8個不同品種葡萄種子萌發力差異分析

羅堯幸，高 飛，高美英，王 瑞，紀 薇

（1.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

8個不同品種葡萄種子萌發力差異分析

羅堯幸1，高 飛2，高美英1，王 瑞1，紀 薇1

（1.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

選取8個不同品種葡萄種子作為試材，對其經過層積處理后催芽，測定和分析不同品種葡萄種子萌發力的差異。結果表明，經層積處理，各參試品種在催芽時萌發率高峰期，紅地球為2～11 d、赤霞珠為4～6 d、巨峰為2～8 d、西萊特為2～11 d、龍眼為2～11 d、秋紅寶為4～9 d、梅鹿輒為3～5 d、北冰紅為14～19 d；不同品種葡萄種子萌發率大小順序為：北冰紅（89.5%）＞西萊特（81.5%）＞龍眼（79.2%）＞紅地球（56.3%）＞秋紅寶（55.7%）＞梅鹿輒（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）；北冰紅、西萊特、龍眼葡萄種子萌發率顯著高于其他參試品種，因此，北冰紅、西萊特、龍眼葡萄較適合作為雜交試驗中的母本。研究結果可為日后葡萄育種工作提供良好的理論依據和實踐指導。

葡萄；種子；萌發率；層積處理

葡萄在世界上栽培面積和產量僅次于柑橘，具有重要的經濟價值[1]。隨著人們生活水平的日漸提高，對于高品質葡萄的需求也越來越大，這就要求葡萄育種工作者不斷加快新品種的培育。在葡萄常規育種中，必須用雜交種子進行實生繁殖，因此，母本的選擇至關重要。

為了在短時間內獲得大量的實生后代，提高育種效率，通常母本的種子要求具有較高的萌發率[2]。然而，葡萄種子具有休眠性，根據其起源與分布的不同，具有不同的休眠特性[3]。如果種子冬季儲藏方法不當，未進行休眠，那么種子將難以萌發，嚴重影響葡萄種質資源的利用和創新。因此，在生產上經常對葡萄種子采取層積處理。低溫層積法是通過模擬自然條件進而打破種子休眠，這種方法可以軟化種皮、增強透性、降低脂類物質等抑制劑的含量、增加赤霉素的含量等[4-5]，從而可以誘導休眠種子的萌發。

本研究選取8個不同品種葡萄種子作為試材，研究其萌發力的差異，旨在為日后葡萄育種工作提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

參試的8個不同葡萄品種分別為巨峰、秋紅寶、紅地球、西萊特、赤霞珠、梅鹿輒、龍眼和北冰紅。各品種特性描述列于表1。

1.2 方法

1.2.1 種子采集與處理 2014年9—10月于山西省農科院果樹所采集各品種完熟期的葡萄果實，人工剝皮去除果肉取出種子（圖1），挑取飽滿的種子清洗曬干，按品種分別裝入紗布袋中，每個品種3個重復，做好標簽放入冰箱中儲藏（4℃）。

表1 不同葡萄品種特性

1.2.2 種子低溫層積處理 種子層積試驗于2014年11月15日在山西農業大學園藝站（N37°25′44′′，E112°34′53′′，海拔773.34 m）進行，參照張國海等[10]的方法進行。在室外選擇陽光好、干燥的地方挖溝，因為層積須在地溫下降至10℃時進行，而11月北方氣溫寒冷，凍土層較深，選擇層積挖溝處應避免陰冷潮濕的地方，挖溝深約70 cm（圖2-A），長寬可容放花盆為宜。河沙與園土按1∶1混勻，使用前需過篩并用高錳酸鉀（0.1%）消毒。

層積處理時，沙子濕度需適宜，以手可握成團而不滴水、松手即散開為宜（圖2-B）。將種子品種的標簽上標明種子的品種名稱、層積深度和層積日期，并將裝好的種子與濕沙子混合均勻放入溝內（圖2-C，D），花盆上面覆蓋一層磚塊或瓦片（圖2-E），防止鼠害。最后覆土成土丘狀，避免積水。層積期間，注意經常檢查溫度、濕度，春季氣溫回升時，為防止下層種子發芽或濕度太大霉爛，要及時翻拌種子。

1.2.3 催芽與播種 層積處理后的種子在2015年3月25日取出，將種子沖洗干凈，去除霉爛的種子并記錄數據，然后放入置有3層濾紙的培養皿中，貼好標簽（圖3-A）。將放有種子的培養皿噴水至濾紙完全潤濕，置于恒溫培養箱中，培養皿用濕紗布覆蓋保持一定濕度，培養箱溫度調為25℃（圖3-B，C）。每天噴水2次，以種子開裂露白或長根為萌芽標準[11]（圖3-D），統計不同品種每天的發芽種子數及損耗種子數（發霉或破損的種子數）。種子開裂露白后播種在穴盤中（圖3-E），約1 cm深，同時澆透水，在溫室煉苗（圖3-F）。種子出苗后及時揭膜，10 d后移栽到大田。

1.3 數據統計

利用SPSS 17.0和Excel軟件進行數據處理與統計分析，采用Duncan新復極差法進行差異顯著性分析（P＜0.05）。所有參試種子按品種隨機平均分為3組。

2 結果與分析

2.1 8個葡萄品種實生種子萌發率

從表2可以看出，北冰紅葡萄種子萌發率與西萊特、龍眼葡萄種子的萌發率差異不顯著，但顯著高于其他5個品種。8個不同葡萄品種種子萌發率從大到小排序為：北冰紅（89.5%）＞西萊特（81.5%）＞龍眼（79.2%）＞紅地球（56.3%）＞秋紅寶（55.7%）＞梅鹿輒（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）。

