不同處理方法對苦瓜種子萌發(fā)的影響

摘要

[目的]研究機械損傷、殼聚糖、赤霉素和硝酸鉀對苦瓜種子萌發(fā)的影響。[方法]通過機械損傷及適宜濃度的殼聚糖、赤霉素、硝酸鉀處理苦瓜種子，測定種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)。 [結(jié)果]機械損傷處理苦瓜種子發(fā)芽率為93.3%，與對照差異顯著，發(fā)芽勢高達92.3%，與對照差異極顯著；殼聚糖處理種子最適宜的濃度是100 mg /L，發(fā)芽勢與發(fā)芽率高達84.7%、93.0%，與對照差異顯著；赤霉素浸種最適宜濃度為10 mg/L，發(fā)芽率為94.3%，與對照差異極顯著；硝酸鉀浸泡苦瓜種子最佳濃度為20 mg /L，發(fā)芽率達到最高99.0%，處理效果最顯著。[結(jié)論]該研究為苦瓜種子工廠化育苗提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞苦瓜；種子萌發(fā)；機械損傷；殼聚糖；赤霉素；硝酸鉀

中圖分類號S642.5文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）26-038-02

Abstract[Objective]The effect of mechanical damage， chitosan， gibberellic acid and potassium nitrate on Balsam pera seed germination was studied. [Method] Deal the B. pera seeds with mechanical damage and the appropriate concentration of chitosan， gibberellic acid， potassium nitrate， the B. pera seed germination rate， germination potential and germination index were mensured. [Result]Germination rate of B. pera seed dealing with mechanical damage was 93.3%， significant difference with contrast， the germination was as high as 92.3%， and difference was very significant. The germination potential was as high as 92.3%.The difference was very significant. Optimum concentration of chitosan treating seeds was 100 mg /L， the germination potential and germination rate was as high as 84.7% and 93.0%.The difference was significant. Optimum concentration of gibberellin treating seeds was 10 mg/L. Germination rate was 94.3%. The difference was significant with contrast. Optimum concentration of potassium nitrate treating seeds was 20 mg/L. Germination rate was up to 99.0%. The treatment effection was most significant. [Conclusion] The study provided theoretical basis for the seedling cultivation of B.pera seed.

Key wordsBalsam pera；Seed germination；Mechanical damage；Chitosan；Gibberellic acid；Potassium nitrate

苦瓜是我國重要蔬菜品種之一，其營養(yǎng)豐富，醫(yī)療保健價值高，經(jīng)濟效益高[1]。近年來種植面積逐年增加，但其種子相對其他蔬菜種子而言價格昂貴，且種皮厚而堅硬，浸種時種皮透水透氣性差，同時種皮表面存在發(fā)芽抑制物質(zhì)，故常規(guī)溫水浸種方法出苗緩慢、發(fā)芽率低、出苗不整齊、發(fā)芽不穩(wěn)定[2]。現(xiàn)有針對苦瓜的研究報道較少，且研究結(jié)果不理想，發(fā)芽率較低，發(fā)芽勢也很低[3]。該試驗通過研究機械損傷、殼聚糖、赤霉素和硝酸鉀對苦瓜種子萌發(fā)的影響，尋求提高種子發(fā)芽率和整齊度的有效途徑，縮短育苗周期，減少成本，增加效益，為苦瓜工廠化育苗、大規(guī)模栽培、規(guī)范化生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料苦瓜品種濰科103由濰科種業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。

1.2試驗方法試驗于2014年9月3～13日在濰坊科技學院生物工程研發(fā)中心進行。機械損傷： 用指甲刀將苦瓜種子頂端剪去少許，以露出針孔大小透氣孔為宜，以完整苦瓜種子為對照。放入50～55 ℃溫水中浸泡12 h。

藥劑及激素處理： 不同濃度殼聚糖、赤霉素和硝酸鉀浸種試驗，采用單因素隨機試驗設計。殼聚糖濃度為25、50、75、100、200 mg/L；赤霉素濃度為5、10、20、30、40 mg/L；硝酸鉀濃度為10、20、30、40、50 mg/L，以清水為對照。將苦瓜種子在上述各濃度溶液中浸泡12 h。

將經(jīng)過各處理后的苦瓜種子用清水沖洗3次后，挑選子粒飽滿一致的種子用濕布包裹放入塑料盒內(nèi)，每盒100粒，每處理 3 盒，于培養(yǎng)箱內(nèi)30 ℃催芽18 h，然后清水沖洗6次，晾至半干，再次用濕布包裹放入塑料盒內(nèi)，于培養(yǎng)箱內(nèi)30 ℃催芽，每天清洗種子以保持清潔，記錄種子發(fā)芽數(shù)。

1.3測量項目與方法

培養(yǎng)后每天記錄發(fā)芽數(shù)，以胚根突破種皮3 mm左右為已發(fā)芽，第4天計算發(fā)芽勢，第7天計算發(fā)芽率。

發(fā)芽率=（7 d全部正常發(fā)芽種子數(shù) / 供試種子總數(shù)）×100%

發(fā)芽勢=（4 d全部正常發(fā)芽種子數(shù) / 供試種子總數(shù)）×100%

發(fā)芽指數(shù)=∑ Gt/Dt

式中： Gt 為與 Dt 相對應的每天發(fā)芽種子數(shù)，Dt為發(fā)芽時間（d）。

2結(jié)果與分析

2.1機械損傷對苦瓜種子萌發(fā)的影響

機械損傷可以改善種皮透氣透水性，增加種子對水分的吸收，加快種子萌發(fā)速度[4-5]。由表1可知，苦瓜種子剪口后，可以極大程度地提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)。處理后的種子發(fā)芽勢達92.3%，比對照提高46.6個百分點，差異極顯著；機械損傷的種子發(fā)芽率達到93.3%，與對照差異顯著，其發(fā)芽指數(shù)高達51.9，與對照差異極顯著。這就表明機械損傷的苦瓜種子經(jīng)催芽后出苗快，發(fā)芽整齊一致，發(fā)芽率高。

