低溫對油菜種子萌發和成苗的影響

曹棟棟　陳合云　張振蘭等

摘 要：試驗采用3個油菜品種浙油18、高油605和浙油50，研究了低溫對種子發芽和田間成苗的影響。結果表明，在低溫條件下，浙油50新種的發芽勢、發芽率、發芽指數和幼苗鮮重均最高，且田間成苗率也最高；高油605陳種的發芽最差；浙油50適宜晚直播。

關鍵詞：油菜；種子；活力；低溫發芽；田間成苗

中圖分類號：S634.303.6文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）09-0056-03

油菜（Brassica napus L.）是我國主要的油料作物，種植面積和產量均居世界首位。隨著科技進步以及勞動力成本的上升，油菜栽培方式逐漸向大田免耕直播方式轉變。然而，晚直播冬油菜很容易受到低溫影響，導致種子活力下降，幼苗生長羸弱，影響后期植株的生長發育，從而嚴重影響產量和品質。因此，了解低溫逆境下油菜種子的發芽情況以及幼苗素質對于選育優良的油菜品種和實際的田間應用具有重要意義。

低溫發芽測定是一種種子活力測定的有效方法，因為喜溫作物對低溫比較敏感，這種方法一般適用于喜溫作物，如水稻、玉米、棉花和蔬菜種子等[5]。通過測定低溫條件下種子的發芽情況，可以區分不同活力的種子批，為生產應用提供依據。

本研究以浙江省3個主栽油菜品種為試驗材料，研究低溫脅迫對油菜種子發芽和幼苗的影響，并采用低溫模擬田間成苗的方法測定不同油菜品種的耐寒能力，為油菜種子的用種安全提供保障，可為今后油菜生產和育種提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗選用3個油菜品種浙油18、高油605和浙油50，每個品種分為芽率高的新種子和芽率低的陳種子兩個樣本，由浙江農科種業有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 低溫發芽試驗 油菜種子經0.5%次氯酸鈉溶液消毒5 min，用清水徹底洗凈。將種子置于墊有三層濕潤濾紙的培養皿（直徑9 cm）中，15～10℃變溫條件發芽，高溫12 h，低溫12 h，高溫時段有光照，光通量為250 μmol/（m2·s）。每重復100粒種子，每處理3個重復。每天記錄發芽種子數，分別于發芽第5天和第7天統計發芽勢和發芽率。發芽結束后，測定幼苗鮮重，并參照Zhang等（2007）[9]的方法計算發芽指數（GI）：

GI=∑（Gt/ Dt）

式中：Gt為第t天的發芽種子數，Dt為發芽日數。

1.2.2 低溫模擬田間成苗試驗 將油菜種子置于裝有濕潤土壤（含水量60%～70%）的發芽盒（15 cm×20 cm）中，15℃恒溫發芽。每重復100粒種子，每處理4個重復。20天后統計成苗率。

1.3 統計分析

所得數據用SAS 8.0進行統計分析。多重比較采用LSD法，α=0.05。百分率數據在分析前進行反正弦轉換，y=arcsin [sqrt （x/100）]。

2 結果與分析

2.1 低溫對不同油菜品種新、陳種子發芽勢的影響

圖1顯示，在低溫條件下，高油605和浙油50的新種子發芽勢均顯著高于陳種子，浙油18的新、陳種子發芽勢之間無顯著差異。其中，高油605新種和浙油50新、陳種的發芽勢均達到90%以上，浙油50新種的發芽勢最高，為97%。高油605陳種的發芽勢最低，為60%，與高油605新種的發芽勢相差33個百分點。

2.2 低溫對不同油菜品種新、陳種子發芽率的影響

圖2所示，低溫條件下，高油605陳種的發芽率顯著低于其它品種，僅為88%。其余品種新、陳種的發芽率無顯著差異，且均高于90%。浙油50新種的發芽率最高，為97%，其陳種的發芽率次之，為96%。

圖2 低溫對不同油菜品種新、陳種子發芽率的影響

2.3 低溫對不同油菜品種新、陳種子發芽指數的影響

低溫條件下，高油605和浙油50的新種發芽指數均顯著高于陳種，浙油18新、陳種的發芽指數無顯著差異。其中，浙油50新種的發芽指數最高，為32.76；其次為高油605新種，為25.99。高油605陳種的發芽指數最低，僅為17.72，與其新種相差31.8%（圖3）。

