不同引發劑對小麥種子發芽的影響

宋子葉，郭尚敬，楊萬立，趙 燕

（聊城大學農學院，山東 聊城 252000）

小麥（Triticum aestivum L.）為禾本科糧食作物的一種，其種子富含脂肪、蛋白質和淀粉等各類營養物質，是人們賴以生存的主要食物。在育種和生產過程中常需要高發芽率的種子，而小麥種子易受多種因素的影響導致活力下降，因此，提高低發芽率種子的活力是小麥育種和生產中需要解決的重要問題[1]。種子引發是人們在播種前對種子進行一定的預處理，以有效提高種子活力、發芽率和整齊度的一項重要技術[2]。Ali H等[3]研究表明，水引發12 h可促進小麥發芽，縮短萌發時間，對促進小麥生長和分蘗效果最明顯，且可提高灌溉水的利用率。史雨剛等[4]研究發現，利用PEG-6000進行種子引發可提高小麥幼苗的抗氧化物酶活性以及滲透調節物質和可溶性蛋白的含量等，增強小麥幼苗的抗鹽性。以3種活力程度不同的小麥種子為試材，研究不同引發劑對種子發芽的影響，旨為低發芽率種子的有效利用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試小麥品種為濟麥229。

供試引發劑種類4個，分別是蒸餾水（H2O）、20%聚乙二醇 （PEG-6000）[5，6]、50 mmol/L 氯化鈉（NaCl）[7]和0.05 mmol/L水楊酸（SA）[8，9]。

1.2 試驗方法

1.2.1 小麥種子不同級別老化程度的確定 采用人工加熱老化方法進行。取小麥種子16份，每份300粒，用紗布包好，放入事先預熱至（60±2）℃的恒溫水浴鍋中，分別處理1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、8.0、9.0、10.0、15.0、20.0、30.0、60.0 和 120.0 min，取出后在陰涼處晾干；然后，在室溫條件下進行種子發芽率試驗，并繪制老化時間與種子發芽率的關系圖[2]（圖1）。每組用種100粒，3次重復。

根據發芽率，將小麥種子的老化程度劃分為3個級別：發芽率60%～80%，為輕度老化；發芽率40%～60%，為中度老化；發芽率低于40%，為重度老化。再根據老化時間與發芽率的關系圖，設定輕度、中度、重度老化種子對應的加熱時間分別為6.0、6.5和7.0 min。

圖1 老化時間與種子發芽率的關系Fig.1 Relationship between aging time and germination rate of wheat seed

1.2.2 不同老化程度小麥種子的獲得 取15份小麥種子，每份600～700粒，均分為3組。每組加熱老化處理時間分別為6.0、6.5和7.0 min，獲得不同發芽率的試驗用種。然后，用3%的H2O2消毒10 min[5]，再用蒸餾水沖洗3～5次，備用。

1.2.3 不同引發劑對小麥種子發芽的影響試驗 以不進行老化和引發劑處理的種子為對照（CK），將3種不同老化程度的種子均進行5個引發處理（表1）。引發處理方法：取1個錐形瓶，加引發劑50 mL，再放入預老化處理的種子100粒，其中，PEG-6000處理時間為8 h，SA、NaCl和H2O處理時間均為12 h[7，9，10]；處理結束后放置于陰涼處，備用。以3個錐形瓶為1個處理，每處理均3次重復。然后，在室溫自然光照條件下，采用紙上發芽方法[11]，將各組小麥種子均按照GB/T 3543.1～3543.7—1995[12]進行發芽培養，在中午和晚上均向培養皿中添加適量水分。發芽培養的第8天，測定種子發芽率。每處理均隨機選取正常小麥苗10株，測定根長和芽長。

表1 種子引發試驗設計Table 1 Experimental design of seed initiators

1.2.4 數據處理 利用Microsoft Office Excel 2013軟件進行數據處理，利用SPSS 22.0統計軟件進行方差分析和多重比較（差異顯著性水平0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同引發劑對輕度老化小麥種子發芽的影響

