禾本科草坪草種子發芽特性的變異與相關性

江生泉， 程建峰， 姜自紅

(1.滁州職業技術學院，安徽滁州 239000； 2.江西農業大學農學院，江西南昌 330045)

禾本科草坪草種子發芽特性的變異與相關性

江生泉1， 程建峰2， 姜自紅1

(1.滁州職業技術學院，安徽滁州 239000； 2.江西農業大學農學院，江西南昌 330045)

研究了18份不同基因型禾本科草坪草種子發芽特性與相關性，結果表明，禾本科草坪草種子發芽特性的變異大小為發芽值(34.83%)>活力指數(23.38%)>發芽峰值(22.30%)>發芽勢(21.88%)>平均發芽率(17.45%)>發芽率(13.84%)>發芽指數(8.91%)>平均發芽天數(4.12%)。除發芽指數外，依據草種子形態特征均可將18種基因型禾本科草坪的種質聚類為3大類，類別間的性狀值達極顯著差異(P<0.01)；除平均發芽天數與發芽率、發芽指數之間未達顯著相關外，其他發芽特性指標的相關性均達極顯著(P<0.01)；平均發芽天數與發芽勢、活力指數、峰值、平均發芽率、發芽值呈極顯著負相關，而其他指標間均呈極顯著正相關；平均發芽天數不宜衡量禾本科草坪草種子發芽特性，可選擇發芽率、發芽勢、發芽指數和發芽峰值來衡量禾本科草坪草種子發芽特性。

禾本科；草坪草；種子；發芽特性；變異

草坪草種子是遺傳資源的載體，是建植草坪最基本的生產資料，其活力的高低直接影響到草坪草的生產[1-3]。目前，我國栽培的草坪種子多數是從國外引進的栽培品種，購買種子需要花費大量外匯。種子貿易中，掌握精確的發芽率，是確定種子質量優劣的重要指標之一；草坪建植上播種時播量的確定，要求有各批種子發芽測定的資料作為依據[4]。

由于多數草坪草種子千粒質量較低，生育期、花期、種子成熟同步性差，同一時間采收的種子成熟度差異較大，導致發芽勢弱，出苗緩慢，有些種子還有不同程度的休眠特性，種子貯藏過程中的活力降低，導致了草坪草的栽培出苗率低、成苗困難，是我國草業生產中亟待解決的技術問題[5-8]。因此，研究草坪草種子發芽特性，尤其對活力較低的草坪草種子，具有重要的理論意義和經濟價值。以往研究主要是圍繞外界環境對種子萌發的影響和如何提高種子萌發進行的[9-10]，而忽視了不同屬種或品種間的基因型差異。鑒于上述情況，本研究通過18份不同基因型禾本科草坪草種子發芽特性的變異與相關的分析，明確禾本科草坪草種子發芽特性品種間的差異，尋求禾本科草坪草的種子發芽特性的最佳衡量指標，為禾本科草坪草的引種發芽試驗和生產選種等草坪草生產環節提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試18份禾本科草坪草種子的商品名和種名見表1。18個基因型種子為2014年套袋配制或繁殖的新鮮干種子，每個基因型精選500 g種子用尼龍網袋裝好，置于恒溫的電熱鼓風干燥箱中，在34 ℃條件下烘干至恒質量后取出，放置在干燥器中備用。

表1 供試種子的商品名和種名

1.2 種子發芽特性測定

參照《牧草種子檢驗規程 發芽試驗》(GB/T 2930.4—2001)進行發芽試驗。采用紙上發芽床，發芽床為 12 cm 培養皿，雙層紙質。每個培養皿 100 粒種子，每個處理 4 個重復。用0.2% KNO3濕潤芽床，5 ℃冷處理 7 d 后移入發芽箱內，每天光照8 h(溫度30 ℃)、黑暗16 h(溫度20 ℃)發芽，按照檢驗規程規定時間進行相應首次和末次計數，計算正常種苗百分率。各品種均于第28 d測正常幼苗的芽長。計算發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數、平均發芽天數、發芽峰值、平均發芽率和發芽值，參照師尚禮等的方法[11-15]計算。

1.3 數據分析

數據分析采用SPSS 13.0軟件對18個基因型的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數、平均發芽天數、發芽峰值、平均發芽率和發芽值進行基本統計分析(包括平均值、最小值、最大值、全距、中數、標準差、偏度峰度、變異系數和頻數分析)。采用歐式遺傳距離進行每一發芽性狀的類群劃分。

