引發劑混合引發及包衣丸化對煙草種子萌發的影響

BoudmyxayKhampheng 沈鐳 鐘帥

摘要：為探究提高煙草種子萌發初期和抗逆境性能力的有效方法，采用0.6 mmol/L氯化鈣（CaCl2）、0.3 mmol/L赤霉素、8.0 mmol/L甜菜堿（GB）、60 mmol/L脯氨酸（Pro）、0.5 mmol/L水楊酸（SA）、0.06 mmol/L硝普鈉（SNP）和50 mmol/L海藻糖（TH）7種引發劑混合引發煙草種子并對其進行包衣丸化，研究在不同脅迫處理的煙草種子發芽和幼苗生長表現的特性。結果表明，多種引發劑混合引發并包衣丸化可以使煙草種子的發芽勢、發芽率、發芽指數分別提高61.3%、35.1%、34%，平均發芽時間縮短2.6 d，并能提高幼苗生長及幼苗抗逆境性的能力。

關鍵詞：煙草種子;混合引發;萌發;包衣丸化;抗旱性;抗冷性

中圖分類號：S572.041?? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）06-0081-05

煙草種子引發技術可以提高種子活力，改善煙草種子發芽性狀并顯著減少種子內含物的外滲，提高種子體內相關酶的活性[1]。多種引發劑混合引發是一項新的技術。許多學者對多引發劑混合處理種子進行了研究，發現用赤霉素、鈣和甜菜堿混合處理小桐子，可增強其在不同脅迫條件下種子的發芽率，并緩解脅迫條件下小桐子幼苗電解質滲漏的增加和丙二醛的積累[2-3];以1.0 mg/L油菜素內酯、50 mg/L赤霉素、120 mg/L水楊酸、10 mg/L氧化鈣為浸提劑處理煙草種子，可提高種子的發芽勢、發芽率、發芽指數，降低平均發芽時間和丙二醛含量[4];采用多效唑、氯化鈣（CaCl2）、脯氨酸（Pro）和水楊酸（SA）引發處理煙草種子[5]，可提高煙草種子發芽率，幼苗根長、苗高、干鮮質量以及抗壞血酸過氧化物酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛含量，并增強煙草幼苗的耐寒性。以0.01 g/L赤霉素、4 g/L硝酸鉀、20%聚乙二醇混合引發處理10 h，可提高黃燈籠辣椒種子的發芽率和發芽指數[6]。采用聚乙烯醇和赤霉素混合浸種，可提高高羊茅種子的出苗率，并增加幼苗的脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性[7]。用5%聚乙二醇（PEG-6000）、20 mmol/L Ca2+和50 mg/L赤霉素混合浸泡12 h，可以提高馬尾松種子的發芽勢和發芽率，提高種子活力及超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的活性[8]。以赤霉素和鈣復合處理蕹菜、小麥、玉米、棉花等的種子，可以提高種子的發芽勢、發芽指數及種子活力指數[9-14]。以10 mg/L有機胺和10 mg/L水楊酸混合浸種，有利于提高種子萌發和幼苗生長的能力[15]。用乙酸鈉、丙酸鈉、丁酸鈉、乙醇、丙醇、丁醇混合浸種處理玉米、小麥、綠豌豆，可提高種子活性，促進種子萌發及幼苗生長[16-17]。采用氮化鈣、無機鹽混合試劑、水楊酸和茉莉酸分別與聚谷氨酸混合引發水稻種子36 h，可以提高幼苗的耐冷性，增加可溶性糖含量，降低丙二醛含量，使抗壞血酸過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性明顯增強[18]。用CaCl2、赤霉素、2，4-二氯苯氧乙酸和聚乙烯醇（PVA）等4種引發劑混合浸種三倍體西瓜種子4～8 h，以及用150 mg/L乙烯利（Ethephon）和200 mg/L赤霉素混合液浸種苦瓜種子，能提高西瓜和苦瓜種子的發芽勢、發芽率、幼苗根的生長，促進種子活力[19-20]。用氯化膽堿（CC）+赤霉素混合浸種處理水稻，能提高水稻種子的呼吸強度、種子的發芽率、幼苗的鮮干質量并使乳熟期單株葉面積增加[21]。用CaCl2、NaCl2和低濃度的赤霉素（0.01～0.1 mg/mL）混合浸種，能提高芹菜種子的發芽勢、發芽率以及種子活力[22]。以 0.01 mmol/L 水楊酸和0.1 mmol/L硝普鈉（SNP）混合浸種處理蘿卜種子以及用0.005 mmol/L水楊酸和 5 mmol/L CaCl2混合浸種，在種子萌發初期均具有抑制作用[23]。

