蒜芥茄種子催芽技術(shù)研究

趙 雄 陳 勇 劉夢姣 楊亞涵 李 煒 李宗俊 歐青青 陳 鵬

（廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西南寧 530001）

蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium）屬茄科（Solanaceae）茄屬（Solanum），為一年生草本植物（傅鴻妃和彭智群，2011；蔡鵬 等，2015；付娜，2015）。廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院番茄研究課題組在實踐中發(fā)現(xiàn)以蒜芥茄為砧木的番茄嫁接苗成活率很高，表現(xiàn)出優(yōu)良耐熱性。生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)新采收的蒜芥茄種子處于休眠狀態(tài)，發(fā)芽率為0；而經(jīng)過4 ℃冰箱存放的蒜芥茄種子發(fā)芽率十分良好。本試驗以打破蒜芥茄種子休眠并提高發(fā)芽率為目的展開，通過比較低溫誘導(dǎo)、催芽溫度、剝?nèi)》绞郊俺嗝顾兀℅A3）處理對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響，找出適宜的處理組合，從而對番茄生產(chǎn)特別是廣西櫻桃番茄嫁接栽培提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年5～9月在廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗室進行。蒜芥茄種子由南寧福井番茄科技有限公司提供，種子采收期為2018年5月23日。將一半種子自然發(fā)酵48 h（在不傷及種子的條件下將果實打碎，28 ℃恒溫存放）后淘洗干凈并晾干，另一半種子直接淘洗并晾干，二者分別放入4 ℃冰箱內(nèi)干燥保存，少部分種子于常溫下保存作為對照。

赤霉素（GA3）購自北京索萊寶科技有限公司，純度≥90%。

1.2 試驗方法

1.2.1 低溫誘導(dǎo)后變溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響 將上述未發(fā)酵和發(fā)酵的種子經(jīng)4 ℃低溫誘導(dǎo)7 d，再用30 ℃清水恒溫浸種24 h，然后將種子放置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，每皿100粒，皿中墊雙層濾紙并保持濕潤，分別在28 ℃ 16 h/18 ℃ 8 h、30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h、32 ℃ 16 h/22 ℃ 8 h 和 35 ℃16 h/25 ℃ 8 h 4個變溫處理下進行暗培養(yǎng)催芽，3次重復(fù)，從催芽的第7天開始記錄種子發(fā)芽數(shù)，以后每天觀察并統(tǒng)計，計算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，確定最適的變溫處理。

1.2.2 低溫誘導(dǎo)后恒溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響 將上述未發(fā)酵和發(fā)酵的種子經(jīng)4 ℃低溫誘導(dǎo)7 d，再用30 ℃清水恒溫浸種24 h，然后將種子放置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，每皿100粒，皿中墊雙層濾紙并保持濕潤，分別在28、30、32、35 ℃4個恒溫處理下進行暗培養(yǎng)催芽，3次重復(fù)，從催芽的第7天開始記錄種子發(fā)芽數(shù)，以后每天觀察并統(tǒng)計，計算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，確定最適的恒溫處理。

1.2.3 不同濃度GA3浸種對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響 分別將上述未發(fā)酵和發(fā)酵的種子經(jīng)4 ℃低溫誘導(dǎo)7、15、30、60 d，再分別在 0、200、400、600、800、1 000 mg·L-1GA3中恒溫（30 ℃）浸種 24 h，將種子放置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，每皿100粒，皿中墊雙層濾紙并保持濕潤，采用上述試驗的最適恒溫（30 ℃）和最適變溫（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）處理進行發(fā)芽試驗，3次重復(fù)，從催芽的第7天開始記錄種子發(fā)芽數(shù)，以后每天觀察并統(tǒng)計，計算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

應(yīng)用 Microsoft Excel 2003和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢進行統(tǒng)計分析，在0.05水平上確定各處理之間的差異顯著性，運用Microsoft Excel 2003軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫誘導(dǎo)后變溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響

對低溫誘導(dǎo)7 d后的蒜芥茄種子進行變溫催芽處理，由表1可知，在30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h處理下，發(fā)酵和未發(fā)酵的蒜芥茄種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均明顯高于其他處理，且發(fā)酵后種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率更高，說明在適宜變溫（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）下進行催芽時，經(jīng)過發(fā)酵的蒜芥茄種子可以更好地萌發(fā)。

2.2 低溫誘導(dǎo)后恒溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響

對低溫誘導(dǎo)7 d后的蒜芥茄種子進行恒溫催芽處理，由表2可知，在30 ℃恒溫處理下，發(fā)酵和未發(fā)酵的蒜芥茄種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均顯著高于其他處理，且發(fā)酵后種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率更高，說明在適宜溫度（30 ℃）下進行催芽時，經(jīng)過發(fā)酵的種子可以更好地萌發(fā)。

