不同引發處理對辣椒種子萌發的影響

胡華冉 劉廣未 杜 磊 張芮豪 鐘秋月 龍洪進 桂 敏*

（1. 云南省農業科學院園藝作物研究所， 昆明 650205； 2. 云南省普洱市鎮沅縣者東鎮農業服務中心， 普洱 665000）

辣椒是一種重要的蔬菜作物，由于其具有適應性強、果期長、產量高、營養豐富、用途廣等諸多優點，現在已經成為人們廣泛栽培和研究的蔬菜品種。據統計，我國已成為世界第一大辣椒（含甜椒）生產國與消費國，辣椒也成為我國蔬菜產業中的第一大產業[1]。在辣椒育種過程中，有些辣椒材料的種子存在發芽緩慢、發芽率低、整齊度差等問題，特別是在低溫保存多年的種子，極不利于辣椒優良品種選育和種業發展。因此，探索提高辣椒老化種子發芽率的方法，對提高其利用率、減少種質資源的浪費具有十分重要的意義。

種子萌發領域的重要進展之一是種子引發技術，該技術不僅可以顯著提高種子活力，還能大大縮短種子出苗的時間、保持出苗一致性，促進種子萌發[2]。植物種類、引發介質、引發濃度、引發時間、引發溫度等因素對引發有很大的影響[3]。有學者發現PEG分子量越大（10 000），種子活力提高越多；且隨著分子量的增大，濃度越低（15%），引發效果越好[4]；不同濃度（5、10、15、20 g/L）NaCl引發對紅花種子發芽率、發芽指數和速度系數均有顯著影響[5]；亦有學者發現KCl（2%）和KH2PO4（1%）引發能顯著提高小麥種子的萌發率和出苗率[6]。此外，在引發過程中加入一定濃度的激素，也是促進萌發的一種引發方法。目前國內外已有報道的激素種類有赤霉素（GA3）、6-芐氨基嘌呤（6-BA）、生長素（IAA）、脫落酸、油菜素內酯、細胞分裂素等[7-9]。種子引發技術已在花卉、果樹、蔬菜、作物等方面得到廣泛應用，成為種子科學研究領域研究熱點之一[2]。

目前，國內雖然已經有辣椒種子萌發相關的研究，但利用引發技術對老化種子萌發特性方面的報道較少，本文對不同引發劑在不同濃度條件下對辣椒老化種子萌發的影響進行研究，旨在找出辣椒老化種子發芽最適的引發條件，提高其萌發率，為充分利用辣椒老化種質資源與其繁殖生產實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

辣椒種子：品種為‘云干椒3號’，由云南省農業科學院園藝作物研究所茄果類產業技術創新團隊自主選育；試驗用種子在低溫儲藏柜（8 ℃）保存約5年，平均發芽率約為25%。

1.2 引發處理

挑選飽滿的辣椒種子，用5%次氯酸鈉溶液消毒10 min，再用無菌水沖洗干凈。在28 ℃的恒溫培養箱內，將種子分別放入不同濃度的引發劑中引發，濃度梯度設置見表1，以未浸泡種子為對照（CK）。每處理組50粒種子，3次重復。浸種24 h后，用蒸餾水沖洗種子4～5次，然后將種子置于濾紙表面進行回干處理，室溫下晾干至可從指縫間滑落，再均勻平鋪在鋪有2層濾紙的培養皿內，蒸餾水濕潤。在晝/夜溫度為26 ℃/28 ℃，晝/夜光照時間為16 h/8 h，光照強度為80%，空氣濕度為65%的人工氣候箱內催芽。

表1 引發劑的浸種濃度設置

1.3 指標測定

種子處理后每天觀察種子發芽情況，種子萌發以胚根突破種皮為標準，自發芽試驗開始每天記錄累計發芽數，共統計8 d；8 d后，測定其株高、根長、鮮質量以及出苗率。并按照以下公式計算各指標：

發芽勢% =第6 d發芽種子數/供試種子數×100

發芽率% =發芽種子數/供試種子數×100

出苗率% = 出苗數/供試種子數×100

1.4 分析方法

采用 EXCEL 2010 軟件進行列表、統計和作圖，運用 SPSS 19. 0 統計分析軟件進行 ANOVA 方差分析，采用 Duncan法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同濃度引發劑對辣椒種子每天發芽情況的影響

由圖1可知，在4種引發劑的處理下，發芽率隨著時間的推移而增加。在6-BA不同濃度（0.05～0.30 g/L）處理下，種子的發芽率均顯著低于對照；第2～5 d，水引發（0 g/L）下的發芽率與對照無顯著差異；第6 d開始，均顯著高于對照及6-BA各處理。在GA3處理下，隨著濃度的升高，種子的發芽率表現出升高的趨勢；第2～5 d，在0.30 g/L的GA3處理下，發芽率表現最高，與對照和其他處理差異顯著；第7～8 d，在GA3濃度為0.10、0.20、0.30 g/L處理間的發芽率無顯著性差異，但均顯著高于其他處理。在NaCl處理下，第2～5 d，12 g/L的NaCl處理下，其發芽率均顯著高于其他處理；5 d后，8 g/L NaCl的處理下，其每天的發芽率達到最大值，與對照和各濃度處理間差異顯著；而4 g/L、16 g/L NaCl處理下的發芽率顯著低于對照。在不同KCl濃度處理下的發芽率均顯著高于對照，其中，6 g/L KCl處理下的發芽率每天保持最大值，與其他處理差異顯著。

圖1 不同濃度引發劑對‘云干椒3號’每天發芽率的影響

此外，由表2可知，辣椒種子在6-BA各濃度處理下，起始發芽天數均被推遲；而在GA3、NaCl、KCl處理下，辣椒種子在第2 d均開始發芽。特別是在0～0.30 g/L GA3處理下，其濃度越高，起始發芽數也越多。

