甲醇老化處理對甜瓜種子萌發與幼苗生長的影響

楊麗 任毛飛

摘? ? 要：為研究甲醇老化處理對甜瓜種子萌發與幼苗生長的影響，用50%甲醇溶液對甜瓜種子進行5、15、25、35、45 min浸泡，進行人工老化處理，測量幼苗干鮮質量、最大根長、根體積等指標，計算種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、種子浸出液相對電導率等指標，對種子浸出液的相對電導率與甲醇浸泡時間進行線性回歸分析。結果表明，幼苗各形態指標隨甲醇處理時間延長，呈現逐漸下降趨勢，與浸泡時間呈負相關。與對照相比，不同時間甲醇浸泡處理種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數分別降低2.11%～22.11%、4.35%～17.39%、4.76～38.10%、1.29%～50.43%，與浸泡時間呈負相關。種子浸出液相對電導率隨老化時間延長呈現出逐漸升高趨勢，與浸泡時間呈正相關，50%甲醇浸泡種子人工老化時間選擇35 min為宜。

關鍵詞：甜瓜;甲醇;種子;萌發

中圖分類號：S652 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）08-074-04

Effect of seed treatment with methanol on the seed germination and? seedling growth in melon

YANG Li1， REN Maofei1，2

（1. College of Horticulture，Xinyang Agriculture & Forestry College， Xinyang 464000， Henan， China; 2. College of Agronomy， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， Hunan， China）

Abstract： In order to study the effect of seed treatment with methanol on the seed germination and seedling growth in melon， melon seeds were treated with 50 alcohol solution for 5， 15 ，25 ， 35 and 45 minutes， the plant dry weight， fresh weight， root dry weight， fresh weight， and maximum root length were measured， the germination rate， germination potential， germination index， vitality index， relative conductivity and other indexes were calculated， the relative conductivity of seed leaching solution and methanol soaking time were analyzed by linearly regression. The results showed that with the extension of methanol treatment time for seeds， all of the seedling morphological indexes showed a decreasing trend， which were found negative correlations with the soaking time. Each index treatment group was lower than that of CK group （2.11%-22.11%，4.35%-17.39%，4.76%-38.10%，1.29%-50.43%）. The relative conductivity of the seed leaching solution showed a gradually increasing trend with the aging time， it was positively correlated with the soaking time. In conclusion， 35 min is the appropriate aging time with 50% methanol.

Key words： Melon; Methanol; Seed; Germination

甜瓜（Cucumis melo L.），葫蘆科甜瓜屬蔓生草本植物，是日常生活中重要的瓜果之一。甜瓜果肉甜美，具有較高的營養價值和藥用價值，是我國最重要的園藝作物之一，栽培面積居世界第一。種質資源是育種的重要物質基礎，其豐富程度直接決定了作物育種的多樣性，因而，種質資源保護十分重要。殷換弟[1]以大蔥種子為材料，研究了蔬菜種子貯藏壽命機制。薄麗萍[2]研究了不結球白菜種子老化衰變的生理基礎。宋江萍等[3]以老化蘿卜為研究對象，報道了不同物質對恢復老化種子活力的影響。鮮萱等[4]利用高溫高濕人工加速老化菠菜種子，對其過程生理生化指標及萌發的相關基因表達量進行了研究。張海艷[5]以甲醇老化處理方法對玉米種子發芽和幼苗生長進行比較研究。種子老化一直是人們關注的熱點，雖種子和種子老化的相關研究較多[6-13]，但甲醇老化處理甜瓜種子研究報道很少，筆者以甜瓜種子為試驗材料，用50%的甲醇溶液進行人工老化處理，加快種子老化，模擬種子老化的生命狀態，研究種子相關發芽指標變化，探索甜瓜種子人工老化技術對于揭示老化機制、提高種子保存效果等具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

材料：西州密25甜瓜種子，由新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所生產，甲醇由鄭州奧祥化工產品有限公司生產。

1.2 試驗設計

試驗于2018年4月10日至2018年5月15日在信陽農林學院園藝栽培實驗室進行。

試驗采取完全隨機試驗設計，用50%甲醇溶液對甜瓜種子進行浸泡處理，根據浸泡時間不同，共設置5個處理，1個對照（清水），具體如下。處理A：5 min;處理B：15 min;處理C：25 min;處理D：35 min;處理E：45 min;CK：30 min（清水）。每個處理5次重復，每個重復50粒種子，共計1500粒種子。處理完畢后立即用濾紙吸干殘留液，放在實驗室10～12 h后備用。將種子均勻地放置于種子發芽的容器中，上下各鋪2層紗布，放入28 ℃培養箱中，并作遮光處理，定期補水保濕。

1.3 指標測定及方法

每天定時觀察記錄（8：00和20：00）種子萌發情況（以胚根≥2 mm為種子發芽標準）。光照培養箱中培養5 d至1葉1心，測量相關數據。每個重復取10株，測量植株及根干鮮質量、最大根長、根體積、相對電導率（12、24 h）等指標。根據記錄種子萌發情況，計算甜瓜種子發芽的相關指標（參照任毛飛等[14]的方法），相對電導率的測定參照張海艷[5]的方法。初電導率和相對電導率計算公式：

初電導率=[重復1電導率/重復1的種子質量+重復2電導率/重復2的種子質量+重復3電導率/重復3的種子質量]/3;

相對電導率/%=（初電導率-對照電導率）/（絕對電導率-對照電導率）×100。

1.4 數據處理

試驗數據采用IBM SPSS 20.0進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 甲醇老化處理對甜瓜種子萌發的影響

