甲基磺酸乙酯EMS對金花葵種子萌發的影響

摘要 以金花葵為供試材料，對EMS試劑對金花葵種子的誘導進行萌發對比試驗，研究EMS對金花葵種子萌發的影響。通過分析金花葵種子的發芽勢、發芽率、活力指數以及發芽情況，以期篩選出EMS最佳處理濃度。結果表明，隨EMS濃度增加，金花葵種子發芽率逐漸降低。EMS誘導金花葵的最佳濃度為1.2%，此時金花葵種子達半致死量，種子的發芽率達54%。

關鍵詞 金花葵;EMS;苗期

中圖分類號 S.681.9文獻標識碼A文章編號0517-6611（2021）07-0061-02

AbstractInthisexperiment，thegerminationofHibiseumanihotseedswascomparedwithdifferentconcentrationsofEMS，andtheeffectofEMSonthegerminationofHibiseumanihotseedswasstudied.Thegerminationpotential，germinationpercentageandvigorindexandgerminationsituationofHibiseumanihotseedswereanalyzedinordertoscreentheoptimumconcentrationofEMS.TheresultsshowedthatwiththeincreaseofEMSconcentration，thegerminationrateofHibiseumanihotseedsdecreasedgradually.TheoptimumconcentrationofEMSinducedtoestablishmutantbankwas1.2%.Atthistime，theseedsofHibiseumanihotreachedsemilethalamountandthegerminationrateofseedsreached54%.

KeywordsHibiseumanihot;Ethylmethanesulphonate;Seedlingstage

作者簡介 于震宇（1978—），女，山西翼城人，副教授，碩士，從事植物資源開發利用與園藝技術研究。

金花葵（Aureahelianthu）又名菜芙蓉、野芙蓉，是錦葵科秋葵屬一年生草本植物。其鮮果、葉片及莖稈中含多種微量元素和氨基酸，種子中富含高達6%的生物黃酮含量，比大豆高出幾十倍[1]。金花葵對治療燒傷、燙傷、鎮痛、抗心腦缺氧缺血、增進人體抗氧化功能及緩解抑郁癥有顯著效果[2-3]，另外還可作藥用化妝品的加工原料。因此，金花葵具有良好的藥用價值、保健價值及食用價值。研究表明植物誘變育種是一種效率較高的新種質資源的創制方式，甲基磺酸乙酯，英文名Ehylmethanesulfonate（簡稱EMS），是一種可操作性強、簡單方便的化學誘變劑，被廣泛用于植物新品種的選育[4-11]。筆者利用不同濃度EMS試劑處理金花葵種子，研究EMS對金花葵種子萌發的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

金花葵種子、EMS試劑、0.5%的硫代硫酸鈉、0.1%升汞、75%乙醇、蒸餾水、培養皿、鑷子、剪刀、濾紙、人工氣候箱等。

1.2試驗方法

設置5個不同EMS濃度（0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%）處理，并用蒸餾水處理作為對照組（CK）。

挑選顆粒飽滿的種子，先用75%乙醇消毒30s，蒸餾水清洗5次后，再用0.1%升汞滅菌8～10min，之后立即用清水清洗種子，清洗處理之后把種子放置于鋪有雙層濾紙的培養皿中。用石蠟油稀釋EMS為5個濃度后分別浸濕濾紙，每皿50粒種子，每個處理重復3次。然后將培養皿放入恒溫培養箱，于25℃進行全黑暗培養，并全程保持濾紙的濕潤，每天定時更換濾紙，減少菌物的滋生與污染。由于EMS具有強烈的揮發性和致癌性，在試驗中常配5%硫代硫酸鈉作為解毒劑，因此在試驗過程中要注意安全防護，嚴格遵守試驗規則。

1.3數據統計用不同梯度濃度對比試驗法來測定數據。

發芽率=（發芽第7天全部正常發芽的種子粒數/供試種子數）×100%

發芽勢（GP）=發芽第3天發芽子數/供試種子數×100%

活力指數（VI）=種子發芽指數×種子萌發長度（胚根長度+胚軸長度）

2結果與分析

2.1EMS對金花葵種子發芽勢和發芽率的影響

不同EMS濃度誘變處理金花葵種子之后，分別在第3天和第7天記錄種子的發芽勢與發芽率，鑒定種子的優劣。金花葵種子活力泛指種子發芽和出苗率、幼苗生長的潛勢、植株抗逆能力和生產能力的總和。即泛指種子吸收、合成、氧化和還原能力。這是一種客觀地反映金花葵種子生命活力的生理指標。

