，進而影響到瓜苗的抗逆性和后期果實產量，這可能是由于GA3具有促進細胞分裂和細胞伸長作用有關[11-12]，同時GA3處理后，還會導致畸形苗的大量出現，影響幼苗質量，因此GA3不適用于無籽西瓜的浸種。

何濤[13]采用6-BA溶液處理破皮后無籽西瓜種子，種子活力明顯提高。但在本實驗中，6-BA浸種效果有限，可能因為種皮對6-BA的滲入有較強的阻斷作用或種皮中成分會減弱6-BA的促萌發作用，導致催芽效果不明顯，但具體機制還需進一步研究。

4 結 論

3種外源激素對無籽西瓜的浸種結果表明，均能不同程度地提高無籽西瓜種子的活力，其中尤以TDZ對種子活力提高作用較為明顯，雙因素浸種試驗結果表明0.10 mg· L-1 TDZ處理9 h效果最佳，處理后發芽率和發芽勢較對照增長了34.18% 和38.28%，且幼苗長勢良好；GA3有較強的提高種子活力作用，但處理后會導致瓜苗徒長、畸形苗率升高等現象；6-BA處理對種子活力提升作用較小，對幼苗長勢無不良影響。

參考文獻

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