不同浸種方式對紫果百香果種子萌發(fā)率的影響

彭 楊， 吳 斌， 馬伏寧， 陳 弟， 楊其軍， 宋 順， 黃東梅*

(1.貴州省亞熱帶作物研究所， 貴州 興義 562400； 2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 海口實驗站(熱帶果樹研究所)/海南省香蕉遺傳改良重點實驗室， 海南 海口 570102； 3.海南省南繁生物安全與分子育種重點實驗室， 海南 三亞 572000)

百香果(Passifloraedulissims)又稱西番蓮，百香果科百香果屬的草質(zhì)藤本植物，原產(chǎn)于南美洲。百香果既可直接食用，也可作果汁增加香氣和風(fēng)味，營養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨特，廣受消費者歡迎。全世界百香果屬植物有500余個原種，其中60余種可供食用，多生于海拔180～1 900 m的山谷叢林中，廣植于熱帶和亞熱帶地區(qū)，中國的福建、臺灣、廣東、海南、廣西、貴州及云南等地均有種植。

采用種子播種方式獲得的實生苗主要可用于觀察雜交后代的性狀表現(xiàn)，但大部分百香果種子都存在休眠期，且品種不同，其休眠期也不同。據(jù)報道，百香果的萌發(fā)時間需要10～90 d[1]。中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園報道,在云南勐海發(fā)現(xiàn)的野生百香果成熟果實種子歷經(jīng)210 d的30粒種子中僅有1粒萌發(fā)，約270 d后萌發(fā)率僅33%。團隊前期對巴西引進的百香果品種進行播種試驗，種子萌發(fā)時間跨度較大，為20～160 d。直接播種的發(fā)芽效果不理想[2]。

種子休眠的原因包括物理原因(種皮對水和氣體的抗?jié)B性)、化學(xué)原因(有抑制物質(zhì))、機械原因(對胚胎生長的抗性)、生理因素(種子萌發(fā)抑制機制)[3]。對種子進行適當處理，可以提高種子萌發(fā)率。常見促進種子萌發(fā)、提高種子萌發(fā)率的種子處理方法包括物理方法、化學(xué)試劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等[4]。硝酸鉀是一種常用的種子引發(fā)藥劑[5]，參與誘導(dǎo)植物體內(nèi)生長促進型激素的生物合成及其活力調(diào)控，消除萌發(fā)抑制物質(zhì)對種子的影響[6]，提高種皮的透性，促進種子的萌發(fā)[7]；赤霉素能夠提高種子活力、打破休眠、促進種子萌發(fā)，主要應(yīng)用在蔬菜、花卉、藥用植物中[4]。為研究不同浸種方式對紫果百香果種子萌發(fā)率的影響，選用臺農(nóng)1號為試材，設(shè)置5個浸種處理，檢測不同處理對紫果百香果種子萌發(fā)的影響，以期獲得較合適的促萌發(fā)方法，為雜交后代種子萌發(fā)和性狀觀察打下基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗材料

以臺農(nóng)1號成熟果實種子為試驗材料，由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實驗站提供。

1.2試驗設(shè)計

設(shè)5個浸種處理：處理1(CK)，不浸種直接播種；處理2，自來水浸泡；處理3，60℃熱激12 h；處理4，100 mg/L GA3處理12 h；處理5，200 mg/L KNO3處理12 h。3次重復(fù)，每個處理50粒種子。

1.3試驗方法

將臺農(nóng)1號成熟果實種子進行淘洗，包裹種皮的包衣和漂浮的種子去除后，洗凈收集飽滿種子放入尼龍網(wǎng)袋中，掛在通風(fēng)處風(fēng)干，避免暴曬。浸種前剔除受損種子，選取飽滿度一致、大小均勻、種皮完整的種子按設(shè)置進行處理后播種于鋪滿育苗基質(zhì)的10 cm×10 cm規(guī)格的穴盤，每穴播種1粒,播種后將穴盤放入育苗床，用水淹沒穴盤后將水排空，出苗前保證基質(zhì)濕潤。觀察統(tǒng)計萌發(fā)率和發(fā)芽勢，其中第15天計算發(fā)芽勢，第30天統(tǒng)計萌發(fā)率。

種子萌發(fā)率=萌發(fā)種子數(shù)/播種數(shù)×100%

發(fā)芽勢=第15天供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100%

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計用Excel 2007進行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同浸種處理紫果百香果種子的萌發(fā)率

