GA3處理對歐亞種葡萄種子發芽的影響

王慶蓮+吳偉民+趙密珍等

摘要：以歐亞種葡萄新玫瑰和粉紅亞都蜜新鮮種子為材料，以外源GA3不同濃度、浸泡時間處理，沙藏層積后催芽處理，研究其種子發芽情況，旨在找到有效的、具有普遍指導性的打破休眠方法，提高葡萄種子的萌芽率，加速育苗進程，為葡萄資源的創新利用奠定理論基礎。結果表明，歐亞種葡萄品種的種子休眠性不是很嚴格，新鮮種子以2 000～2 500 mg/L GA3浸泡處理24 h的發芽率和發芽勢顯著最高，破眠效果高于層積催芽處理。

關鍵詞：歐亞種葡萄；種子；休眠；GA3；發芽率；發芽勢

中圖分類號：S663.104文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0244-02

收稿日期：2015-04-16

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（12）5031]；現代農業產業技術體系專項資金資助（編號：CARS-30）。

作者簡介：王慶蓮（1979—），女，山東萊蕪人，博士，副研究員，主要從事漿果類作物資源與遺傳育種研究。Tel：（025）84390219； E-mail ：wang_qinglian@163.com。

通信作者：吳偉民，碩士，研究員，主要從事漿果類果樹育種與栽培技術研究。Tel：（025）84390219；E-mail：5wm@163.com。葡萄栽培廣泛，葡萄世界栽培面積和產量僅次于柑橘，具有重要的經濟價值，因其外觀與風味俱佳、營養豐富而深受廣大消費者青睞[1]。目前，葡萄新品種選育主要以雜交育種和實生選種為主，然而葡萄種子皮厚、革質化且具有休眠特性[2]，種子種殼中含有較高的脫落酸或類似物，會抑制種子萌發，需要經過低溫層積處理，然后播種催芽，所需時間長且萌芽率不高[1]，最終成苗率將會更低，這樣既增加了育苗的工作量，又延緩了育苗的進程，嚴重影響了葡萄種質資源的創新和利用。因此，在研究和生產中找到有效的、具有普遍指導性的打破休眠方法，從而提高葡萄種子的萌芽率，對葡萄育種工作將起到至關重要的作用。

赤霉素（GA3）是植物體內一種重要的激素，具有破除休眠和促進發芽的生理作用。外源GA3浸種能明顯提高種子的發芽率和發芽勢，提高幼苗質量，已被廣泛應用于植物種子生理研究和作物栽培中[3-4]。為了探索人為打破歐亞種葡萄休眠和提高出苗率的方法，本試驗研究了外源GA3不同濃度、浸泡時間對歐亞種新鮮葡萄種子發芽的影響，以期提高歐亞種葡萄種子發芽率。

1材料與方法

1. 1材料

1.1.1材料及來源試驗于2011—2012年在江蘇省農業科學院園藝研究所漿果研究室的生理實驗室和葡萄試驗基地進行。供試品種為避雨栽培下的籬架式歐亞種葡萄新玫瑰和粉紅亞都蜜，株距為1.5 m、行距為2.5 m。試驗試劑為GA3。

1.1.2種子采集與貯藏2011年8月，采集完熟期的新玫瑰和粉紅亞都蜜葡萄果實，人工搓掉其果肉、果皮，用清水漂洗數次，選取大小一致、顏色深褐、飽滿、有光澤、成熟度一致的種子，經自來水沖洗干凈，在室內通風處自然晾干保存。

1.2方法

1.2.1GA3對葡萄種子萌發的影響

1.2.1.1GA3不同濃度處理試驗試驗設8個濃度梯度，分別為0、100、500、1 000、1 500、2 000、2 500、3 000 mg/L，浸泡時間均為24 h，以清水浸泡處理24 h為對照（CK），每個處理用種子50粒，重復3次。

1.2.1.2GA3不同浸泡時間處理試驗試驗設4個不同處理時間梯度：分別為12、24、48、72 h，GA3的處理濃度均為2 000 mg/L ，以浸泡時間為24 h的清水處理為對照（CK），每個處理用種子50粒，重復3次。

不同處理的種子分別播入鋪放3層濕濾紙的培養皿中，放置于溫度為（22±1） ℃、濕度為80%的恒溫培養箱中進行暗培養催芽，并適時適量補充水分和換氣。待種子發芽后，每天定時觀察記錄發芽情況并計數，視胚根突破種皮為發芽，連續3 d發芽種子數不再增加時終止調查統計。發芽勢為第9天的種子發芽率。發芽率和發芽勢按以下公式計算：

發芽率=（萌發種子總數/供試種子總數）×100%；

發芽勢=（萌芽起始至第9天內萌發種子總數/供試種子總數）×100%。

1.2.2沙藏層積催芽處理對種子萌發的影響試驗2012年1月上旬進行層積處理，參照李德燕等的方法[5]。將種子與3～4倍濕沙混合，沙子濕度60%～80%，沙藏溫度0～7 ℃，沙藏3個月。在貯藏期經常檢查溫度和濕度，防止種子腐爛和過早發芽。3個月后，取出層積的種子，自來水清洗干凈。以層積后直接播種于田間的為對照，將另一部分種子播入鋪放3層濕濾紙的培養皿中，放置于溫度為（22±1） ℃、濕度為80%的恒溫培養箱中進行暗培養催芽，并適時適量補充水分和換氣、待種子發芽后，觀察記錄發芽數，待種子發芽數不再增加時，終止統計。