由表1可知，隨著EMS濃度增加，種子的發芽率和發芽勢呈逐漸降低的趨勢，對照組的發芽勢和發芽率最高。EMS0.4%濃度處理的種子受到的抑制較小，而濃度2.0%EMS濃度下的發芽率僅為22%，發芽勢僅為17%，由此可知，金花葵種子在EMS試劑的誘導下成活率大大下降，試劑濃度越高，抑制效應越明顯，而EMS1.2%濃度處理的種子發芽率為54%，為種子的半致死劑量。通過EMS試劑的誘導，種子在濃度高的情況下外形矮小，但葉片較為肥厚。

對不同濃度EMS對金花葵種子發芽勢的影響進行方差分析，結果見表2。由表2可知，F（159.72）>F0.01（5，12）（5.06），則P<0.01，說明不同濃度EMS處理之間具有極顯著差異，即EMS藥劑處理對金花葵種子萌發的影響顯著。

對不同濃度EMS對金花葵種子發芽率的影響進行方差分析，結果見表3。由表3可知，F（153.36）>F0.01（5，12）（5.06），則P<0.01，說明不同濃度EMS處理對金花葵種子發芽率的影響極顯著，且種子處理時長一致沒有交互作用。

2.2EMS對金花葵種子發芽情況的影響

從表4可以看出，經EMS不同濃度處理后的金花葵種子外觀、形態、葉片等器官發生了改變，EMS2.0%濃度處理的種子根長0.30cm，但葉厚1239μm、莖粗106mm，其器官發生畸變，EMS試劑對其抑制最強烈。EMS0.4%與0.8%濃度處理的種子發芽指數總體較高，抑制不顯著，無畸變現象。EMS1.2%濃度處理的種子根長0.93cm、莖粗98mm、葉厚1001μm，EMS誘導種子發生突變，但無明顯畸變現象，綜合其54%的發芽率，可確定此濃度為誘導種子最佳濃度。

2.3EMS對金花葵種子活力指數的影響

由圖1可知，種子本身的活力指數很高，但在藥劑的抑制和誘導下種子本身的代謝被破壞并發生突變。EMS0.4%和0.8%濃度處理的種子受到的抑制小，活力指數較高。而EMS0.2%濃度處理的種子活力指數僅為對照的15%。EMS1.2%濃度處理的種子活力指數為對照種子活力指數的50%。

對不同濃度EMS對金花葵種子活力指數的影響進行方差分析，結果見表5。由表5可知，不同濃度EMS處理對金花葵種子活力指數有較大的影響，因其自由度F（2558.53）>F0.01（5，12）（5.06），則P<0.01，各濃度處理間存在極顯著差異。

3結論

在不同濃度的EMS試劑處理下，金花葵種子的發芽勢、發芽率、活力指數及發芽情況隨EMS濃度的增高而逐漸降低。當EMS濃度為0.4%時種子的發芽率為76%，此濃度對種子的抑制不明顯;濃度為0.8%時發芽率為65%，此濃度下試劑對種子的抑制損傷在可承受范圍;濃度為1.2%時發芽率為54%，此時EMS濃度為半致死劑量;當EMS試劑濃度高達2.0%時種子的發芽率僅為22%，此濃度處理對種子損傷較大。這表明EMS對金花葵種子的萌發有抑制影響，EMS濃度為1.2%為最佳誘變濃度。

4討論

在EMS試劑誘導下，種子基因的嘌呤和嘧啶分子發生烷基化影響mRNA的轉錄，使蛋白質的合成過程發生紊亂，進而改變植物的性狀。通過分析金花葵在不同EMS濃度處理下的發芽勢、發芽率、發芽情況以及活力指數等，并觀察金花葵種子萌發及苗期經化學試劑誘導發生的突變現象，以期篩選最有價值的變異植株，為獲得新種質資源奠定基礎。該研究結果對于后繼構建金花葵誘變群體、豐富金花葵誘變育種材料及加快金花葵育種進程具有重要意義。

參考文獻

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