表1 不同變溫處理對蒜芥茄種子萌發(fā)的影響

表2 不同恒溫處理對蒜芥茄種子萌發(fā)的影響

2.3 常溫保存后催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響

對常溫下保存7 d的蒜芥茄種子進行發(fā)芽試驗，無論是恒溫催芽還是變溫催芽處理，所有處理的發(fā)芽率均為0，蒜芥茄種子處于休眠狀態(tài)，需要進行低溫誘導(dǎo)。

2.4 不同濃度GA3浸種對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響

2.4.1 不同濃度GA3浸種后恒溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響 由圖1、2可以看出，發(fā)酵蒜芥茄種子在低溫誘導(dǎo)60 d后進行恒溫（30 ℃）催芽的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為最高。GA3處理濃度對發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢有顯著影響，浸種時增施一定濃度（≤600 mg·L-1）的GA3可有效提高發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，并且隨著GA3濃度的升高，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢也隨之增高，但GA3濃度＞600 mg·L-1時，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢開始出現(xiàn)下降趨勢。未發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢變化趨勢與發(fā)酵種子相同（圖3、4）。

圖1 不同濃度GA3浸種后恒溫催芽對發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽率的影響

圖2 不同濃度GA3浸種后恒溫催芽對發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽勢的影響

圖3 不同濃度GA3浸種后恒溫催芽對未發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽率的影響

總體看來，發(fā)酵種子經(jīng)低溫誘導(dǎo)60 d、采用GA3濃度為600 mg·L-1浸種后恒溫（30 ℃）催芽較有利于蒜芥茄種子萌發(fā)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為91.33%和68.67%。

圖4 不同濃度GA3浸種后恒溫催芽對未發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽勢的影響

圖5 不同濃度GA3浸種后變溫催芽對發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽率的影響

圖6 不同濃度GA3浸種后變溫催芽對發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽勢的影響

2.4.2 不同濃度GA3浸種后變溫催芽對蒜芥茄種子發(fā)芽的影響 由圖5和圖6可以看出，在變溫條件下（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）催芽的各處理發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均隨著低溫誘導(dǎo)天數(shù)的增加不斷增高。在低溫誘導(dǎo)7、15、30、60 d后，浸種濃度為200、400 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽率均顯著高于其他處理；在低溫誘導(dǎo)30 d和60 d后，200、400 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽勢明顯高于其他處理。低溫誘導(dǎo)后變溫條件下浸種時增施200 mg·L-1的GA3可有效提高發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，但GA3濃度＞200 mg·L-1時，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢出現(xiàn)下降趨勢。未發(fā)酵蒜芥茄種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢變化趨勢與發(fā)酵種子相同（圖7、8）。

總體看來，發(fā)酵種子經(jīng)低溫誘導(dǎo)60 d，采用GA3濃度為200 mg·L-1浸種后變溫（30 ℃ 16 h/20℃ 8 h）催芽較有利于蒜芥茄種子萌發(fā)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為95.00%和70.00%。

圖7 不同濃度GA3浸種后變溫催芽對未發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽率的影響

圖8 不同濃度GA3浸種后變溫催芽對未發(fā)酵蒜芥茄種子發(fā)芽勢的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，低溫及赤霉素（GA3）能解除種子休眠；低溫誘導(dǎo)60 d為最佳處理；自然發(fā)酵方式采收的種子比未發(fā)酵直接采收的種子更易于催芽。本試驗最佳處理為發(fā)酵蒜芥茄種子經(jīng)低溫誘導(dǎo)60 d，采用GA3濃度200 mg·L-1浸種后變溫（30℃ 16 h/20 ℃ 8 h）催芽，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為95.00%和70.00%。在缺乏變溫設(shè)備的情況下，可使用發(fā)酵的蒜芥茄種子經(jīng)低溫誘導(dǎo)60 d，采用GA3濃度600 mg·L-1浸種后進行恒溫（30 ℃）催芽。

從本試驗的結(jié)果來看，與番茄常用砧木托魯巴姆等相比，蒜芥茄在發(fā)芽時間以及出苗的整齊度等方面具有明顯優(yōu)勢（鐵曼曼 等，2017；張武君等，2017）。采用蒜芥茄作為嫁接材料，對番茄生產(chǎn)特別是廣西櫻桃番茄嫁接栽培有一定的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。但本試驗采用的方法相對簡單，今后將通過分子角度進行更加深入的研究，準確了解蒜芥茄的休眠特性及如何迅速打破休眠。蒜芥茄除冬季外全年均可開花結(jié)果（中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會，2004），在種子采收期方面也有待更深入的研究。