李淑梅+馬俊+孫君艷+董麗平+王付娟


摘 ? ?要:采用NaCl引發處理高羊茅人工老化種子,對種子萌發及幼苗生長特性等指標進行測定。結果表明:NaCl引發處理能夠提高種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數及幼苗的根長、苗長及生物量。其中根系生長對NaCl引發處理較敏感。
關鍵詞:NaCl引發;人工老化;高羊茅;種子萌發;幼苗生長
中圖分類號:S54 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.11.026
Effect of NaCl Priming on Germination and Growth of Artificial Aging Seed of Tall Fescue
LI Shu-mei1,MA Jun2,SUN Jun-yan1,DONG Li-ping1,WANG Fu-juan1
(1.School of Agriculture, Xinyang Agriculture and Forestry College, Xinyang ,Henan ?464000, China;2.Xinyang Bureau of Meteorology, Xinyang, ?Henan 464000, China)
Abstract: The artificial aging seed of tall fescue was processed by NaCl, the characteristics index of seed germination and seedling growth was determined. The results showed that the NaCl trigger processing could enhance seed germination rate, germination potential, germination index, vigor index and seedling root length, shoot length and biomass. The root growth was sensitive to NaCl trigger processing.
Key words: NaCl cause; artificial aging; tall fescue; seed germination; seedling growth
種子是重要的種質資源,是農業生產最基本和不可替代的生產資料,是農業發展的基礎和先導[1]。種子自然成熟后即進入生活力逐漸喪失的衰老過程,被稱為種子的劣變或老化[2],是種子貯藏過程中的自然現象。種子老化不但影響種子萌發和幼苗生長,還影響植株后期的生長及產量和品質,所以,種子老化及其調控被廣泛關注。在研究種子老化時,通常采用人工加速老化的方法。它是模擬自然老化過程,從影響種子活力的兩個關鍵因素溫度和相對濕度入手,采用高溫高濕處理種子,加速衰老進程[3],兩者的生理機制是相同的。種子引發是一項能夠提高種子活力的有效方法,引發的實質是通過滲透控制種子吸水速率,使種子的細胞膜系統得到“雙修補”,促進萌發的各項生理活動順利進行[4-6]。研究結果表明,種子引發劑處理后可以促進作物種子的萌發,縮短發芽出苗時間,增強幼苗長勢,提高活力指數[7-9]。
高羊茅又名羊茅,屬禾本科多年生地被植物,具有較強的耐鹽堿能力。既可作為觀賞草坪又可作為牧草飼養牲畜。本試驗研究了NaCl引發處理對高羊茅人工老化種子萌發及幼苗生長特性的影響,探討NaCl引發處理提高種子活力的機理,為NaCl作引發劑在農業生產上的應用提供依據。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
試驗用高羊茅愛瑞3號從種子市場購買,人工老化和種子引發處理在信陽農林學院農學院種子生理與檢驗實驗室進行。
1.2 ?人工老化及種子引發處理
從凈度分析后的凈種子中隨機挑選大小一致、健康的種子進行試驗,將處理好的種子置于人工老化箱(溫度45 ℃,濕度90%)中進行人工加速老化處理,處理時間為0(CK),1,2,3,4,5 d,分別標記為處理1(CK),2,3,4,5,6。處理完畢后,將種子在室溫條件下晾干,然后用60 mmol·L-1的NaCl溶液引發處理24 h,蒸餾水沖洗干凈后于室溫下晾干備用。采用培養皿紙上發芽法進行發芽試驗,隨后進行發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數、根長、苗長、生物量等指標的測定。
1.3 試驗項目
1.3.1 發芽指標測定 當3個重復中有1粒種子發芽之日時為該種子發芽開始期,此后每天統計種子的發芽情況,第4天統計發芽勢,第7天統計發芽率。
發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數的計算公式如下:
發芽勢=(初次計數正常發芽種子數/供試種子數)×100%;
發芽率=(末次計數正常發芽種子數/供試種子數)×100%;
發芽指數(GI)=∑(Gt/Dt),其中Dt代表發芽日數,Gt代表與Dt相對應的每天發芽種子數;
活力指數(VI)=S×GI ,其中S代表一定時期內正常幼苗長度,cm。
1.3.2 幼苗生長的測定 發芽試驗結束后,從每個處理的每個重復中隨機選取10株幼苗,分別測定幼苗的根長及苗長。
1.3.3 幼苗生物量測定 先將高羊茅幼苗的水分吸干,稱鮮質量,再置于烘箱中烘干至恒質量,稱烘干質量g。
1.4 數據分析與處理
用 EXCEL和SAS軟件進行統計試驗數據的統計分析(P<0.05)。
2 結果與分析
2.1 NaCl引發處理對高羊茅人工老化種子發芽特性的影響
從表1可以看出,不論是否進行引發處理,高羊茅種子的發芽勢、發芽率、發芽指數和活力指數均隨著老化時間的延長呈現逐漸降低的趨勢。老化處理5 d時,發芽指標最差。老化時間相同的情況下,引發處理的種子比未引發處理種子的發芽勢、發芽率、發芽指數和活力指數均有一定程度的提高,在相同的老化時間條件下,引發處理的發芽勢分別比未引發處理的發芽勢高2.6%,4.1%,10%,8.8%,17.1%,29.6%。發芽率依次高2.1%,4.3%,4.6%,9.8%,14.1%和22.6%。這說明引發處理能夠很好地促進種子的萌發。
2.2 NaCl引發處理對高羊茅人工老化種子幼苗生長和生物量的影響
由表2可知,隨著老化處理時間的延長,無論高羊茅幼苗是否進行種子引發,其苗長和根長均隨著老化處理時間的延長呈現逐漸降低的趨勢。在老化處理5 d時,根長和苗長最短。老化時間相同時,引發處理的植株苗長和根長均較未引發的植株長。在相同的老化時間下,進行引發處理和未進行引發處理的植株的苗長和根長分別增加0.1%,0.22%,1.86%,3.66%,6.29%,5.1%和0.39%,0.67%,4.70%,8.20%,8.83%,16.70%。表明引發處理對根長的促進作用大于對苗長的促進作用,且老化處理時間越長,引發作用越顯著。
表2顯示,高羊茅幼苗的干鮮質量同樣隨老化處理時間的延長逐漸下降,在老化處理5 d時,干鮮質量均降到最低值。在相同的老化時間處理下,引發處理的植株干鮮質量較未引發處理的稍重。表明引發處理對植物生物量增長起一定作用。
3 結論與討論
種子的發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數是評價種子活力變化的常用指標[10]。研究發現,NaCl引發處理老化種子后,隨著老化處理時間的延長,高羊茅種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數等均呈現逐漸降低的趨勢。
從幼苗及根的生長情況來看, NaCl引發處理高羊茅種子后幼苗的苗長、根長及生物量均隨著老化處理時間的延長逐漸降低,其中以根系的長度變化幅度較大。
總之,采用NaCl引發處理可以提高高羊茅人工老化種子的發芽特性、出苗率,促進幼苗的快速生長,提高其生長速度。根據試驗結果,可以為生產上運用種子引發技術提高出種子萌發及幼苗的生長提供理論參考。
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