18個苜蓿品系種子萌發(fā)期對溫度的響應(yīng)＊

彭運翔，張力君＊，陳立波

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

苜蓿是“牧草之王”。我國引進和培育苜蓿品種很多，比較和了解常見苜蓿品種或品系的特性十分必要。溫度是影響苜蓿生長和分布的重要生態(tài)因子之一，生產(chǎn)上常有因品種選擇不當而減產(chǎn)乃至絕收的情況發(fā)生。種子的耐寒性是苜蓿耐寒性的重要指征之一，選育萌發(fā)期耐寒性強的苜蓿品系在苜蓿生產(chǎn)實踐上具有一定意義。有關(guān)苜蓿的研究文獻很多，而紫花苜蓿種子萌發(fā)與溫度關(guān)系的研究卻較少〔1－3〕。本文以18個品系的苜蓿種子為研究材料，對它們較低溫度及擬自然變溫處理下的萌發(fā)狀況進行試驗研究，以為18個育成或在育苜蓿品系的選育或應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

18個苜蓿品系均來源于中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所，其中8個育成品系是組合1、組合2、組合3、組合4、組合5、組合6、組合7、組合8，另外10個國內(nèi)外常見品種為敖漢、肇東、皇后、潤布勒、草原2號、新疆大葉、公農(nóng)2號、YL－21、YL－22和WL323。

試驗在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院牧草生理生態(tài)研究室進行。用于種子萌發(fā)試驗的儀器設(shè)備為ZPG－280型溫控培養(yǎng)箱，溫控精度±0.5℃。

溫度處理設(shè)置為：恒溫8℃、10℃、12℃、14℃；變溫6℃（夜間）／16℃（白晝），8℃（夜間）／18℃（白晝）。在24h日周期內(nèi)，白晝8h、夜間12h，溫度自動轉(zhuǎn)換，無光照。

采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽法，每品系每次重復各取50粒種子，4次重復。從3d起記錄發(fā)芽粒數(shù)，7d計算發(fā)芽率和簡化活力指數(shù)（GS）。每次記數(shù)完畢發(fā)芽皿隨機換位。

簡化活力指數(shù)（GS）＝S×發(fā)芽率 式中：S－種苗生長量（長度或重量）

方差分析采用SPSS11.0軟件進行，Dvecan測驗，ρ＝0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同溫度處理下苜蓿18品系種子萌發(fā)率的差異

18品系在各溫度處理下，萌發(fā)率終值范圍在40.6（潤布勒，14℃處理）至82.6%（YL－22，10℃處理）之間，不同品系之間萌發(fā)率差異較大，潤布勒萌發(fā)率始終低于50%，其他品系高于50%。除潤布勒外，肇東苜蓿萌發(fā)率表現(xiàn)最差，最低值出現(xiàn)在14℃處理下，終萌發(fā)率為51.6%。方差分析表明，“組合”系列苜蓿品系在各溫度處理下表現(xiàn)出較高的萌發(fā)率，說明“組合”各品系具有較強的抗寒能力和廣泛的適應(yīng)能力。

溫度較低時，萌發(fā)期較長，反之則短。達到最高萌發(fā)率的時間隨著處理溫度的降低而延長，14℃處理下約為5～6d，12℃處理下約為6～7d，10℃處理下約為7～8d，8℃處理下約為8～9d，可以看出，處理溫度每降低2℃，達到最高萌發(fā)率的時間約延遲1d。

于俊杰等研究表明，呼倫貝爾草原野生黃花苜蓿種子萌發(fā)的適宜溫度為15℃～25℃，最低溫度15℃，最高溫度30℃〔2〕。

從地域分布的原理推論，呼倫貝爾草原野生黃花苜蓿應(yīng)比常見紫花苜蓿品系具有更強的耐寒性，而本試驗中對紫花苜蓿的處理溫度基本上都低于王俊杰等黃花苜蓿的最低溫度〔2〕，因此可以認為，本試驗的低溫系列處理可以對18苜蓿品系的耐寒性進行有效考察。

2.2 溫度對紫花苜蓿萌發(fā)變異系數(shù)的影響

由圖1可知，品系間萌發(fā)初速度的差異很大。3d萌發(fā)率的差異遠大于3d以后萌發(fā)率的差異，且隨著萌發(fā)日期的延后，品系間萌發(fā)率的差異呈遞降趨勢；處理溫度越低，上述差異越大，趨勢越明顯。因而，萌發(fā)初速度，即3d～4d的萌發(fā)率是體現(xiàn)苜蓿品系間種子萌發(fā)對低溫響應(yīng)差異的最佳值。

圖1 溫度對紫花苜蓿萌發(fā)率變異系數(shù)的影響

2.3 溫度對苜蓿品系種子簡化活力指數(shù)差異的影晌

簡化活力指數(shù)是種子萌發(fā)率和胚根生長量的綜合指標。由表1可知，在6～16℃變溫處理下，組合4、組合5、組合6、公農(nóng)2號和YL－22簡化活力指數(shù)表現(xiàn)出最高值。與萌發(fā)率對比可知，組合4、組合6和公農(nóng)2號3d萌發(fā)速率顯著推遲，說明6℃的低溫和10℃溫差的變溫顯然對它們產(chǎn)生了不利影響，而組合5和YL－22則能夠抵抗或適應(yīng)這種不利影響，表現(xiàn)出超強的抗寒性。雖然組合4、組合6和公農(nóng)2號3d萌發(fā)速率顯著推遲，但4d萌發(fā)率快速上升至最高級別，表明該3品系苜蓿種子很快能夠適應(yīng)嚴酷變溫環(huán)境，以獨特方式適應(yīng)不利低溫對萌發(fā)進程的影響。

管博等研究指出，花苜蓿（Medicago rutheni－ca）種子發(fā)芽率和發(fā)芽速度對3個變溫處理（10／20℃，15／25℃，20／30℃）的響應(yīng)差異顯著，最適發(fā)芽溫度為15／25℃〔3〕。

表1 不同溫度處理下苜蓿18品系種子簡化活力指數(shù)的差異

3 結(jié)論

3.1 處理溫度每降低2℃，達到種子最高萌發(fā)率的時間約延遲1d。

3.2 品系間萌發(fā)率的差異隨萌發(fā)日數(shù)的增加而減小，3d～4d的萌發(fā)率是體現(xiàn)苜蓿品系種子抗寒性的最佳值。

3.3 種子萌發(fā)能夠忍耐6～16℃的變溫條件，在此條件下，品系間差異顯著。

3.4 “組合”各品系具有較強的抗寒能力和廣泛的適應(yīng)能力。組合4、組合5、組合6、公農(nóng)2號和YL－22等苜蓿品系種子萌發(fā)期的抗寒能力和適應(yīng)能力表現(xiàn)突出。

〔1〕崔國文 .低溫脅迫對紫花苜蓿種子萌發(fā)期可溶性糖和淀粉的影響〔J〕.東北農(nóng)業(yè)大學學報，2009（1）：78—82.

〔3〕王俊杰等 .呼倫貝爾野生黃花苜蓿種子生物學特性研究〔J〕.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報，2005（2）：11－13.

〔2〕管博等 .鹽堿及變溫條件對花苜蓿種子發(fā)芽的影響〔J〕，中國草地學報，2010（1）：60—65.