多種處理對蓬蘽種子萌發的影響

王國行， 彭玉輔， 孔令普， 彭火輝， 賀江麗

(1.江西省蠶桑茶葉研究所， 南昌 330200； 2.江西省經濟作物研究所， 南昌 330200)

蓬蘽(Rubushirsutus)是薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬(Rubus)灌木，高1～2 m，枝紅褐色或褐色，被柔毛和腺毛，疏生皮刺，小葉3～5枚，卵形或寬卵形，花白色，果實近球形；全株及根入藥，有消炎解毒、清熱鎮驚等功效[1]。蓬蘽的果實多漿，味甜酸，可食用，其平均直徑1.7 cm，最大可達2.0～2.5 cm，單果重1.2～3.9 g[2]。蓬蘽果實含有豐富的有機酸、礦物質，超氧化物歧化酶(SOD)活力達到388 U/g[3]。Yu Fu等[4]研究發現，蓬蘽果實中抗壞血酸、總黃酮、總酚和總花青素的含量分別為16.33～23.28 mg/100 g、68.23～192.11 mg/100 g、108.23～269.90 mg/100 g和12.43～16.71 mg/100 g；總酚和總黃酮對抗氧化活性的貢獻遠大于維生素C和花青素，蓬蘽果實具有很高的抗氧化活性。Wei Chen等[5]研究發現，蓬蘽果實提取物在模擬腸胃消化后，對丙烯酰胺誘導的細胞毒性具有明顯的抑制作用，顯著抑制丙烯酰胺誘導的細胞內活性氧生成、線粒體膜電位崩潰和谷胱甘肽耗竭。Li Yajing等[6]研究發現，蓬蘽能改善2型糖尿病大鼠胰島素抵抗，降低空腹血糖和甘油三酯，提高機體抗氧化能力，預防糖尿病性脂肪肝。蓬蘽鮮果可制成香味濃郁、口感純正的天然飲品[7]。

蓬蘽有重要的食用和藥用價值，目前的相關研究報道多是這兩方面的內容，育種方面的研究很少。在育種方面的研究中，種子萌發是涉及雜交苗的育苗，縮短培育周期的重要工作。此前報道蓬蘽種子采收儲藏的2～3個月后方可陸續萌發，實生苗幼年期約為18個月[2]，實驗證明采用適宜的處理種子方式能使其提前萌發，從而增加其花期前營養生長的時長，縮短幼苗期。本研究以蓬蘽種子為材料，探究冷處理、激素處理、藥劑處理對種子萌發的影響，并找到有效縮短種子休眠時長的處理方式，使其幼苗期縮短一年，這對縮短育種周期具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材 料

2021年5月上旬，采集蓬蘽的成熟果實，揉碎、沖洗取出飽滿種子，在室溫條件下稍微陰干，將所有種子貯藏于聚丙烯塑料小盒，內部墊兩層濕濾紙，將種子平鋪在濾紙上，定期噴水使濾紙和種子保持濕潤但盒內無積水。

1.2 方 法

1.2.1冷處理

冷濕沉積(冷藏)，4 ℃低溫分別冷藏7、14、21、28、35 d后播種。

變溫處理，4 ℃ 1 d、室溫1 d交替，分別處理7、14、21、28、35 d。

對照組：室溫(即當地5月氣溫，20～29 ℃)下貯藏，分別貯藏7、14、21、28、35 d后播種。

1.2.2激素處理

將種子4 ℃冷藏21 d后，用2.08×10-6mol/L的蕓苔素內酯溶液分別處理10、20、30、40、50 min，此外用4.33×10-5mol/L的GA3溶液分別處理10、20、30、40、50 min，對照組不處理。

1.2.3藥劑處理

用98% H2SO4處理0、5、10、20、30、40 min后沖洗，將上述每種處理分成6份，再分別用15% NaClO處理0、0.5、1、1.5、2、2.5 h后沖洗，然后將上述36個處理的種子在4 ℃條件下冷藏21 d后播種。每個處理重復3份，每份50顆種子。

1.2.4萌發測試

在培養皿內鋪5 mm厚的泥炭，噴水使泥炭充分均勻濕潤，將種子播到表面，稍微翻動表面使種子和泥炭充分接觸。放置于24 ℃，濕度80%，光照[PPFD=100 μmol/(m2·s)]與黑暗各12 h交替的人工氣候箱中，觀察其萌發。記錄每個培養皿內開始萌發后30 d內的萌發數量和日期，萌發以子葉展開為標準開始萌發時間從種子采收日期計。

1.2.5數據分析

利用Excel軟件記錄和初步整理數據，利用SPSS軟件做差異顯著性分析，所有處理做單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 冷處理對蓬蘽種子萌發時間和發芽率的影響

在5個處理時長中，有3個(14 d、21 d、35 d)室溫處理的開始萌發時間顯著短于變溫處理(p<0.05)，且發芽率無顯著差異(p>0.05)；其中4個(7 d、14 d、21 d、35 d)室溫處理和變溫處理的開始萌發時間顯著短于冷藏處理(表1)。

