不同秋水仙素處理對石榴種子發芽及幼苗生長的影響

方慶

摘要：以石榴種子作為研究材料，采用不同濃度（0、0.2%、0.5%、0.8%）的秋水仙素浸泡不同時間（12、24、48 h），并對處理過的種子進行相關指標的測定。結果表明，一定濃度的秋水仙素處理對石榴種子有影響，表現在秋水仙素濃度越低，其發芽率越高;0.2%秋水仙素處理24h最有利于石榴種子的染色體加倍;0.2%秋水仙素處理48 h對大籽石榴的出苗率最有利。由結果可知，經一定濃度秋水仙素處理的種子，與未經秋水仙素處理的種子相比，其發芽、幼苗生長的效果較好。

關鍵詞：石榴;秋水仙素;多倍體;種子發芽;幼苗生長

中圖分類號： S665.403文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）19-0142-03

收稿日期：2019-04-18

基金項目：河南省科技攻關項目（編號：072102150001）。

作者簡介：方 慶（1979—），男，安徽東至人，碩士，講師，主要從事園藝植物遺傳育種與栽培工作。E-mail：fangqingluck@163.com。

石榴（Punica granatum）又稱安石榴，是集綠化、觀賞、食用、藥用功能于一體的優良樹種[1]。在四季分明的北方，石榴樹在冬季時葉片脫落，而在溫暖的熱帶地區則四季常青。石榴樹的繁殖方式有很多種，可以采用播種、分株、扦插、壓條等方式，易栽并且容易成活。通常在栽種石榴樹時采用壓條的方式，覆土后再澆水，30d左右就會生根。石榴樹不僅是一種水果樹，而且具有很高的觀賞和藥用價值。人們喜愛石榴樹的另外一個原因是它具有吉祥的寓意。當前，我國的石榴產量不斷攀升，特別是在國家的大力提倡和鼓勵下，人們綠化荒山、植樹造林，而石榴樹由于具有很強的適應性、耐旱性和抗病性并且具有較高的經濟價值，因此頗受人們喜愛[2]。

在很長一段時間內，石榴的種質資源評價和利用是國內專家學者的主攻方向，尤其是石榴的形態和經濟性狀研究[3-6]。石榴具有抗癌等保健作用[7]，近些年來已被國際專家學者廣泛關注，成為社會熱點課題，而石榴樹生長過于緩慢，不利于商業化經營。相關研究表明，多倍體的巨大性可以在一定程度上解決植物生長緩慢的問題。關于植物加倍化學藥劑，人們普遍知曉的就是秋水仙素[8-9]，但是目前尚未見關于石榴多倍體的報道，本試驗通過對石榴多倍體的誘導，以期為下一階段石榴多倍體的繁育提供理論和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為豫大籽石榴，于2017年9月采摘于河南省鄭州市滎陽市劉溝村，并于2018年3月22日取出種子，清洗后供使用。

1.2 試驗方法

1.2.1 催芽 先用清水洗種，再將用紗布包裹的種子置于溫度為17～28 ℃的室溫下。在對種子進行催芽時，為了使種子保持一定的濕度，每天都要用清水對種子進行清洗。當種子發出約30%左右的芽時，將種子從紗布中取出，用秋水仙素對種子進行處理。

1.2.2 秋水仙素處理 待處理的種子最好是剛剛發芽的種子。處理時，采用豫大籽石榴（以河陰銅皮石榴為父本、大紅袍石榴為母本人工雜交培育而成），將種子分別用0.2%、05%、0.8%秋水仙素浸泡12、24、48 h，CK（對照）為清水（清水處理分別浸泡12、24、48 h），共設12個處理（表1）。處理時確保環境處于室溫、黑暗的狀態。

1.2.3 數據處理 將用秋水仙素處理后的種子清洗后放入培養皿中，在室溫下繼續催芽。1周后，對種子的發芽率及胚軸大小進行統計。觀察并分析種子發芽率與秋水仙素處理時間、秋水仙素濃度之間的關系。

1.2.4 播種 將種子撒入田中，待種子出苗后，對出苗率、株高、真葉數等進行記錄。為了對不同處理下植物的外部形態進行比較分析，需要用游標卡尺測量2張子葉間的間距。

2 結果與分析

2.1 不同濃度秋水仙素處理12h后種子的發芽情況

由表2、圖1可以看出，種子的發芽率與秋水仙素濃度整體上呈反向關系，秋水仙素濃度越高，種子發芽率越低。清洗處理的發芽率達到最大值，穩定性也比較好。經秋水仙素處理后的種子，其發芽率受到催芽時間的影響，隨著時間增加，發芽率慢慢提高，到一定日期后趨于穩定。

2.2 不同濃度秋水仙素處理24 h后種子的發芽情況

由表3、圖2可以看出，在4月24日、4月25日這2 d，經0.2%秋水仙素處理的種子發芽率比經0.5%秋水仙素處理的種子發芽率低，但是隨著時間的增加，仍然呈現出發芽率與處理濃度相反的規律，也就說是秋水仙素濃度越高，發芽率越低，并且隨著催芽時間的增加，發芽率逐漸提高。