由表1可知，甲醇處理后種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數均低于對照，且隨甲醇處理時間增加均呈現遞減趨勢。其中，處理A、B種子發芽率均與CK無顯著差異，其他處理間種子發芽率均存在顯著差異。僅處理A種子發芽勢與CK差異不顯著，處理B、C、D之間種子發芽勢差異不顯著，處理D與E之間種子發芽勢差異不顯著，其他處理間種子發芽勢差異均達顯著水平。處理A與CK間種子發芽指數差異不顯著，其他處理種子發芽指數均顯著低于對照，處理B與C之間、處理D與E之間種子發芽指數差異均不顯著。處理A與CK之間種子活力指數差異不顯著，其他處理種子活力指數均顯著低于對照，處理B與C之間種子活力指數差異不顯著，但均顯著高于處理D與E，而處理D與E之間種子活力指數也存在顯著差異。結果表明，與對照相比，各處理發芽指標分別降低2.11%～22.11%、4.35%～17.39%、4.76%～38.10%、1.29%～50.43%。

2.2 甲醇老化處理對甜瓜幼苗植株干鮮質量的影響

由表2可以看出，甲醇老化處理后甜瓜植株干鮮質量均低于對照，且均隨甲醇處理時間增加呈現遞減趨勢。其中，處理A植株鮮質量與CK間差異不顯著，處理B與C之間、處理D與E之間植株鮮質量差異均不顯著，其他處理間植株鮮質量差異均達顯著水平。處理A與CK間植株干質量差異未達顯著水平，處理C、D間植株干質量差異未達顯著水平，其他處理間植株干質量差異均達顯著水平。結果表明，與對照相比，老化處理幼苗植株鮮質量降低2.39%～20.59%;老化處理幼苗植株干質量降低6.10%～43.19%。

2.3 甲醇老化處理對甜瓜幼苗根系的影響

由表3可知，甲醇老化處理后甜瓜幼苗的根鮮質量、根干質量、最大根長均低于對照，且根鮮質量呈現隨甲醇處理時間增加而遞減的趨勢。處理A與CK間根鮮質量差異不顯著，處理D與E間根鮮質量差異不顯著，其他處理間根鮮質量差異達到顯著水平。處理A與CK間幼苗根干質量差異不顯著，其他處理與CK間幼苗根干質量差異顯著，處理B、C、D、E之間根干質量差異均不顯著。處理A、B、CK三者之間幼苗最大根長差異不顯著，處理C、D之間幼苗最大根長差異不顯著，其他處理間幼苗最大根長均存在顯著差異。各處理間根體積均無顯著差異。結果表明，與對照相比，老化處理的幼苗根鮮質量、根干質量、最大根長分別降低1.22%～39.62%、5.26%～31.58%、3.00%～33.38%。

2.4 甲醇老化處理對甜瓜種子電導率的影響

從圖1可以看出，隨著甲醇老化處理時間的增加，各處理浸泡種子的相對電導率均呈上升趨勢。種子浸泡時間相同時，浸出液相對電導率呈隨甲醇濃度增大而增大的趨勢。表明甲醇老化處理后，隨著老化處理時間增加，種子細胞膜的完整性受破壞程度加劇，其透性增大，浸出液中的內含物質外滲量增多，以致浸出液的相對電導率增加。

由以上數據得到相對電導率與甲醇老化處理種子時間建立線性回歸方程。種子浸出液時間12 h回歸方程為：y =0.34x + 16.25，R? = 0.975;種子浸出液時間24 h回歸方程：y = 0.67x + 41.18，R? = 0.940。

3 討論與結論

種子從生理成熟到失去活力需要一定時間，種子成熟度、儲存環境等都會影響種子壽命。種子老化是一個漸變的過程，在這一過程中種子發芽率、發芽指數、活力指數等都會發生一系列變化。開展人工種子老化機制研究，對控制種子老化速率具有重要作用，尤其是對稀有植物的種子。試驗采取甲醇人工老化處理加速種子老化進程，以明確甜瓜種子在不同老化處理中的活力及壽命的響應機制，對制定種子質量相關標準和種質資源的研究具有重要參考意義。

本研究中，甲醇老化處理甜瓜種子，隨著處理時間的增加，相對電導率增加，研究結果和張海艷[5]以不同時間甲醇老化處理對玉米種子的研究結果相似。孟超敏等[15]以中棉所42棉花為試驗材料，用甲醇人工老化處理棉花種子，隨著老化程度加深，棉花種子發芽指標、植株鮮質量也呈現下降趨勢，相對電導率隨老化時間的延長總體逐漸升高，與本研究結果相近。湯菊香等[16]對甲醇處理后小麥種子生理特性變化情況進行了研究，指出小麥種子發芽指標和活力指標均隨老化時間延長也呈明顯降低趨勢，老化種子浸出液相對電導率在不同處理間雖存在一定差異，但變化總趨勢也是隨老化時間延長而升高。本研究結果中，種子發芽指標下降的程度和種子浸出液相對電導率上升程度雖與相關研究有一定差異，但呈現出大致相同規律，這是不同種子對甲醇老化的響應程度有一定差異導致的。

綜上所述，一定濃度甲醇老化處理種子的時間與種子萌發、幼苗生長指標呈負相關，而與種子浸出液的相對電導率呈正相關。在本研究中，甜瓜種子萌發及幼苗生長對甲醇老化作用響應敏感，35 min和45 min的甲醇處理效果差異不大，因此，50%甲醇浸泡種子人工老化的時間以35 min為最佳選擇。

參考文獻

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