種衣劑與赤霉素對茄子種子發(fā)芽及幼苗生長的影響

王利英 喬軍 石瑤 常波波 李素文

摘 要： 內部激素和革質種皮共同作用導致茄子種子休眠，影響萌發(fā)。為了尋找一種適用于茄子種子處理的操作方法，研究種衣劑和赤霉素的相互作用，用200、400、600、800、1 000 mg·L-1的赤霉素溶液預處理茄子的包衣種子和未包衣種子，并測定相關發(fā)芽指標和幼苗生長指標。結果表明，用600 mg·L-1的赤霉素溶液預處理茄子種可以顯著提高包衣種子活力，增強幼苗在逆境環(huán)境下的抵抗力，而對未包衣種子效果有限。這表明添加適當赤霉素的種衣劑處理才能有效提高茄子種子活力，促進種子萌發(fā)，達到出苗迅速整齊的目的。關鍵詞： 茄子種子； 種衣劑； 赤霉素； 種子發(fā)芽； 幼苗生長Effect of Seed Coating and Gibberellins on Seed Germination and Seedling Growth in EggplantWANG Li-ying， QIAO Jun， SHI Yao， CHANG Bo-bo， LI Su-wen（Tianjin Kernel Vegetable Research Institute， Tianjin 300384， China）Abstract： Internal hormone and testa leathery together lead to the dormancy of eggplant seeds. In order to find a suitable eggplant seed treatment we studied the interaction of seed coating and GA. Gibberellins at 200 mg·L-1，400 mg·L-1，600 mg·L-1，800 mg·L-1 and 1 000 mg·L-1 pretreated eggplant coated and uncoated seeds，and germination and seedling growth index were determined. The results showed that pretreatment coated seed with gibberellins at 600 mg·L-1 significantly improved seed vigor，enhanced resistance of seedling under stress environment，while limited effect on uncoated seed. This indicates that seed coating with appropriate gibberellins could improve eggplant seed vigor，promote seed germination and seedling growth.Key words： Eggplant seed； Seed coating； Gibberellins； Seed germination； Seedling growth

茄子因其適應性強，產量高，供應期長，在我國南北各地普遍栽培，是夏秋季主要蔬菜之一。但是茄子的外種皮為革質，內種皮透水性差，加之種皮表面光滑并有膠質物包裹，加大了種子吸水吸氧的困難[1]。而且由于后熟不充分，常常產生休眠現(xiàn)象[2]。由于生產上連作和果實易腐爛等原因，種子帶菌也非常嚴重[3]。因此不經過處理的種子播種后，常常在苗期表現(xiàn)為大小不一，發(fā)病嚴重，成苗率低[4]。近年來， 在促進茄種子發(fā)芽方面已有許多研究[5-9]，報道適宜茄子浸種的赤霉素質量濃度有50~100、300、500、600、1 000 mg·L-1，在生產實踐的具體應用中更是紛亂復雜。關于茄子種衣劑的報道不僅極少[10]，而且側重包衣對種子影響的研究，種衣劑中赤霉素濃度的配比研究則一直未見報道。本研究通過種衣劑和不同濃度赤霉素配合使用對種子進行預處理，準確測定發(fā)芽指標和幼苗生長指標，探索茄子種衣劑中最佳赤霉素濃度，為茄子種包衣技術提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

茄子種子為天津科潤蔬菜研究所自繁的‘快圓茄種子，籽粒飽滿，發(fā)芽率達到國家常規(guī)種標準75%。所用種衣劑為茄子研究室自制種衣劑，主要成分包括成膜劑和殺菌劑，不含赤霉素。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子發(fā)芽試驗 先用赤霉素粉劑配成質量濃度分別為200、400、600、800、1 000 mg·L-1共5個梯度的溶液，作為5種處理和1個清水對照，分別作用于包衣種子和未包衣種子。包衣種子與未包衣種子的處理分別設3次重復。處理結束后取出種子，種子為隨機抽取，發(fā)芽盒用上述赤霉素溶液和清水浸濕。發(fā)芽試驗每個處理取100粒種子，3次重復。均勻放在鋪有吸水紙的發(fā)芽盒里，蓋緊盒蓋，最后將裝有種子的發(fā)芽盒全部放入恒溫箱里進行培養(yǎng)，溫度設定為30 ℃ 進行催芽。

逐日統(tǒng)計種子的發(fā)芽數(shù)（以胚根長度等于或超過種子縱長的1/2做為發(fā)芽種子標準）。每天用對應濃度的赤霉素溶液對發(fā)芽盒里的種子進行浸泡，以防止種子因為缺水而影響種子的萌發(fā)。計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽時間（d）， 其中發(fā)芽率統(tǒng)計至催芽第11天， 發(fā)芽勢統(tǒng)計至催芽第6天。