2.3 不同濃度秋水仙素處理48 h后種子的發芽情況

由表4、圖3可以看出，發芽率與秋水仙素處理濃度呈反向的變化規律，即秋水仙素濃度越高，發芽率越低，并且發芽率隨著催芽時間的延長而不斷提高。用濃度為0.2%的秋水仙素處理過的種子，其發芽率要比經CK處理種子的發芽率高，這說明因清水處理時間過長而對種子發芽率產生了影響。

2.4 相同濃度秋水仙素處理不同時間對種子發芽率的影響

由圖1、圖2、圖3可以看出，當用于處理的秋水仙素濃度相同時，不同處理時間對發芽率的影響并無明顯規律，說明可能由于處理時間與處理濃度存在互作作用。但整體分析可以發現，與對照種子的發芽率相比，種子在經秋水仙素處理后，其發芽率都變低了，這反映了秋水仙素處理存在抑制種子發芽的可能性。經CK處理的種子，處理時間越長，發芽率越低，這反映了清水處理時間對種子發芽率存在影響。

2.5 秋水仙素各處理組合對胚軸平均橫徑的影響

從表5、圖4可以看出，不同處理組合的橫徑變化并無明顯規律，但其中經濃度為0.2%的秋水仙素處理24 h后的種子胚軸橫徑達到最大值，經濃度為0.8%的秋水仙素處理 48 h 后的種子雖然也有發芽，但是其胚軸沒有伸長。由此推測，用高濃度的秋水仙素處理種子會對其產生毒害作用。

2.6 秋水仙素各處理組合對大籽石榴出苗率的影響

由表6可以看出，當秋水仙素處理的組合不同時，種子出苗率的變化十分明顯，但規律不明顯。綜合分析可知，整體上處理時間越長，種子出苗率越高，這可能與處理時間、催芽時間有一定關系。

2.7 秋水仙素各處理組合對大籽石榴外部形態的影響

對表7進行分析可以看出，當秋水仙素處理的組合不同時，對石榴幼苗的外部形態有一定影響，但規律不明顯。當秋水仙素處理濃度為0.8%、處理時間為12 h時，平均真葉數達到最大值;當秋水仙素濃度為0.8%、處理時間為24 h時，平均冠幅達到最大值;而當秋水仙素處理濃度為0.2%、處理時間為48 h時，平均株高達到最大值。另外，石榴種子經秋水仙素處理后，其幼苗冠幅大都比未經處理的幼苗冠幅大，由此可初步推測，部分幼苗已經變成了多倍體。

3 結論和討論

3.1 結論

試驗表明，豫大籽石榴的發芽率隨著秋水仙素濃度的降低而提高。當秋水仙素的濃度相同時，發芽率受處理時間的影響并不明顯，說明濃度和處理時間之間存在相互作用的關系。試驗還表明，胚軸橫徑受秋水仙素處理方式的影響無明顯規律，但總體來看，經秋水仙素處理后的種子橫徑比未經處理的種子橫徑大。因多倍體的顯著特點就是巨大性，由此可初步推測，部分種子極有可能已經加倍成為了加倍體。

關于秋水仙素各處理濃度、時間對石榴幼苗外部形態的影響，兩者之間的影響無明顯規律，但總體來看，經秋水仙素處理后的幼苗冠幅比未經處理的幼苗冠幅大。由此也可初步推斷，部分石榴幼苗可能是加倍體。

3.2 討論

很多種子在試驗中沒有發芽或者發芽后沒有出苗，可能與秋水仙素有劇毒相關。秋水仙素的劇毒性會對植物體產生毒害影響，使種子在秋水仙素處理期間就死亡了，即便沒有死亡，也可能對后期種子的萌芽、生長產生影響，這不利于試驗的數據統計及觀察。

本試驗結果表明，采用不同濃度的秋水仙素和不同處理時間，可以不同程度地提高大籽石榴的萌芽率、胚軸橫徑的粗度及影響外部的形態特征。不同濃度的秋水仙素處理時間越長，出苗率就越高;反之，不同濃度的秋水仙素處理時間越短，出苗率就越低。與沒有經過秋水仙素處理的植株相比，多倍體植株在高矮、葉片形態等方面均表現出不同，可見秋水仙素處理對植株的影響很大。絕大部分植株在經秋水仙素染色體加倍誘導后，一方面葉片變大變厚，另一方面發條數（植株修剪后萌發新枝的能力）變少，分枝變多，植株變矮，直立性差。多倍體受秋水仙素濃度、處理時間、處理溫度等的影響。因此，要想提高此項技術的成熟度，還需要進一步拓寬研究深度和廣度。

這些年來，隨著染色體加倍技術的飛速發展，出現了細胞融合技術。該技術能夠有效使野生種品質得到大幅提升，簡化了染色體加倍、品種雜交等復雜環節，是未來的發展趨勢。秋水仙素加倍法作為應用廣泛的加倍法之一，其操作技術在大量實踐中不斷發展成熟，對培育新品種、克服雜交不實不孕性等發揮著積極作用。

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