不同處理對小麥種子發芽率影響顯著，但對芽長和根長無顯著影響（表2）。T0處理的種子發芽率顯著＜CK，表明輕度老化處理會導致小麥種子發芽率明顯降低。

輕度老化條件下，不同引發劑處理的種子發芽率均＜T0處理，其中，T1與T0處理差異不顯著，但明顯高于其他3個引發劑處理，而其他3個引發劑處理與T0處理差異均達到了顯著水平。表明H2O引發對輕度老化小麥種子發芽率無顯著影響，其他3種引發劑引發均對輕度老化小麥種子發芽率有明顯的抑制作用。4種引發劑處理對輕度老化小麥種子的根長和芽長影響均不明顯。

表2 不同引發劑對輕度老化小麥種子發芽的影響Table 2 Effects of different initiators on the germination of light aged wheat seed

2.2 不同引發劑對中度老化小麥種子發芽的影響

不同處理對小麥種子發芽率和芽長影響顯著，但對根長無顯著影響（表3）。U0處理的種子發芽率和芽長均顯著＜CK，表明中度老化處理會導致小麥種子發芽率顯著降低，芽長明顯縮短。

中度老化條件下，不同引發劑處理的種子發芽率差異不顯著，且均與U0處理差異也不顯著，其中，U1處理的發芽率略＞U0處理；芽長差異不顯著，但均顯著＞U0處理，其中，U1處理的芽長最大；根長均略＞U0處理。表明4種引發劑引發對中度老化小麥種子的發芽率、芽長和根長影響差異均不顯著，但與不引發處理相比均能明顯促進芽長生長。

表3 不同引發劑對中度老化小麥種子發芽的影響Table 3 Effects of different initiators on the germination of moderate aged wheat seed

2.3 不同引發劑對重度老化小麥種子發芽的影響

不同處理對小麥種子發芽率、芽長和根長均影響顯著（表4）。W0處理的種子發芽率的和芽長均顯著＜CK，根長＜CK但差異不顯著，表明重度老化處理會導致小麥種子發芽率顯著降低、芽長明顯縮短，但對根長影響不明顯。

重度老化條件下，不同引發劑處理的種子發芽率和芽長差異均不顯著，但均顯著＞W0處理；根長均顯著＞W0處理，其中，W1、W3和W4處理差異不顯著，但均顯著＞W2處理。表明4種引發劑引發均可明顯促進重度老化小麥種子萌發以及芽長和根長的生長。

表4 不同引發劑對重度老化小麥種子發芽的影響Table 4 Effects of different initiators on the germination of severe aged wheat seed

3 結論與討論

以H2O、50 mmol/L NaCl、0.05 mmol/L SA和20%PEG-6000作為引發劑，分別對輕度、中度和重度老化的小麥種子進行引發，研究了各引發劑對不同老化程度種子發芽的影響。結果顯示，4種引發劑引發均對重度老化種子的萌發以及芽長和根長生長具有明顯的促進作用，但對中度和輕度老化種子的發芽效果因引發劑的不同而異。其中，H2O對中度老化種子的芽長生長具有明顯的促進作用，但對中度老化種子的發芽率和根長以及輕度老化種子的發芽率、芽長和根長影響均不顯著；其他3種引發劑均對中度老化種子的芽長生長具有明顯的促進作用，對中度老化種子的發芽率和根長以及輕度老化種子的芽長和根長影響均不顯著，對輕度老化種子的發芽率有明顯的抑制作用。總體來說，水是一種安全且性價比較高的引發劑，但其引發機理有待進一步研究；其他3種引發劑對中度和輕度老化種子的作用效果不佳，可能與選用的濃度有關，今后還需設置不同的濃度梯度做進一步研究。

試驗的 4種引發劑 H2O、50 mmol/L NaCl、0.05 mmol/L SA和20%PEG-6000引發對促進重度老化種子發芽均具有明顯效果，可以在生產中選擇應用。