2.2殼聚糖對苦瓜種子萌發(fā)的影響

殼聚糖可促進種子早期萌動的能量代謝，增強種子內(nèi)水解酶的活性，調(diào)節(jié)種子的激素水平，從而促進種子的萌發(fā)[6-7]。由表2可以看出，隨著殼聚糖濃度的增加，苦瓜種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均隨之增加，當殼聚糖濃度達到100 mg/L時，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)也均達到最大值（84.7%、93.0%、45.6），與對照差異極顯著或顯著；之后，隨著殼聚糖濃度再增加，3個發(fā)芽指標卻隨之降低。這表明，適宜濃度的殼聚糖處理苦瓜種子可收到良好效果，可促使種子萌發(fā)快、出苗齊。試驗過程中還發(fā)現(xiàn)殼聚糖處理的種子發(fā)芽穩(wěn)定，種苗壯實。

2.3赤霉素對苦瓜種子萌發(fā)的影響

赤霉素作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可促進種子萌發(fā)[8]。由表3可知，在5～40 mg/L濃度范圍內(nèi)，赤霉素浸種對苦瓜種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)呈低—高—低的變化趨勢。當赤霉素濃度為10 mg/L時，種子發(fā)芽率達到94.3%，比對照高出10.3個百分點，差異極顯著，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別為55.7%、29.8，與對照差異顯著。但當赤霉素濃度超過30 mg/L時，發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均明顯低于對照。故用赤霉素處理苦瓜種子時濃度應控制在30 mg/L以內(nèi)，最佳濃度為10 mg/L。

2.4硝酸鉀對苦瓜種子萌發(fā)的影響

硝酸鉀中的K+作為多種酶的激活劑，在一定程度上可提高或促進多種酶的活性，參與誘導種子內(nèi)生長促進性激素的生物合成及活性，從而調(diào)控種子的萌發(fā)[9-10]。由表4可知，用硝酸鉀浸種時隨著濃度增加，苦瓜種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均表現(xiàn)出明顯增加趨勢，當硝酸鉀濃度為20、30 mg/L時，發(fā)芽率分別高達99.0%、95.0%，與對照差異極顯著，尤其是濃度為20 mg/L時，苦瓜種子3個發(fā)芽指標均達到最大值，發(fā)芽勢為61.0%，比對照高出15.3個百分點，差異顯著；發(fā)芽率達到所有處理的最高值99.0%，比對照高出15.0個百分點，差異極顯著；發(fā)芽勢也達到33.8，與對照差異顯著。由此可知，硝酸鉀是較為理想的苦瓜種子處理劑，適宜的處理濃度為20 mg/L。

3結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明機械損傷及適宜濃度的殼聚糖、赤霉素、硝酸鉀均可提高苦瓜種子萌發(fā)的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)。 其中機械損傷處理苦瓜種子發(fā)芽率為93.3%，與對照差異顯著，發(fā)芽勢高達92.3%，與對照差異極顯著；殼聚糖處理種子最適宜的濃度是100 mg/L，發(fā)芽勢與發(fā)芽率高達84.7%、93.0%，與對照差異顯著；赤霉素浸種最適宜濃度為10 mg/L，發(fā)芽率為94.3%，與對照差異極顯著；硝酸鉀浸泡苦瓜種子最佳濃度為20 mg/L，發(fā)芽率達到最高99.0%，處理效果與對照差異最顯著。

機械損傷可以改善種皮透氣透水性，增加種子對水分的吸收，加快種子萌發(fā)速度。該試驗采用機械損傷方式進行苦瓜種子催芽處理，發(fā)芽率明顯增加，特別突出的是發(fā)芽勢高達92.3%，說明該處理方法可以出苗快，出苗整齊一致，縮短規(guī)模化育苗時間，但操作過程相對來講比較復雜。 殼聚糖可促進種子早期萌動的能量代謝，增強種子內(nèi)水解酶的活性，調(diào)節(jié)種子的激素水平，從而促進種子的萌發(fā)，該試驗中用殼聚糖浸種當濃度達到100 mg/L時，發(fā)芽勢、發(fā)芽率達到84.7%、93.0%，這與謝冬娣等[2]人的報道基本一致，說明該處理方法出苗較整齊一致，出苗較快，但殼聚糖的濃度再增加時，由于滲透壓的改變種子吸水量減少，發(fā)芽率隨之降低，整體上來講，該處理方法浸泡的種子播種后幼苗較壯，可能是因為殼聚糖可以提高抗性的原因[11-12]。赤霉素作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑，可促進種子萌發(fā)，但必須要把握適當?shù)臐舛龋駝t由于濃度過高會出現(xiàn)反作用。硝酸鉀中的K+作為多種酶的激活劑，在一定程度上可提高或促進多種酶的活性，參與誘導種子內(nèi)生長促進性激素的生物合成及活性，從而調(diào)控種子的萌發(fā)。該試驗中用濃度為20 mg/L硝酸鉀浸泡苦瓜種，發(fā)芽率達到最高99.0%，處理效果最顯著，但相較于機械損傷出苗速度較慢，規(guī)模化生產(chǎn)時同批處理的種子要根據(jù)發(fā)芽速度分批播種。 下一步可考慮機械損傷與硝酸鉀處理相結(jié)合，以期得到緩苗快、發(fā)芽率高、出苗整齊、發(fā)芽穩(wěn)定的方法，為苦瓜工廠化育苗、大規(guī)模栽培、規(guī)范化生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

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