“倒扣濾紙”紙床法在小粒種子發芽率測定方面的優勢研究

朱京斌，單成鋼，倪大鵬，朱彥威，王志芬

（山東省農業科學院農產品所/藥用植物研究中心，山東 濟南 250100）

“倒扣濾紙”紙床法在小粒種子發芽率測定方面的優勢研究

朱京斌，單成鋼，倪大鵬，朱彥威，王志芬

（山東省農業科學院農產品所/藥用植物研究中心，山東 濟南 250100）

以黑芝麻、青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子為材料，采用普通紙床和“倒扣濾紙”紙床發芽方法，研究了兩種方法對其發芽率測定結果準確性的影響。結果顯示，“倒扣濾紙”紙床測定發芽率的方法，在小粒種子和發芽時間較長的小粒種子發芽率測定方面有顯著優勢，并可以用來檢測無菌種子萌發測定。

小粒種子；發芽率；黑芝麻；小青菜；桔梗

種子發芽率的測定是判斷科研、生產中種子質量優劣的重要指標之一。發芽率測定結果的準確性，是科研結果正確性的保證，是生產中確定適宜播量的前提，亦是國際上公認的種質庫衡量各類植物入庫種子質量的主要指標之一[1]。

目前，紙床、沙床和土床是常用的測定種子發芽率的發芽床[2]。紙床成本低、效率高、操作簡單，備受測試者歡迎。然而，在紙床發芽試驗中，有些小粒種子（桔梗），或者種子粒徑小且發芽時間較長的種子（肉蓯蓉），用紙床發芽做發芽試驗就有些弊端[3，4]。

現在紙床發芽方法為：于培養皿底部墊兩層濾紙，加水后放入種子，蓋上蓋子置于培養箱內。因小粒種子體積小，向培養皿中加水量大，則種子容易被浸泡影響發芽率；加水量小，則不能滿足種子發芽需要，發芽期間則容易缺水，會導致測定發芽率不準確[2,5]。特別是對無菌發芽試驗，假如首次加水量不能滿足種子發芽需要的水分，再次添加水時也容易造成污染，影響試驗結果的準確性。還有某些體積極小的種子，在無菌發芽試驗時，因種子體積太小，需要借助于顯微鏡才能觀察到其發芽與否，且鏡檢后還要無菌培養。目前的紙床發芽不是封閉的，無菌操作難以實現。

本研究采用“倒扣濾紙”的方法，克服了上述紙床萌發試驗中的弊端，本方法被授予了發明專利[6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗以黑芝麻、青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子為材料。桔梗（Platycodon grandiflorum）種子產于山東省淄博市池上鎮山東省農科院試驗基地，小青菜（Brassica chinensis）種子和黑芝麻（Sesamum indicum）種子購買于市場，管花肉蓯蓉（Cistanche tubulosa）種子購買于新疆自治區于田縣。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子消毒方法

采用70%的酒精消毒30 s，隨后用0.1%的次氯酸鈉消毒15 min，然后無菌水沖洗5次，備用。

1.2.2 紙床發芽方法

取直徑為11 cm的濾紙2張，墊入直徑為9 cm的培養皿中。隨后于121℃消毒20 min。消毒后的培養皿加3 mL無菌水（桔梗、小青菜和黑芝麻）或者3 mL 10 mg/L的氟啶酮（管花肉蓯蓉）。30粒種子置于濾紙表面，放上蓋章。置于25℃培養箱，黑暗培養。所有處理至少重復9次。定期補充培養液（無菌水或者氟啶酮）。

1.2.3 “倒扣濾紙”發芽方法

取直徑為11 cm的濾紙2張，重合濾紙和直徑為9 cm培養皿的圓心，按照培養皿的形狀把濾紙墊入培養皿中，隨后把濾紙取出倒扣于培養皿中，然后把濾紙表面適當下壓，但是濾紙表面不與培養皿底部接觸。隨后于121℃消毒20 min。消毒后的培養皿加6 mL無菌水（桔梗、小青菜和黑芝麻）或者6 mL10 mg/L的氟啶酮（管花肉蓯蓉）。30粒種子置于濾紙表面，放上蓋子，封口膜密封。置于25℃培養箱，黑暗培養。所有處理至少重復9次。

1.2.4 發芽率記錄時間

分別于7 d、10 d、14 d和24 d記錄黑芝麻、小青菜、桔梗和肉蓯蓉種子發芽率。

1.2.5 數據分析

采用Excel 2013進行數據整理，運用DPS軟件在5%檢驗水平對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同紙床發芽方法添加萌發培養液的次數

黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉的發芽時間分別為：7 d、10 d、14 d和24 d。由表1可知，隨著發芽時間的變長，普通紙床測試需要添加培養液（水或者氟啶酮）的次數增加。整個發芽期間管花肉蓯蓉需要添加7次氟啶酮培養液。與普通紙床相比“，倒扣濾紙”紙床在4種材料的發芽測試過程中，都不需要添加培養液。

表1 不同發芽紙床發芽測試過程中添加萌發培養液的次數

2.2 不同紙床發芽方法對污染率的影響

黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉的發芽時間分別為：7 d、10 d、14 d和24 d。由表2可以看出，隨著發芽時間的變長，普通紙床的污染率增加，當發芽時間延長到24 d，隨著添加培養液次數的增加，管花肉蓯蓉的污染率達到了100%，即普通紙床無法滿足管花肉蓯蓉發芽測試的要求。而“倒扣濾紙”紙床方法，在黑芝麻、小青菜和桔梗的發芽測試中，污染率為零，即使當管花肉蓯蓉的發芽時間達到24 d，污染率才到達11.1%，污染可能的原因是操作技術不夠嫻熟。

表2 不同紙床發芽方法對污染率的影響

2.3 不同紙床發芽方法對發芽率準確性的影響

從表3可以看出，黑芝麻、小青菜和桔梗的普通紙床和“倒扣濾紙”紙床發芽方法測試的萌發率沒有顯著性差異。因此“，倒扣濾紙”紙床發芽方法能夠用來測定黑芝麻、小青菜和桔梗的發芽率。由于管花肉蓯蓉的發芽時間較長，而且要求無菌條件比較嚴格，由表3可知，普通紙床發芽方法無法滿足其要求，而“倒扣濾紙”紙床方法能很好地滿足其發芽時間長和無菌的要求。

表3 不同紙床發芽方法對發芽率準確性的影響

3 討論和結論

小粒種子的發芽方法一直是科研人員及生產實踐中工作者比較關心的問題。張彩萍提出的采用毛巾來測試小粒種子的發芽方法，提高了測試效率[5]；袁秀英和謝華峰認為小粒種子發芽過程中需要消毒；在測試小粒種子發芽率時沙床比紙床更具有優勢[7,8]。

本研究提出的“倒扣濾紙”紙床方法，不僅能滿足普通小粒種子發芽測試的需求，而且能滿足小粒種子無菌發芽的要求。因其發芽測試過程在一個密閉系統下，因此無論發芽測試時間多長，整個測試過程中只需要添加1次培養液，中途不需要添加培養液，避免了添加培養液造成的污染?！暗箍蹫V紙”方法，種子置于倒扣濾紙的上面，不會因添加過多培養液而淹沒了種子，導致發芽率測定不準確。

黑芝麻、小青菜、桔梗和管花肉蓯蓉種子分別屬于經濟作物、蔬菜和中藥材種子，而且其發芽時間不同，“倒扣濾紙”紙床都能滿足其發芽率測試要求。因此“，倒扣濾紙”紙床方法，基本上可以滿足很多小粒種子發芽測試的要求。

[1]張紅生，胡晉.種子學[M]、北京：科學出版社,2010:212-231.

[2]劉子凡.種子學實驗指南[M].北京：化學工業出版社，2011: 74-75.

[3]陳慶亮，單成鋼，朱彥威,等.桔梗不育系的組織培養和快速繁殖技術研究[J].北方園藝，2010（16）：142-144.

[4]陳慶亮，王華磊，王志芬，等.低溫層積與外源GA3對肉蓯蓉種子萌發及其內源GA和ABA含量的影響[J].植物生理學報，2009（03）：270-272.

[5]張彩萍.小粒種子發芽試驗的好方法[J].種子科技，1992：42.

[6]陳慶亮，王志芬，單成鋼，等.一種小粒種子發芽的方法：中國, 201010226987.0[P].2010-07-15.

[7]袁秀英.小粒蔬菜種子不同發芽床的發芽試驗[J].中國種業，2005（11）：52.

[8]謝華峰.小粒蔬菜種子發芽研究初報[J].種子世界，2007（6）：32.

1005-2690（2016）10-0127-02

：S63

：A

2016-09-07）

山東省科技重大專項資助項目（2015ZDJS03001-5）

朱京斌（1957-），男，農藝師，從事中藥材資源收集和種子生理研究工作。

王志芬（1963-），男，碩士，研究員，從事藥用植物品種選育栽培及藥用植物標準化研究。