目前，關于多種引發劑混合引發及包衣丸化對煙草種子發芽和幼苗生長的抗逆性影響的研究較少。因此，本研究選用CaCl2、赤霉素、甜菜堿、脯氨酸、水楊酸、硝普鈉和海藻糖（TH）這7種引發劑混合引發，研究其對常溫、干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫條件下煙草種子發芽和幼苗生長以及抗逆性能力的影響，以期選出有效的多種引發劑混合引發及包衣丸化方法，提高煙草種子萌發初期及幼苗的抗逆性能力。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗材料為云煙203裸種，由玉溪中煙種子有限責任公司提供。

1.2 種子引發處理

所用煙草種子以0.5% NaClO消毒5 min后，用蒸餾水漂洗干凈，放于0.6 mmol/L CaCl2、0.3 mmol/L 赤霉素、8.0 mmol/L甜菜堿、60 mmol/L脯氨酸、0.5 mmol/L水楊酸、0.06 mmol/L硝普鈉和5.0 mmol/L海藻糖混合溶液中，在26 ℃黑暗條件下引發24 h。引發結束后，用蒸餾水快速沖洗種子，吸干表面水分，于26 ℃回干到原始含水量，于低溫低濕貯藏柜中保存備用。以未引發的干種子（萌發前用0.5% NaClO進行表面消毒）作為對照1（CK1），以蒸餾水引發的作為對照2（CK2）。對引發過的種子進行包衣丸化，包衣劑的選用和包衣方法參照玉溪中煙種子公司的標準。

1.3 種子發芽試驗

1.3.1 常溫培養的萌發試驗 將“1.2節”中處理的種子及CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙;每個培養皿中用播種器均勻播種100粒種子，于26 ℃、空氣相對濕度為75%的人工氣候箱中加蓋培養，發芽期間用蒸餾水保持濾紙濕潤，每天光照12 h，每天記錄發芽種子數，分別于第5天和第8天統計記錄發芽勢（GE）和發芽率（GP），以子葉開始展開、胚根發育常溫作為發芽標準。

1.3.2 干旱脅迫的發芽試驗 以19%（質量體積比）PEG-6000模擬干旱脅迫條件將“1.2節”中所述處理組種子及CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，以19% PEG-6000溶液浸潤（模擬干旱脅迫條件），于26 ℃、空氣相對濕度為75%的人工氣候箱中培養，每天記錄發芽種子數，于第8天統計發芽勢，第14天統計發芽率。

1.3.3 低溫脅迫的發芽試驗 將“1.2節”中所述處理組種子、CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，用蒸餾水保持濾紙濕潤，于13 ℃、空氣相對濕度為75%的人工氣候箱中培養，每天記錄發芽種子數，于第13天統計發芽勢，第16天統計發芽率。

1.3.4 低溫+干旱交叉脅迫的發芽試驗 以14%（質量體積比）PEG-6000模擬干旱條件。將“1.2節”中所述處理組種子、CK1、CK2置于直徑為9 cm的培養皿中，種子下面鋪1層海綿，上面墊2張濾紙，以14%的PEG-6000溶液浸潤，于13 ℃、空氣相對濕度為75%的人工氣候箱中培養，每天記錄發芽種子數，于第16天統計發芽勢，第20天統計發芽率。

1.4 各項發芽指標計算

上述各項種子萌發試驗結束后，統計種子的發芽勢、發芽率，計算發芽指數（GI）和平均發芽時間（MGT），計算公式如下：

GI=∑（Gt/Dt）;MGT=∑（Gt×Dt）/∑Gt。

式中：Gt為第t天的發芽種子數，Dt為發芽天數[24]。

1.5 幼苗素質測定

發芽結束后收集幼苗，用自來水沖洗干凈并用濾紙吸干表面殘余水分，測定其根長、株高及干、鮮質量，每個處理隨機選取10株幼苗，用直尺測量其根長和苗高，精確到mm;每個處理隨機選取150株幼苗，稱其鮮質量，精確到mg，然后將幼苗于105 ℃殺青，在 68 ℃ 的烘箱中烘烤24 h，稱其干質量，精確到mg。