2 結果與分析

2.1 禾本科草坪草種子萌發特性的變異

供試禾本科草坪草種子各項發芽指標存在較大差異(表2)。發芽勢平均為34.50%，變異系數21.88%，中值為30.17%，發芽勢最低為百喜草(0)，最高的為黑麥草紳士(95.00%)，相差95.00%；發芽率平均為53.84%，變異系數13.84%，中值為60.88%；發芽率最低為早熟禾肯塔基(5.25%)，最高的為黑麥草紳士(95.00%)，相差89.75%，相差18.10倍；發芽指數平均為35.16，變異系數18.91%，中值為32.17，發芽指數最低為早熟禾肯塔基(1.50)，最高的為黑麥草紳士(102.13)，相差100.63；活力指數平均為57.40，變異系數23.38%，中值為47.01，活力指數最低為早熟禾肯塔基(1.00)，最高的為黑麥草紳士(218.76)，相差217.76；平均發芽天數平均為7.28 d，變異系數4.12%，中值為7.73 d，平均發芽天數最長為早熟禾肯塔基(8.24 d)，最短的為黑麥草紳士(3.98 d)，相差4.26 d；發芽峰值平均為7.49，變異系數22.30%，中值為6.45，發芽峰值最低為早熟禾肯塔基(0.21)，最高的為黑麥草紳士(24.92)，相差24.71；平均發芽率平均為7.05%，變異系數17.45%，中值為17.45%，平均發芽率最低為早熟禾肯塔基(0.58%)，最高的為黑麥草紳士(19.00%)，相差18.42%；發芽值平均為87.58，變異系數34.83%，中值為44.52，發芽值最低為百喜草(0.10)，最高的為黑麥草紳士(474.58)，相474.48。

表2 禾本科草坪草種子發芽特性的變異

2.2 禾本科草坪草種子發芽特性的種質聚類及類間差異

禾本科草坪草種子發芽特性的種質聚類存在差異，除發芽指數聚為4類外，其他聚為3類，每一類類別間的發芽特性達極顯著差異(表3)。不同發芽特性的類別所屬的種質數及種質隨性狀的歸屬而異。由表3可知，無論采用什么指標衡量種子發芽特性，百喜草、肯塔基、新哥來德、優美、無芒雀麥的發芽特性表現均較差，這表明這些品種不能按常規條件播種，應采用必要的引發措施；而金石、高地和紳士的發芽特性表現均較優，這說明這些品種可常規播種。

3 禾本科草坪草種子發芽特性指標間的相關性

除平均發芽天數與發芽率、發芽指數間未達顯著相關外，其他不同禾本科草坪草種子發芽特性指標間的相關性均達極顯著水平(表4)，這表明衡量禾本科草坪草種子發芽特性不宜選擇平均發芽天數作指標。除平均發芽天數與發芽勢、活力指數、峰值、平均發芽率、發芽值呈極顯著負相關，與發芽率、發芽值呈不顯著的負相關外，其他禾本科草坪草種子形態特征間均呈極顯著正相關，其中與發芽率相關程度大小依次為平均發芽率>發芽勢>發芽指數>峰值>活力指數>發芽值，這表明衡量禾本科草坪草種子發芽率的較好指標為平均發芽率>發芽勢>發芽指數>峰值，可在生產實踐上因情況選擇采用。

3 結論與討論

禾本科草坪草種子在發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數、平均發芽天數、發芽峰值、平均發芽率和發芽值等發芽特性均存在著豐富的遺傳多樣性[16-20]。性狀的變異越大，說明該性狀具有較豐富的遺傳基礎，蘊藏著較大的選擇潛力。從本研究結果看，禾本科草坪草種子發芽特性指標的變異大小順序為發芽值(34.83%)>活力指數(23.38%)>發芽峰值(22.30%)>發芽勢(21.88%)>平均發芽率(17.45%)>發芽率(13.84%)>發芽指數(8.91%)>平均發芽天數(4.12%)。這一結果表明，禾本科草坪草種子發芽特性性狀的變異頻率和進化速度是不同的。

不同種子發芽特性的種質頻數分布規律存在明顯差異，平均發芽天數分布形態的左偏斜度遠大于發芽率，其他性狀為右偏度，大小依次發芽值>活力指數>發芽峰值>平均發芽率>發芽勢>發芽指數。相關分析表明，除平均發芽天數與發芽率、發芽指數間未達顯著相關外，其他發芽特性指標間的相關性均達極顯著水平，這表明衡量禾本科草坪草種子發芽特性不宜選擇平均發芽天數作指標。其中與發芽率相關程度大小依次為平均發芽率>發芽勢>發芽指數>峰值>活力指數>發芽值，這表明衡量禾本科草坪草種子發芽率的較好指標為平均發芽率、發芽勢、發芽指數和峰值，可在生產實踐上因情況選擇采用。

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表3 禾本科草坪草種子發芽特性的類間差異

注：同欄同列數據后不同大寫字母者表示差異極顯著(P<0.01)。

表4 不同禾本科草坪草種子發芽特性指標間的相關性

注：“*”“**”分別表示在0.05、0.01水平差異顯著。

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10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.033

2016-01-15

2016年安徽省高校優秀中青年骨干人才國內外訪學研修重點項目(編號：gxfxZD2016345)；2015年度安徽省高校自然科學重點項目(編號：KJ2015A423)。

江生泉(1982—)，男，江西婺源人，講師，碩士，專業方向為草坪草與園林觀賞植物。

程建峰，博士，教授，從事植物生理生態研究。E-mail：chjfkarl@163.com。

S688.401

A

1002-1302(2017)02-0115-03

江生泉，程建峰，姜自紅. 禾本科草坪草種子發芽特性的變異與相關性[J]. 江蘇農業科學，2017，45(2)：115-118.