楊路虹,艾買提·克尤木,杜紅斌*,徐榮山
(1.塔里木大學植物科學學院,新疆 阿拉爾 843300;2.兵團第一師十一團)
胚芽鍛煉對辣椒幼苗生長及抗寒性的影響*
楊路虹1,艾買提·克尤木1,杜紅斌1*,徐榮山2
(1.塔里木大學植物科學學院,新疆 阿拉爾 843300;2.兵團第一師十一團)
為提高辣椒幼苗在低溫條件下的抗寒性,本試驗以天驕五號辣椒種子在不同萌芽階段進行0~3℃不同時間的胚芽鍛煉,幼苗4葉期進行低溫抗寒試驗。結果表明,幼苗在3~5℃條件下處理48h,各處理其苗高、根長均明顯下降,幼苗莖粗先升后降。隨胚芽鍛煉時間的延長,辣椒幼苗葉綠素含量、電導率、丙二醇(MAD)含量等指標均顯著降低。
辣椒;胚芽鍛煉;幼苗;抗寒性
辣椒(CapsicumannuumL.)又叫番椒、海椒、辣角等,是茄科辣椒屬植物[1]。辣椒起源于中南區屬于喜溫性蔬菜,不耐低溫。辣椒種子發芽的最適溫度是25~32℃,10℃以下難以發芽或發芽停止,通常25℃時發芽需要4~5d,15℃時需要10~15d[2]。辣椒適宜生長溫度為20~30℃,溫度低于15℃時生長發育完全停止,持續低于12℃時可能受害[3]。
近年來,隨著經濟的發展和食辣人群的增加,市場對辣椒的需求越來越大,因此,日光溫室辣椒反季節種植面積也在不斷擴大。然而由于北方冬春季天氣寒冷,保護地生產常常遇到低溫冷害,對辣椒生產造成了很大的損失,冬春季辣椒生產對抗寒性品種的需求日漸強烈。低溫弱光會造成辣椒植株幼苗生理或生化上的損傷,這種傷害在代謝上的結果是降低其生長量或生物產量[4],對辣椒生產十分不利。尤其是在大棚辣椒早春茬種植的育苗階段,由于正處于寒冷的冬季,因此,選用一套合理的育苗技術,培育出抗寒性較強的辣椒幼苗具有十分重要的意義。本試驗以不同萌芽狀態的辣椒種子為試材,對其在低溫處理后幼苗的形態指標和生理指標進行了研究,旨在篩選出適合于增強北方冬季辣椒幼苗抗寒性的育苗方法,提高辣椒生產的經濟效益。
1.1 試驗材料
試驗于2014年9月至2015年6月在塔里木大學園藝實驗站進行。試驗材料為天驕五號(F1)辣椒。
1.2 試驗方法
篩選成熟度高、飽滿度好且大小一致的天驕五號F1辣椒種子,用55℃水溫湯消毒15min,浸種12h,在25℃條件催芽。選取不同萌芽階段(萌芽期、萌芽初期、萌動期、不萌動期)的辣椒種子進行低溫處理(晝18℃/12h,夜0~3℃/12h),處理時間分別為2d、4d、6d、8d、10d、12d。每個處理140粒種子,72孔穴盤基質播種。待辣椒幼苗生長至4葉期時,測定其株高、根長、莖粗等生長指標;將幼苗置于3~5℃條件下處理48h后測定葉綠素含量、MAD等生理指標。
1.3 生理指標測定方法
(1)葉綠素含量采用丙酮乙醇混合浸提法;(2)MDA采用硫代巴比妥酸法測定;(3)電導率的測定按文獻[5]的方法進行。
2.1 胚芽鍛煉對辣椒幼苗生長的影響

圖1 不同萌芽狀態不同低溫處理時間對辣椒幼苗株高的影響
從圖1、2可以看出,不同萌芽狀態下的種子經不同時間的低溫處理后,隨著低溫處理天數的增加,辣椒幼苗株高降低、根長變小,各處理變化趨勢較一致。結果表明,辣椒種子在萌發階段進行低溫處理可降低幼苗根系生長和株高生長量;幼苗徑粗的變化隨著低溫處理天數的增加表現出先升后降的變化(圖3)。

圖2 不同萌芽狀態不同低溫處理時間對辣椒幼苗根系生長的影響

圖3 不同萌芽狀態不同低溫處理時間對辣椒幼苗莖粗的影響
2.2 胚芽鍛煉對辣椒幼苗在低溫條件下葉綠素含量的影響
不同萌芽狀態下的種子采用不同時間的低溫處理,隨著低溫處理天數的增加,辣椒幼苗葉綠素含量逐漸下降。但不同狀態之間表現出顯著差異性,其中不萌動期降幅明顯大于其它3個處理(圖4)。

圖4 不同萌芽狀態不同低溫處理時間對辣椒幼苗葉綠素含量的影響
2.3 胚芽鍛煉對辣椒幼苗在低溫條件下丙二醛(MAD)含量的影響
由圖5可以看出,隨著低溫處理時間的增加,辣椒幼苗體內MDA含量顯著降低。不同萌芽狀態下的辣椒幼苗體內MDA含量差異不大。

圖5 不同萌芽狀態不同低溫處理時間對辣椒幼苗MAD含量的影響
本試驗對不同萌芽狀態下不同低溫處理時間對辣椒種子的影響進行了初步研究。結果表明,在辣椒種子胚芽鍛煉過程中,隨著低溫處理天數的增加,幼苗株高降低、根長變短,幼苗莖粗表現先升后降的變化。在低溫條件下,辣椒幼苗生長受到一定的抑制,尤其是幼苗株高方面[5]。通過在辣椒種子萌發階段采取不同時間的低溫處理,隨著低溫處理時間的增加,辣椒葉片中葉綠素、MAD含量降低,其中MAD變化較為明顯。由此看來,在生產中,若要對發芽期辣椒種子進行低溫處理,需要控制好處理時間,且處理時間不宜過長,否則難以達到增強幼苗抗寒性的預期效果。
[1]鄒學校.中國辣椒[M].北京:中國農業出版社,2001,12-13.
[2]尹延旭,鞏振輝,陳儒鋼,等.辣椒種子芽期特性與抗寒性的相關性研究[J].西北農業學報,2009,18(4):306-309.
[3]熊先軍,劉月明.辣椒抗寒性生理生化研究進展[J].辣椒雜志,2003(1):9-12.
[4]RosaM.Rivero,JuanM.Ruiz,PabloC.Garcla,etal.Resistance tocoldandheatstress:accumulationofphenoliccompoundsin tomatoandwatermelonplants[J].PlantScience.2001(160):315-321.
[5]孟浩,王麗萍,王鑫,等.辣椒耐低溫弱光的研究進展[J].北方園藝,2007(5):55-57.
2016—03—01
兵團科技局師域計劃項目,項目編號:2015YY09。
*通訊作者:杜紅斌(1967-),副教授,研究方向為設施園藝工程。E-mail∶dhbzky@163.com。