發(fā)芽率指測試種子發(fā)芽數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比，是衡量種子質量好壞的重要指標。發(fā)芽勢是指在發(fā)芽過程中日發(fā)芽種子數(shù)達到最高峰時，發(fā)芽的種子數(shù)占供測樣品種子數(shù)的百分率。發(fā)芽勢的大小表明發(fā)芽速率的快慢，也表明種子活力的強弱，是反映種子質量優(yōu)劣的主要指標之一，也是計算播種量的因子之一。發(fā)芽指數(shù)是發(fā)芽粒數(shù)/逐日之和，是發(fā)芽率指標的細化和深化，放大了種子的活力特征，使好壞種子的差異增大。

發(fā)芽率/%＝規(guī)定發(fā)芽率測定時間（d）內正常發(fā)芽的種子數(shù)量/供試種子數(shù)量×100。

發(fā)芽勢/%=規(guī)定時間（d）內發(fā)芽種子數(shù)量/供試種子數(shù)量×100。

發(fā)芽指數(shù)（GI）= ∑（Gt/Dt）發(fā)芽指數(shù)Dt-發(fā)芽時間（d），Gt是與Dt相對應的每天發(fā)芽種子數(shù)量。

平均發(fā)芽時間/d=ΣGiT i/ΣGi，式中:G為在T的發(fā)芽種子數(shù)量；T為其相應的發(fā)芽時間（d）。

1.2.2 幼苗生長試驗 以草炭為基質， 苗盤為育苗體，把草炭與土按一定比例混合，裝入苗盤內，每穴播種3粒，每個處理播種10穴，3次重復，播好后覆土澆水，放入溫室中，溫度控制在25 ℃左右。幼苗階段觀察記載幼苗每天出苗數(shù)量、植株高度、全株鮮質量和干質量。

2 結果與分析

2.1 不同濃度的赤霉素處理對茄子種子發(fā)芽的影響

從表1和表2可以看出，處理包衣種子的各個指標高于未包衣種子的。發(fā)芽率在赤霉素處理質量濃度為400、600 mg·L-1時差異不顯著，其余處理均達到顯著性差異，與清水對照達極顯著差異。只有在未包衣種子中的1 000 mg·L-1的赤霉素處理的種子對種子萌發(fā)具有抑制作用，發(fā)芽率低于清水對照。另外包衣種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽時間（d）對清水對照也均達到顯著水平。

從發(fā)芽指數(shù)可以看出，包衣種子600 mg·L-1處理較對照提高了5.06，表明用600 mg·L-1處理茄子種子可以促進種子的萌發(fā)速度，平均發(fā)芽時間（d）也比對照縮短了1.16 d。在未包衣種子里，1 000 mg·L-1赤霉素的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)分別較清水對照降低了15.01個百分點、15.30個百分點和39.70%，而200~800 mg·L-1的赤霉素處理都比清水對照高，由此可以看出1 000 mg·L-1的赤霉素處理對茄子種子的萌發(fā)具有一定的抑制作用。催芽第9天時包衣種子的下胚軸平均長度只有赤霉素質量濃度 400、600 mg·L-1 的比清水對照長，而未包衣種子所有處理都高于清水對照。

從圖1可以看出，用赤霉素處理過的包衣種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢明顯高于清水對照，說明赤霉素處理對包衣種子的發(fā)芽具有促進作用，能夠提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。赤霉素質量濃度在200~600 mg·L-1時，隨著赤霉素濃度的增高，包衣種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢也在逐漸增高，在600 mg·L-1時達到最大值，分別為83.11%、69.72%。隨后隨著濃度的增高而降低。這表明用600 mg·L-1赤霉素處理包衣種子對種子發(fā)芽的影響最大。

從圖2可以看出，在赤霉素質量濃度為200~

1 000 mg·L-1時包衣種子的發(fā)芽率均比未包衣種子的發(fā)芽率高，而對照組的包衣種子發(fā)芽率低于未包衣種子發(fā)芽率，不過差異不顯著。表明了用赤霉素處理的包衣種子能夠明顯提高種子的發(fā)芽率，對種子的萌發(fā)具有促進作用。在赤霉素質量濃度為600 mg·L-1時，包衣種子和未包衣種子的發(fā)芽率均是最高值，表明用600 mg·L-1的赤霉素處理對種子的促進作用最好。

由以上分析我們得知，用600 mg·L-1赤霉素處理茄子種子，達到的效果最好。在赤霉素質量濃度為600 mg·L-1時，包衣種子的發(fā)芽率83.05%、發(fā)芽勢69.73%和下胚軸長度4.76 cm都明顯高于未包衣種子的發(fā)芽率68.38%、發(fā)芽勢65.32%和下胚軸長度3.33 cm。由此可知，在赤霉素濃度為600 mg·L-1時，包衣種子可以明顯促進種子的發(fā)芽。

2.2 不同濃度赤霉素處理對茄子幼苗生長的影響

將包衣和未包衣種子直播于育苗盤中， 在溫度控制在25 ℃ 左右的溫室中進行培養(yǎng)，每天觀察出苗情況。經過赤霉素處理的種子在播種30 d后，植株長至2葉1心，然后調查出苗率（表3和表4）。經觀察未包衣種子出苗參差不齊，苗子大小不一，出苗率低。而經過赤霉素處理的包衣種子，播種后出苗整齊，出苗率高，沒有病害發(fā)生。