表1 冷藏、變溫和室溫對蓬蘽種子萌發時間及發芽率的影響

從同一個溫度處理類型的不同處理時長來看，處理21 d均呈現萌發時間最早，冷藏、變溫處理、室溫處理21 d的初始萌發時間分別為(53.33±0.58)d、(46.67±1.53)d、(42.67±2.08)d。發芽率的數據顯示種子在開始萌發30 d以后還會陸續萌發(圖1)。

注：標有相同小寫字母的數據間無顯著性差異(p=0.05)。圖1 不同處理開始萌發時間和發芽率

2.2 激素處理對蓬蘽種子萌發時間和發芽率的影響

多個不同時間的激素處理與對照組相比，開始萌發時間和發芽率無顯著差異(圖2、圖3)。蕓苔素內酯處理10、20、40、50 min與對照的開始萌發時間無顯著差異，處理10、40、50 min與對照的發芽率無顯著差異。GA3處理10、30、40、50 min與對照的開始萌發時間無顯著差異，GA3處理的5組發芽率與對照相比均無顯著差異。

圖2 蕓苔素內酯處理不同時間的開始萌發時間和發芽率

圖3 GA3處理不同時間的開始萌發時間和發芽率

2.3 H2SO4和NaClO處理對蓬蘽種子開始萌發時間和發芽率的影響

用H2SO4處理5 min，然后用NaClO處理0.5～2 h的開始萌發時間顯著短于其他組，發芽率顯著低于未使用H2SO4處理的組合，且都低于10%。H2SO4處理10 min的開始萌發時間顯著高于處理5 min，且發芽率更低，直至完全不萌發(圖4)。

圖4 H2SO4和NaClO不同處理時間組合的開始萌發時間和發芽率

NaClO處理2.5 h的開始萌發時間顯著短于NaClO處理的其他時長組，且發芽率與NaClO處理1.5、2.0 h組的顯著高于其他組，分別達到(88.00±2.00)%、(90.00±4.00)%、(88.67±3.06)%。

3 結論與討論

3.1 各處理對蓬蘽種子萌發的影響

本研究中，冷藏處理和變溫處理相較于室溫環境，對縮短蓬蘽種子開始萌發時間沒有作用，這與一些懸鉤子屬種子的萌發報道類似。劉歡等[8]發現，冷濕層積對光滑高粱泡(R.lambertianusvar. glaber)種子在20 ℃以上環境的萌發沒有促進作用，龔娜等[9]發現，潮濕低溫處理對黑莓、‘早紅’樹莓種子發芽沒有作用。

開始萌發后30 d內的發芽率方面，室溫與變溫無顯著性差異，整體上優于冷藏。不同溫度的處理可能會影響一組內所有種子的整個萌發進程，劉歡等[8]發現，變溫處理光滑高粱泡的種子能夠提高其萌發整齊度，本研究未記錄開始萌發后的30 d以后的萌發情況，所以尚不清楚室溫、變溫和冷藏是否會影響萌發的整齊度。

多個不同時間的GA3和蕓苔素內酯處理與對照組相比，蓬蘽種子的萌發時間和發芽率沒有顯著性差異。劉歡等[8]發現，GA3處理對光滑高粱泡種子休眠未顯示出顯著影響，張春紅等[10]發現，GA3對黑莓‘Kiowa’種子發芽的促進效果不明顯。本研究可能未找到合適的處理濃度和時間，或者影響蓬蘽種子萌發的主要因素不是生理性休眠。

H2SO4處理能縮短萌發時間，使發芽率顯著降低。實驗中發現H2SO4處理過的種子萌發時先長子葉再長胚根，根細弱，幼苗不健壯，僅用NaClO處理的是正常萌發，先長胚根，幼苗健壯，據此推測H2SO4處理可能使種子的活力降低。

綜上所述，蓬蘽種子的休眠主要是機械障礙導致的物理休眠，不確定是否存在生理性休眠。本研究獲得的對蓬蘽種子的最佳處理是用NaClO處理2.5 h后在4 ℃條件下冷藏21 d后播種。

3.2 蓬蘽苗期與近源種種子處理

沈朝棟等[2]報道蓬蘽種子的休眠期為2～3個月，本研究將蓬蘽種子的休眠期縮短至30余天，同時發現提前出苗翌年即可開花，幼苗期歷時9個月，比沈朝棟等[2]報道的18個月提早一年，可以有效縮短育種周期。由于蓬蘽種子細小，僅比沙粒稍大，且顏色與沙接近，因此沙藏操作十分不便。本研究探索的用塑料小盒墊濕濾紙貯藏的方法比沙藏簡單且易操作，效果也好，為此類種子的貯藏探索了一種有效的新方法。

蓬蘽所在的多心皮亞組還有紅腺懸鉤子(R.sumatranus)等多種營養成分較高[11,12]，開發價值大，可以作為育種材料，而要充分利用多心皮亞組內蓬蘽的優秀近源種，就需要克服其種子繁育周期長的問題，為育種工作的高效進行提供技術支持。蓬蘽種子的處理方法可以為同亞組近源種的種子，以及亞組內近源種間的雜交種子的萌發育苗提供參考。