1.3數據處理與分析

試驗數據采用Excel 2007和SPSS 11.0數據分析軟件，進行統計分析。2結果與分析

2.1GA3不同濃度對葡萄種子發芽率、發芽勢的影響

從表1可以看出，GA3不同濃度處理下，葡萄種子的發芽率、發芽勢均顯著高于對照，表明GA3不僅可以顯著促進葡萄種子發芽，而且還能顯著提高種子發芽的整齊度。從種子發芽率可以看出，新玫瑰葡萄種子在GA3濃度為2 000 mg/L的發芽率最高，為63.00%，其次為2 500 mg/L ，為57.63%，二者差異不顯著，但都顯著高于對照，分別比對照提高了389倍、3.47倍；粉紅亞都蜜葡萄種子在GA3濃度為 2 500 mg/L 的發芽率最高，為54.64%，比對照提高了4.46倍，GA3濃度為2 000 mg/L的種子發芽率次之，為43.26%，是對照的4.32倍。從種子發芽勢可以看出，新玫瑰葡萄種子在GA3濃度為2 500 mg/L的發芽勢最高，為28.64%，比對照提高了8.15倍，濃度為2 000 mg/L的發芽勢次之，比對照提高了6.50倍；粉紅亞都蜜葡萄種子則在GA3濃度為2 000、2 500 mg/L 的發芽勢較高，分別為27.29%、25.54%，比對照提高了8.95倍、8.31倍。

相關研究表明，植物激素對種子破除休眠作用與其濃度關系密切，找到該種子破眠的適宜濃度是激素處理時的關鍵所在。本研究結果可以選用濃度為2 000～2 500 mg/L的GA3作為葡萄種子的破眠濃度。

從表1可以看出，清水浸泡的種子不經過低溫也能發芽，但發芽率、發芽勢均很低，其中，新玫瑰葡萄種子發芽率、發芽勢分別為12.89%、3.13%，粉紅亞都蜜葡萄分別為10.01%、 2.74% 。表明歐亞種葡萄的種子休眠性不是很嚴格。從種子發芽率可以看出，新玫瑰、粉紅亞都蜜葡萄種子均以浸泡時間為24 h處理的發芽率最高，分別為60.53%、 52.88% ，分別比對照提高了3.73倍、4.58倍；浸泡時間為48 h的次之，分別為51.46%、45.46%，分別比對照提高了3.03倍、3.80倍。從種子發芽勢可以看出，新玫瑰葡萄種子以浸泡時間為24、48 h處理的發芽勢最高，分別為27.72%、28.26%，分別比對照提高了7.72倍、7.89倍；而粉紅亞都蜜葡萄種子則以浸泡時間為24 h處理的發芽勢最高，為27.59%，比對照提高了8.59倍，48 h處理的發芽勢次之，為22.05%，是對照的7.66倍。結果表明，相同濃度的GA3不同浸泡時間對葡萄種子發芽率有顯著影響，以浸泡24 h的效果最佳。

2.2GA3不同浸泡時間對葡萄種子發芽率、發芽勢的影響

2.3沙藏層積催芽處理對種子發芽率的影響

層積后，葡萄種子培養箱催芽處理與直接播種于田間后種子的發芽率見表3。從表3可以看出，培養箱催芽處理可以顯著提高新玫瑰、粉紅亞都蜜葡萄種子的發芽率，新玫瑰葡萄比田間直接播種發芽率提高了1.40倍，粉紅亞都蜜葡萄提高了1.80倍。表明種子層積處理后進行培養箱催芽播種可以顯著提高種子的發芽率。

表3不同萌芽條件對葡萄種子發芽率的影響

萌芽條件新玫瑰粉紅亞都蜜培養箱催芽56.52 a39.92 a田間直接播種23.55 b14.28 b

3結論與討論

葡萄種子的發芽受諸多因素影響，如種子的成熟度、內源激素、種皮厚度及發芽所需的溫度、濕度等[6。種子的成熟度不好，發芽率較低，成苗后長勢往往較弱[7]。種子休眠是植物長期演化獲得的環境適應性，休眠特性與其地理起源和分布地的環境條件有關[8-9]。本試驗結果表明，新玫瑰和粉紅亞都蜜等歐亞種葡萄新鮮種子清水浸泡24 h后也能萌發，表明歐亞種葡萄的種子休眠性不是很嚴格，本結果與甘陽英等研究發現歐亞種葡萄種子休眠淺的結果[10]相似。

種子休眠與萌發受植物激素等內含物質的調控，一般認為植物生長調節劑GA3可以打破種子休眠[11]。本研究發現，用2 000～2 500 mg/L GA3對新玫瑰和粉紅亞都蜜葡萄種子進行24 h浸泡處理，能夠顯著提高新鮮種子的發芽率、發芽勢，促使其快速萌發；本研究發現，經層積且催芽處理的新玫瑰和粉紅亞都蜜葡萄種子的發芽率也顯著高于層積后直接播種田間的發芽率，但是仍低于2 000～2 500 mg/L GA3浸泡24 h處理的新鮮種子發芽率。表明外源GA3能較好地打破歐亞種葡萄種子的休眠，且能提高種子的發芽率和整齊度，與前人研究結果[4，11-13]相一致。在今后葡萄育種生產和研究中，可用外源GA3進行當年新鮮種子的催芽播種，打破休眠，提高萌芽率和整齊度，快速獲得后代種苗，加速育種進程。

種子正常發育，除了受遺傳因素的控制、環境條件的影響以及需要大量的有機物質和無機物質作為細胞生命活動的結構和營養成分外，還需要一類微量、生理活性極強的特殊物質參與調控。從本試驗及相關研究報道可知，外源GA3適宜處理濃度因葡萄種源和品種而異，因此，對利用外源激素來打破不同種源和品種的葡萄種子休眠還需要進一步深入研究，同

時還需對種子處理后其內部的生理變化及對種胚活力的影響進行深入研究。

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