表2 8個不同品種葡萄種子萌發率差異

2.2 不同葡萄品種日萌發率比較

由圖4可知，各參試品種在催芽時萌發率高峰期，紅地球為2～11 d、赤霞珠為4～6 d、巨峰為2～8 d、西萊特為2～11 d、龍眼為2～11 d、秋紅寶為4～9 d、梅鹿輒為3～5 d、北冰紅為14～19 d。各參試葡萄品種的種子萌發率達到其峰值所需的催芽時間用催芽后天數（Day After Sprouting，DAS）表征，從小到大順序為：紅地球（DAS 11 d）＜龍眼（DAS 13 d）＜西萊特（DAS 18 d）＜秋紅寶、北冰紅（DAS 22 d）＜巨峰（DAS 25 d）＜赤霞珠（DAS 28 d）＜梅鹿輒（DAS 31 d）。

3 討論

低溫層積處理可以打破種子休眠，降低種子萌發內含抑制劑的濃度，同時軟化種皮，種皮更易透水、透氣性增加，從而提高種子萌發率[12-13]。本試驗結果表明，8個葡萄品種種子萌發率參差不齊，原因可能是由于二倍體葡萄種子種皮相對較薄，水分容易進入，相對容易萌發；四倍體葡萄種子種皮厚而堅硬，不易萌發，相同層積處理條件下比二倍體葡萄種子萌發率要低，這與柴菊華[14]的研究結果一致；參試的8個品種，在層積處理時，由于種屬不同，因而打破種子休眠所需最適宜的層積時間和層積深度有所不同[15]，本試驗采取相同的層積處理，也是可能造成種子萌發率高低不一的原因之一；低溫層積處理時間長短影響種子的萌發率[16]，歐亞種種子休眠淺，易被低溫層積打破休眠，但長時間的層積處理會造成萌芽率降低[3]。種子休眠是植物進化過程中形成的環境適應性，種子的地理起源和分布地的環境條件影響其休眠特性[17]。外源激素可以打破種子休眠，如GA3[18-19]，而本試驗未使用外源激素，結果表明，參試的歐亞種葡萄種子在催芽前清水浸泡24 h后即可萌發，表明歐亞種葡萄的種子休眠性不是很嚴格，本研究結果與甘陽英等[20]研究發現歐亞種葡萄種子休眠淺的結果相似。

種子萌發是各項生理活動共同作用的過程，適宜的水分與空氣濕度可保證其生命活動正常進行[21]。在種子催芽過程中，濕度過低，種子因為缺水而不能萌發；濕度過高，又會引起種子發霉。因此，濕度是催芽過程中影響種子萌發的重要因素[11]，要及時觀察種子的干濕度，如有種子發霉情況，要及時更換濾紙紗布，清洗種子，以免降低萌發率。種子萌發需要溫度、水分和光照。耿守保等[22]研究結果表明，在催芽過程中，低溫和高溫可以顯著影響種子的萌發率，不同品種的葡萄種子萌發積溫需求不同，進而影響催芽時間，這與本試驗結果相似。根據張敏等[23]與于近英等[24]的研究，光照是決定種子萌發率高低的因素之一，本試驗在催芽過程中采取暗培養，因而，這也是造成種子萌發率高低不一的原因。

綜上所述，北冰紅屬于中國野生山葡萄，種皮薄易吸收水分，休眠程度較淺，層積處理容易打破其休眠；龍眼屬于我國古老的葡萄品種，其種子在長期進化過程中形成了對環境的適應性，層積處理易打破其休眠；西萊特葡萄同屬于歐亞種，經本試驗采取層積處理與催芽試驗方式也使其達到最大萌發率，這3個葡萄品種種子在雜交工作中均較適用作母本。而對于層積深度和外源激素的使用等因素對歐亞種和歐美種葡萄種子萌發率的影響，還有待進一步試驗研究。

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The Difference Analysis of 8 Different Varieties Grape Seeds Germination Ability

LUOYaoxing1，GAOFei2，GAOMeiying1，WANGRui1，JI Wei1

（1.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.Hejin Station ofFruit and Mulberry，Hejin 043300，China）

The study chose 8 different varieties of grape seeds,after stratification treatment and accelerating germination,to determine and analyse the difference of different varieties grape seeds germination ability.The results showed that after stratification treatment,the germination peak of all the tested grape seeds during the accelerating germination were Red globe 2-11 d, Cabernetsau-vignon 4-6 d,Kyoho 2-8 d,Selecta 2-11 d,Longyan 2-11 d,Qiuhongbao 4-9 d,Merlot 3-5 d,Beibinghong 14-19 d, respectively.The sprouting ratio from large to small sequence of different varieties grape seeds were Beibinghong（89.5%）＞Selecta（81.5%）＞Longyan（72.9%）＞Red globe（56.3%）＞Qiuhongbao（55.7%）＞Merlot（54.3%）＞Kyoho（51.1%）＞Cabernetsau-vignon（50.0%）.The germination of Beibinghong,Selecta and Longyan were higher than other grape seeds significantly.Therefore,these three varieties of grapes tended to be the original test seeds in the hybridization.This results can offer a great theoretical basis and practical research guidance for the following grape seeds sprouting experiments.

grape;seeds;sprouting ratio;stratification treatment

S663.1

A

1002-2481（2017）03-0350-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.08

2016-10-30

國家自然科學基金項目（31401834）；山西省高等學校科技創新項目（2016153）；山西農業大學青年拔尖創新人才支持計劃項目（TYIT201401）

羅堯幸（1993-），男，山西臨汾人，在讀碩士，研究方向：葡萄生物技術育種。紀 薇為通信作者。