表2 不同濃度梯度引發劑溶液對‘云干椒3號’發芽數的影響

2.2 不同濃度引發劑對辣椒種子發芽勢和發芽率的影響

由表3可知，雖然6-BA處理（0.05～0.30 g/L）下的發芽勢、發芽率顯著低于對照和水引發處理，但在0.05 g/L 6-BA處理下，其發芽勢與發芽率顯著高于0.10、0.20、0.30 g/L處理。GA3處理（0.05～0.30 g/L）下的發芽勢、發芽率顯著高于對照和水引發，其發芽勢在0.10、0.30 g/L處理下達到最大值，與其他處理差異顯著；而0.10～0.30 g/L處理間的發芽率無顯著差異，且高于其他處理。NaCl處理下，8 g/L處理下的發芽勢顯著高于其他處理；發芽率隨著NaCl濃度（8～16 g/L）的升高而降低，當NaCl濃度為8 g /L時達到最大值，顯著高于對照。KCl（6～24 g/L）處理下，發芽勢、發芽率隨著濃度的升高而降低，兩個指標均在6 g/L達到最高值，且顯著高于對照與水引發。

2.3 不同引發濃度對幼苗生長指標的影響

不同濃度引發劑處理對辣椒幼苗形態指標的影響見表3。從表3可以看出，6-BA處理下，除了0.10、0.30 g/L處理下的鮮質量外，其他各處理下的株高、根長、鮮質量、出苗率均顯著低于對照，且株高、根長在0.05～0.30 g/L處理間沒有產生顯著影響。GA3（0.05～0.30 g/L）處理下的鮮質量、出苗率明顯優于對照，但株高、根長低于對照；鮮質量、株高、根長在0.10 g/L的GA3處理下達到最大值，而出苗率在0.30 g/L處達到最大值。NaCl處理下，株高、根長在4 g/L達到最大值，但明顯低于對照；而鮮質量隨著NaCl濃度（4～12 g/L）的升高而增加，明顯優于對照；其出苗率在8 g/L、12 g/L處理下，顯著高于對照。KCl處理下，株高、根長隨濃度的升高而增加，但均低于對照；鮮質量明顯優于對照，在KCl濃度為12 g/L的處理下達到最大值；出苗率在KCl各處理濃度下（6～24 g/L）均顯著高于對照，在18 g/L處理下達到最大值。

表3 不同濃度引發劑對‘云干椒3號’種子萌發期各指標的影響

3 討論與結論

有報道采取浸種引發方式使種子獲得較高的發芽率，縮短發芽時間[10-12]。植物激素浸種不僅破壞妨礙種子萌發的活性物質，還有利于種子吸水萌發。例如，GA3可打破種子休眠，促進生長素類物質的合成，提高種子內淀粉酶活性，加快種子代謝活動，從而提高種子發芽能力，但有一定的濃度范圍，超過該范圍會出現抑制作用[13]。本文研究分析，GA3（0.05～0.30 g/L）能有效促進辣椒種子萌發，中低濃度（0.10、0.20 g/L）處理的效果均優于高濃度（0.30 g/L）處理，此結果與屈海泳等[14]的研究結果類似，適宜濃度GA3處理效果較好，高濃度處理效果下降，甚至抑制萌發。

6-BA作為一種細胞分裂素，可以促進細胞分裂、誘導芽分化，有利于種子的萌發；還可調控營養物質在植物體內的運輸、促進新陳代謝，進而促進種子出苗。6-BA已經應用在茄子、萵苣、苦瓜、秋葵等作物上，研究結果表明，在一定程度上可以提高種子的萌發能力，但作物不同，萌發所需的6-BA濃度不同[13-15]。本試驗中，6-BA濃度在0.05～0.30 g/L范圍內對辣椒種子進行浸種處理，其發芽勢、發芽率、株高及根長均顯著低于對照，與姚美妮[16]試驗認為0.05 g/L、0.10 g/L 6-BA溶液處理種子效果相對較好的結果存在較大差距，推測一方面是因為辣椒種子低溫保存時間較長，老化嚴重導致其對激素的敏感性發生改變，可能降低了促進萌發的濃度；另一方面重要的原因是本試驗中所設置的濃度范圍可能超出了6-BA促進此辣椒品種萌發的最適濃度范圍，縮小其濃度范圍是否有助于該辣椒種子的萌發尚有待于進一步驗證。

此外，大量研究表明，用NaCl和KCl鹽溶液對小麥、水稻、甜瓜、番茄、油菜等作物浸種處理，可以在種子中形成適宜的代謝反應，提高種子萌發性能和幼苗形態的建立[17-19]。本研究得到的結果與之類似，不管是NaCl還是KCl，萌發指標和幼苗指標均在適宜濃度處理下顯著高于對照。其中，KCl處理對促進辣椒老化種子萌發、提高辣椒幼苗質量的效果較好。

綜上所述，用不同濃度的KCl、NaCl以及GA3浸種24 h既能獲得較高的發芽率，又能促進幼苗的形態建成，是促進辣椒老化種子萌發、縮短其萌發時間的較優方法。其中，GA3效果最優，KCl次之，NaCl隨后。本研究不僅改變了辣椒老化種子的萌發特性，也對幼苗形態建成持續影響。造成這種現象的可能原因如下：在浸種時引發劑能夠活化種子的內源激素，活化的內源激素能激活潛在的酶系統，進而加速老化種子內的生理物質代謝；此外，在浸種時外源激素被種子以某種方式存儲起來，浸種干擾了植株的正常代謝，在形態建成期再逐漸釋放，導致形態建成期出現差異[21]。