綠劍12號辣椒種子發芽及田間耐熱性研究

楊寅桂，姜燕，黃新根，周慶紅，肖旭峰

（1.江西農業大學農學院，南昌，330045；2.江西農望高科技有限公司）

辣椒（Capsicum annuumL.）是在我國種植面積僅次于大白菜的第二大蔬菜作物[1]。辣椒具有喜溫不耐熱的特性，其開花期適溫為20～25℃，超過30℃就會發生熱脅迫，嚴重的會引起授粉受精不良和落花落果，導致產量銳減、品質下降[2]，夏季田間高溫常使辣椒的生長受到不同程度的障礙，嚴重的會引起落花落果，影響辣椒的品質及產量[3]，因此，有關辣椒耐熱性的研究受到了越來越多的重視。溫度是植物種子發芽和出苗的基礎條件之一[4]，溫度過高或過低都會影響種子活力，造成發芽和出苗不良，但不同種植物或不同品種對溫度脅迫的響應存在差異。有研究表明[5]，在35、40℃兩個溫度處理下，辣椒發芽率、發芽勢、發芽指數、生長速率均下降；在40℃下不同辣椒品種的發芽率、發芽勢、發芽指數、生長速率表現出顯著差異，能有效區分辣椒品種的耐熱性。

在2010-2012年全國辣椒區域試驗中，江西農望高科技有限公司選育的羊角椒類型辣椒綠劍12號通過了國家鑒定。該品種突出的特點是耐熱、耐濕、抗病，可以越夏栽培，而且優質高產。為了科學地評價綠劍12號的耐熱性，對綠劍12號、湘研15號和8819進行高溫脅迫發芽比較試驗和夏季高溫期間田間植株坐果率和果實性狀的觀測，以期為其大面積的推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用3個辣椒品種為試驗材料，分別為綠劍12號、湘研 15號、8819。其中湘研 15號（CK1）由湖南湘研種業有限公司供種，為目前全國綜合性狀優良且較耐熱的羊角椒標桿品種。8819（CK2）系西北地區栽培面積最大的線椒品種之一。供試材料均挑選飽滿度和整齊度較高的種子，避免因種子年齡和活力不同對高溫發芽能力測定造成影響。

1.2 試驗方法

①種子高溫下發芽能力的測定 辣椒種子在高溫下發芽能力的測定參考顧增輝等[6，7]的方法進行。將擺放了種子的玻璃板置于搪瓷盤中，再放入人工氣候箱，在30、35、40℃的溫度條件下發芽，每隔24 h觀察記載一次胚根長，至發芽第7天結束。各處理均不提供光照。每處理重復3次，每次處理擺放10粒種子。

表1 35℃、40℃對不同辣椒品種芽長的影響率

高溫對芽生長影響率的分析，消去遺傳因素的影響。影響率越大，則受高溫影響越大，不耐高溫，相反則耐高溫。P（%）=（L30℃-Lt）/L30℃×100%，其中，P代表影響率，L30℃代表在30℃下芽長，Lt代表在35、40℃下芽長。

②越夏期間田間耐熱性觀測 田間耐熱性觀測于2013年3～8月在江西農望高科技有限公司的試驗基地進行，試驗地面積大約390 m2，共分為3畦，每畦約130 m2（1.3 m×100 m），分別種植3個品種材料。供試材料于3月5日播種育苗，4月25日定植，每畦種植兩行，行距65 cm，單株定植，株距35～38 cm，采用露地地膜覆蓋栽培，按常規栽培技術管理。

③性狀指標的測定 分別于7月4日、7月15日、7月28日3個時期調查3個辣椒品種的坐果率，并從每個品種的第2、3、4層果上各采集10個商品成熟果實，測定果長、果肩寬、單果質量、單果種子數。

2 結果與分析

2.1 高溫協迫對辣椒種子發芽的影響

高溫脅迫對辣椒不同品種的種子發芽存在顯著影響。在30℃適宜辣椒種子發芽的溫度下，3個品種的種子發芽正常，差異不顯著。在35℃高溫下3個品種的平均芽長均變短，其中，對綠劍12號芽生長的影響率僅為11.51%，對湘研15號芽生長的影響率為30.12%，而對8819芽生長的影響率達到94.41%，表明35℃高溫對綠劍12號的發芽有一定的抑制，對湘研15號的發芽抑制稍大，對8819的發芽抑制作用強烈。3個品種在40℃極端高溫下，芽生長均受到嚴重抑制，但各品種表現出明顯的差異，其中，綠劍12號發芽至第7天時，芽長為2.56 cm，高溫對芽生長的影響率為56.01%，表明該品種發芽的耐熱能力極強，而湘研15號芽生長的影響率達到61.34%，耐熱力較強，8819芽生長影響率達99.2%，耐熱力極弱（圖1和表1）。

2.2 高溫對辣椒坐果率與單果種子數的影響

圖1 不同辣椒品種種子在不同溫度下發芽7 d情況

南昌地區歷年6月中下旬以后最高氣溫常達35～37℃或以上，這樣的高溫會影響辣椒的正常坐果。2013年7月28日田間調查3個品種植株第4層的坐果率，綠劍12號的坐果率最高，達到84.1%；8819的坐果率最低，僅為61.34%（表2）。