圖3 低溫對不同油菜品種新、陳種子發芽指數的影響

2.4 低溫對不同油菜品種新、陳種子苗鮮重的影響

低溫條件下，油菜種子發芽7天后，3個品種的新、陳種的苗鮮重均存在顯著差異。高油605和浙油50新種的苗鮮重顯著高于其陳種，但浙油18陳種的苗鮮重顯著高于新種。浙油50新種的苗鮮重最高，其次為浙油18陳種。高油605陳種的苗鮮重最低（圖4）。

圖4 低溫對不同油菜品種新、陳種子幼苗鮮重的影響

2.5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬田間成苗情況

在低溫15℃恒溫條件下，3個品種新、陳種之間的田間成苗率均無顯著差異。浙油18新種的田間成苗率最低，為65%，顯著低于高油605新、陳種和浙油50新種；高油605新、陳種和浙油50新種的田間成苗率相對較高（圖5）。

圖5 不同油菜品種新、陳種子低溫模擬 田間成苗情況

3 結論與討論

溫度是影響植物產量、生長發育和地理分布的重要環境因子。低溫脅迫是植物經常遇到的一種逆境。一些熱帶和亞熱帶植物，如番茄、黃瓜、水稻、棉花和玉米等溫度稍低于其最適生長溫度，就會發生低溫傷害[8]。低溫脅迫主要是通過抑制種子萌發、光合作用、結實率等而降低植物產量[7]。在低溫脅迫下，甜瓜、玉米和番茄種子的發芽均受到顯著影響，發芽率降低，幼苗生長緩慢[2～4]。程春明等（2003）[1]采用低溫逆境發芽試驗測定了40份春大豆、40份秋大豆基因型的種子活力，結果表明這種方法是檢測大豆種子活力的有效方法。因此，在一定的低溫環境中，不同活力的種子批會表現出發芽差異，據此可以判斷種子的活力。

本試驗選用的浙油18、高油605和浙油50均屬于中熟甘藍型半冬性油菜，是浙江省種植面積較大的3個油菜品種。試驗結果表明，在低溫15～10℃變溫條件下，浙油50新、陳種均表現出較高的發芽勢、發芽率和發芽指數，尤其是浙油50新種，其發芽勢和發芽率均達到97%，表現出極高的種子活力。高油605新種和陳種之間的發芽勢、發芽率和發芽指數存在顯著差異，表明高油605品種不耐貯藏，種子活力下降較快。浙油18和浙油50兩個品種新、陳種間差異不明顯。此外，本試驗還采用了低溫模擬田間成苗方法，進一步檢測了3個油菜品種新、陳種子活力的差異，結果與低溫發芽試驗一致。綜上所述，浙油50品種最耐低溫，適宜晚直播。

參 考 文 獻：

[1] 程春明，王瑞珍，吳問勝. 大豆種子活力基因型差異的研究[J]. 江西農業學報，2003，15（1）：8-12.

[2] 杜堯東，段世萍，陳新光，等. 低溫對番茄種子萌發的影響[J]. 中國農業氣象，2010，31（4）：541-545.

[3] 和紅云，薛 琳，田麗萍，等. 低溫脅迫對甜瓜種子發芽及幼苗生長發育的影響[J]. 安徽農業科學，2008，36（8）：3103-3105.

[4] 李素玲，吳國定，劉海潮，等. 低溫脅迫對玉米種子發芽率的影響[J]. 山西農業科學，2000，28（2）：16-18.

[5] 顏啟傳，胡偉民，宋文堅. 種子活力測定的原理和方法[M]. 北京：中國農業出版社，2006.

[6] 顏啟傳. 種子學[M]. 北京：中國農業出版社，2001.

[7] Allen D J， Ort D R. Impacts of chilling temperatures on photosynthesis in warm-climate plants[J]. Trends in Plant Science，2001，6（1）：36-42.

[8] Lyons J M. Chilling injury in plants[J]. Annual Review of Plant Physiology，1973，24：445-466.

[9] Zhang S， Hu J， Zhang Y， et al. Seed priming with brassinolide improves lucerne （Medicago sativa L.） seed germination and seedling growth in relation to physiological changes under salinity stress[J]. Australian Journal of Agricultural Research，2007，58（8）：811-815.