紫果百香果種子在播種10 d后開始有萌發(fā)，不同處理的萌發(fā)時間和萌發(fā)率不一致，萌發(fā)時間在10～30 d。

從表1可知，不同處理的種子萌發(fā)率具有顯著性差異。其中，處理1(CK)的種子萌發(fā)率最低，僅46.00%；處理4(100 mg/L GA3)的種子萌發(fā)率最高，為88.67%，較對照增加92.76%；處理5其次，選用種子引發(fā)劑KNO3處理種子，萌發(fā)率較對照提升效果明顯，但效果較赤霉素處理(處理4)差一些。由此可見，直接播種萌發(fā)率不高，需要對種子進行適當處理，而赤霉素處理可顯著提高種子的萌發(fā)率。

表1不同浸種處理紫果百香果種子的萌發(fā)率和發(fā)芽勢 %

2.2不同浸種處理紫果百香果種子的發(fā)芽勢

種子的發(fā)芽勢可在一定程度體現(xiàn)種子的活力，種子發(fā)芽勢高，則表示活力強，發(fā)芽和出苗較整齊一致。由于百香果種子萌發(fā)較遲，因此選擇第15天統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽勢。由表1可知，5種不同處理方式下的種子發(fā)芽勢具有顯著性差異。其中，處理1(CK)最低，僅13.30%；處理4(100 mg/L GA3)的種子發(fā)芽勢最高，為33.30%，較對照高150.38%；處理5其次，為30.00%，較對照高125.56%。

3討論與結(jié)論

種子活力的保持與儲藏期間的代謝有關(guān)，當自由水含量降低后種子進入休眠或靜止狀態(tài)，有利于活力保持和壽命延長[8]。很多植物種子均有休眠現(xiàn)象，休眠可分為外源性、內(nèi)源性、雙重休眠和繼發(fā)性休眠幾大類。種子萌發(fā)始于吸水膨脹，種子代謝恢復(fù)，胚根突破胚乳和種皮等外圍包被組織完成萌發(fā)。種子處理是在種子收獲后至播種前，采用物理、化學(xué)及生物等方法對種子進行處理，主要有兩大類：一是物理因素處理，二是藥劑處理，處理的目的是控制種子濕度，提高種子活力和抗逆性，使作物出苗迅速、整齊，以達到提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)、打破休眠、促進種子萌發(fā)等目的。

種子經(jīng)過自來水浸泡處理后，種子萌發(fā)時間較對照提早，萌發(fā)率稍有提高。種子熱處理是依據(jù)種子與病原物耐熱性的不同，設(shè)置適宜的溫度和處理時間，對種子進行消毒處理，一方面有利于種子吸水，增強種子的發(fā)芽勢，提高萌發(fā)率，另一方面還可減少種子攜帶的病原菌數(shù)量，減輕苗期病害，提高作物產(chǎn)量。熱處理分為濕熱處理和干熱處理。溫湯浸種和熱水燙種均屬于濕熱處理[9]。用適當溫度的熱水浸種可以溶解種子外部的發(fā)芽抑制物，也有打破休眠、促進萌發(fā)的作用[10]。研究結(jié)果表明，熱激處理對種子萌發(fā)率的促進效果較顯著，與巴西圣保羅進行的黃果百香果種子發(fā)芽試驗結(jié)果一致[11]，即60℃處理有助于增加萌發(fā)率。

百香果的果肉還有很多果膠覆蓋在種子上，王國東等[12]研究表明，種子清洗后經(jīng)陰干處理比不陰干的萌芽早、萌芽率高，百香果果肉和果汁對種子萌發(fā)有明顯的抑制作用，并使萌發(fā)率下降，可能是由于果實和果肉中存在某些物質(zhì)抑制種子的萌發(fā)或促進種子休眠[13]。種子萌發(fā)在多種激素協(xié)調(diào)下完成，激素作為一種信號小分子物質(zhì)，濃度極小甚至是趨于零時對種子萌發(fā)仍具有非常重要的作用[14]。赤霉素可以打破種子休眠，從而導(dǎo)致由于內(nèi)源生長素和赤霉素類物質(zhì)的擴散，促進細胞增殖和細胞伸長從而導(dǎo)致種子早期萌發(fā)和增強[15]。邱杭等[13]研究發(fā)現(xiàn)，常溫下(20～30℃)經(jīng)過15 d左右能觀察到種子開始萌發(fā)出苗，但萌發(fā)率較低，去種皮和激素浸泡處理可促進種子的萌發(fā)，提高種子的萌發(fā)率。研究選用100 mg/L GA3和200 mg/L KNO3處理種子，結(jié)果表明GA3處理可促進種子提早萌發(fā)，且萌發(fā)率較高；KNO3可以引發(fā)種子萌發(fā)，但效果不如GA3處理。