1.6 統計分析

所有試驗進行6次獨立試驗重復，每次獨立試驗有3個平行重復，每個重復100粒種子。試驗原始數據用SPSS 11.5進行統計分析，用SigmaPlot 12.5作圖。

2 結果與分析

2.1 多種引發劑混合引發及包衣丸化對煙草種子活力的影響

煙草種子經多種引發劑混合引發及包衣丸化后，在不同條件下的發芽能力明顯增強，如圖1所示。

2.1.1 正常條件下多種引發劑混合引發及包衣丸化對煙草種子活力的影響 由表1可知，在正常條件下，CK2的種子萌發效果與CK1差異不顯著，但處理組的種子萌發效果明顯高出對照，與干種子相比，處理組的發芽勢和發芽率分別提高3.7%、19%，平均發芽時間縮短0.75 d（P<0.05）。說明，在正常培養條件下，多種引發劑混合引發及包衣丸化能提高煙草種子的發芽勢、發芽率、發芽指數，縮短發芽時間，極大程度地促進了煙草種子的萌發。

2.1.2 多種引發劑混合引發及包衣丸化對干旱脅迫下煙草種子活力的影響 由表2可知，在干旱脅迫條件下，多種引發劑混合引發及包衣丸化的萌發效果顯著好于對照。CK2的發芽勢、發芽率、發芽指數分別比CK1高126%、21%、33%，平均發芽時間縮短0.79 d。處理組的種子萌發效果更為明顯，其發芽勢、發芽率、發芽指數分別比CK2提高30%、10%、15%，平均發芽時間縮短0.37 d（P<0.05）。綜上所述，煙草多種引發劑混合引發及包衣丸化能提高煙草種子在干旱脅迫下的發芽勢、發芽率、發芽指數，縮短發芽時間，增強其抗旱性。

2.1.3 多種引發劑混合引發及包衣丸化對低溫脅迫下煙草種子活力的影響 從表3可知，在低溫脅迫下，CK2的發芽勢、發芽率、發芽指數分別比CK1高493%、36%、72%，平均發芽時間縮短3.06 d（P<0.05）。處理組的種子萌發效果更為明顯，與CK2相比，處理組的發芽勢、發芽率和發芽指數分別提高8.8%、4.9%、7.3%，平均發芽時間縮短 0.27 d （P<0.05）。說明，在低溫脅迫下，多種引發劑混合引發及包衣丸化能顯著提高煙草種子萌發初期的活力。

2.1.4 多種引發劑混合引發及包衣丸化對干 旱+ 低溫交叉脅迫下煙草種子活力的影響 從表4可知，在干旱+低溫交叉脅迫下，CK2的發芽勢、發芽率、發芽指數分別比CK1高1703%、79%、104%，平均發芽時間縮短3.65 d（P<0.05）。多種引發劑混合引發及包衣丸化處理的萌發效果更為明顯，其發芽勢、發芽率、發芽指數分別比CK2高34%、7.7%、29%，平均發芽時間縮短1.55 d（P<0.05）。說明，多種引發劑混合引發及包衣丸化能顯著提高煙草種子在干旱+低溫交叉脅迫下的發芽勢、發芽率、發芽指數，縮短發芽時間。

2.2 多種引發劑混合引發及包衣丸化對煙草幼苗素質及抗逆性的影響

從圖2可以看出，在正常條件、干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫下，多種引發劑混合引發及包衣丸化的煙草幼苗根長、苗高和鮮、干質量都明顯高于CK1和CK2。說明，多種引發劑混合引發及其包衣丸化可提高煙草幼苗根長、苗高和鮮、干質量，可增強其對干旱、低溫和干旱+低溫交叉脅迫的抵抗能力。

3 討論與結論

多種引發劑混合引發及包衣丸化對云煙203種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、幼苗根長、苗高及干、鮮質量均有明顯的作用，尤其是在干旱、低溫及干旱+低溫交叉脅迫條件下的作用效果最為明顯。盡管在不同的脅迫條件下效果存在一定的差異，但從總體來看，多種引發劑混合引發及包衣丸化后煙草種子的萌發初期活力及幼苗生長的綜合素質相對較高，表現為在不同的逆境脅迫條件下均具有較強的耐受性。

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