對比表3和表4，包衣種子的各個指標優(yōu)于未包衣種子的。在赤霉素質量濃度200~800 mg·L-1之間，包衣種子幼苗的出苗率隨著赤霉素質量濃度的增大而逐漸提高，在赤霉素質量濃度為600 mg·L-1時，達到最高值，包衣種子的出苗率是86.13%，清水對照的出苗率為65.02%，較清水對照提高了21.11個百分點。赤霉素質量濃度為600 mg·L-1時未包衣種子的發(fā)芽率是78.15%，清水對照是36.14%，較清水對照提高了1倍多。包衣種子的出苗率、苗高、鮮質量普遍大于未包衣種子的各項對應指標，表明了包衣種子較利于幼苗生長。包衣種子的出苗速度較快， 幼苗生長勢強。

排除徒長等意外因素，幼苗的苗高也是種子活力的一種表現(xiàn)。表中的幼苗高度是茄子播種后30 d的高度。可以看出包衣種子的幼苗苗高在赤霉素質量濃度為200~600 mg·L-1時，隨著赤霉素質量濃度的增高而增高，在600 mg·L-1時達到最大值（3.29 cm），比清水對照提高了73.16%，而后隨著赤霉素質量濃度的增高而降低。這表明用600 mg·L-1赤霉素溶液預處理茄子包衣種子，可以使包衣種子的活力增強，提高幼苗高度，有利于幼苗的生長。

鮮質量表示植物組織的含水量，是表示植物組織水分狀況的一個常用指標。對于正常生長的組織，含水量的多少直接影響植物的生長狀況。所以，對幼苗鮮質量進行測定，不僅具有理論意義，而且具有重要的實踐意義。由圖3可知，用赤霉素處理種子的茄子幼苗鮮質量基本上都高于清水對照。在未包衣種子處理中，200 mg·L-1和1 000 mg·L-1的赤霉素處理種子后幼苗鮮質量與清水對照基本一致。未包衣處理中，茄子幼苗鮮質量隨著赤霉素質量濃度的增大而增大，在600 mg·L-1時達到最大值，隨后隨著赤霉素質量濃度的增大而減小。表明用600 mg·L-1的赤霉素預處理茄子種子，播種后幼苗含水量最多，有利于植株的生長。由圖3還可以看出，用赤霉素處理的包衣種子的幼苗鮮質量高于未包衣種子的，表明種子包衣可以提高播種質量。

圖3 不同濃度赤霉素處理幼苗鮮質量的變化趨勢

3 討 論

本研究表明，在一定范圍內，不同濃度的赤霉素均可促進茄子種子萌發(fā)，但不是濃度越大種子的發(fā)芽越好，如1000 mg·L-1赤霉素對包衣種子與未包衣種子發(fā)芽的促進作用不大，甚至會抑制未包衣種子的發(fā)芽。而600 mg·L-1預處理對包衣種子和未包衣種子的發(fā)芽具有明顯的促進作用。這表明只有在一定濃度范圍內赤霉素才能有效提高茄子種子活力，促進種子萌發(fā)，達到出苗迅速整齊的目的。本研究室相關實驗還表明，不同茄子品種對赤霉素濃度的適應范圍也不盡相同。

種子包衣技術具有提高種子發(fā)芽率和促進種苗品質的優(yōu)點，是一項把防病、治蟲、消毒、促長融為一體的種子處理技術[11]。赤霉素是一種重要的植物激素，能促進種子和其他休眠器官的萌發(fā)，激活植物內部基因，控制酶蛋白合成和酶的分泌，從而促進代謝反應，影響植物的生理生化變化[12]。本研究證明種衣劑和赤霉素配合使用可以提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，并有加快幼苗生長的效果。用赤霉素處理可以促進包衣劑中活性成分向種子內部滲入，從而有效地促進了種子發(fā)芽，這與楊文清[13]的研究結果基本一致。

大量研究表明，種子播前預處理能夠促進種子提前萌發(fā)，預防病害發(fā)生，提高商品苗質量。根據(jù)不同作物種子特點，有針對性地進行打破休眠或殺菌處理已經成為生產中提高種子質量的重要手段[14]。隨著種子工程產業(yè)化的實施， 高質量、高活力的包衣種子將被廣泛應用于生產。

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收稿日期： 2013-10-21； 修回日期： 2014-02-21

基金項目： 蔬菜作物生物育種平臺建設（12ZCDZNC03500）

作者簡介： 王利英，女，副研究員，主要從事茄果類育種工作。電話： 022-23784636； 電子信箱： sun_hwg@163.com

通信作者：李素文，女，研究員，主要從事科研管理工作。電話：022-23784636； 電子信箱： sxdtqj886@126.com