果實所結種子數被認為是最能準確反映配子體活力的指標。由表2可知，在夏季高溫下，3個品種間單果種子數差異達顯著水平。其中，綠劍12號的單果種子數在第3、4層上均有一定幅度的增加，表明田間高溫對其授粉受精基本沒有影響，因而第3、4層的坐果率仍然較高；湘研15號和8819第4層上的單果種子數較第3層有所減少，表明田間高溫降低了它們的授粉受精能力。

2.3 高溫對不同辣椒品種果實發育的影響

在夏季高溫下，3個品種果實發育差異達顯著水平。由表3可見，高溫下綠劍12號各層間果長差異不顯著，7月高溫下第4層果實長度達22.25 cm，果長隨著層的增高有小幅的增加；第3、4層果實的果肩寬較第2層也均有小幅增加；單果質量在第3、4層上有明顯增加，其中第4層的單果質量較第2層增加了2.61 g，差異達到顯著水平。這表明在高溫下綠劍12號果實生長發育完全正常，故該品種耐熱性強。

而湘研15號和8819第4層的果長較前2層位有一定幅度的下降，且差異達顯著水平。湘研15號各層果實的果肩寬度基本一致，而8819第4層的果肩寬有較大幅度的下降，下降幅度達到0.2 cm，相較于前2層差異顯著；湘研15號和8819第4層的單果質量較第2層的單果質量有明顯下降，分別下降3.31 g和3.15 g（表3），表明高溫對這2個品種的果實生長發育有明顯影響，湘研15號和8819品種的耐熱性較差。

3 討論與結論

種子發芽是植物生育周期的起始，嬌嫩的胚芽對環境條件敏感，不同品種的種子發芽時對高溫的耐受力有顯著差異。有研究表明，在35、40℃兩個溫度處理下，辣椒發芽率、發芽勢、發芽指數，生長速率均下降，在40℃下的發芽率、發芽勢、發芽指數、生長速率表現出品種間具有顯著差異，能有效區分辣椒品種的耐熱性[5]。本試驗結果表明，綠劍12號在35、40℃高溫下，胚芽的生長受高溫的影響比湘研15號小，而8819胚芽的生長受高溫的影響極大，表明綠劍12號耐熱性強，8819耐熱性弱，品種之間差異顯著。

大多數辣椒品種在35℃以上花粉生活力會顯著下降，不能正常授粉受精，嚴重影響坐果率，單果種子數也會顯著減少，因此單果種子數能在一定程度上反映花粉生活力的強弱。田間調查結果顯示，綠劍12號在第3、4層位上的單果種子數有所增加，第4層位上的坐果率達到84.10%，說明高溫對它們花粉生活力的影響較小；其他2個品種第4層結果期處于高溫下，坐果率下降明顯，僅為60%～70%，單果種子數也顯著減少，高溫下花粉生活力受到較大影響，這說明它們耐熱性差。

表2 高溫對不同品種辣椒坐果率與單果種子數的影響

表3 高溫對不同品種辣椒果實性狀的影響

調查中比較了3個辣椒品種第2、3、4層的商品成熟果果實性狀，第2層辣椒的生長發育期主要在6月中上旬，此時環境溫度在20～30℃，是辣椒果實發育的適宜溫度；第3層辣椒的生長發育期主要在6月下旬和7月初，這個時期環境溫度逐漸升高，為25～35℃，屬于亞高溫天氣，此時辣椒仍能正常生長；第4層辣椒的生長發育期主要在7月，正值盛夏，溫度在28～38℃，屬于高溫天氣。高溫脅迫下，果實的外觀性狀變化往往能最直觀地反映出品種對逆境的耐受能力。果實性狀觀測表明，相較于第2層，在果長、果肩寬上，綠劍12號在第3、4層上均表現為有小幅增加，說明高溫沒有阻礙其正常的生長發育；而湘研15號表現為基本穩定，上下浮動幅度很小，說明高溫對其影響很小；8819則隨著層位的升高均有一定幅度的下降，說明高溫對其影響較大。

本試驗中，高溫脅迫對辣椒種子發芽耐熱性的比較與夏季高溫期間田間耐熱的觀測結果一致，均表明綠劍12號耐熱性強，是一個適宜越夏栽培的優良羊角椒品種。在35、40℃高溫下辣椒種子萌發至第7天的胚芽平均長度，可作為鑒別不同辣椒品種耐熱性的有效指標之一。夏季高溫期間田間調查辣椒植株坐果率，觀測單果種子數、果長、果肩寬和單果質量等性狀是最直接鑒別辣椒品種耐熱性的重要方法。

[1]易籽林，趙坤，董文斌，等.辣椒高溫脅迫研究進展[J].辣椒雜志，2011（3）：5-9.

[2]逯明輝，鞏振輝，陳儒鋼，等.辣椒熱脅迫及耐熱性研究進展[J].北方園藝，2009（9）：99-102.

[3]Pagamas P,Nawata E.Sensitive stages of fruit and seed development of chili pepper （Capsicum annuumL.var.Shishito）exposed to high temperature stress[J].Scientia Horticulturae,2008,117:21-25.

[4]馬曉娣，彭惠茹，汪矛，等.作物耐熱性的評價[J].植物學通報，2004，21（4）：411-418.

[5]鄒學校.中國辣椒[M].北京：中國農業出版社，2002：40-43.

[6]顧增輝，徐本美.玻板直立發芽法[J].植物雜志，1983（3）：14.

[7]顧增輝，徐本美.測定種子活力方法的探討Ⅶ·玻板直立發芽法[J].種子，1983，12（4）：22-24.