孫 瑋,韋國旺,劉 宏,李懂文,秦雪蓮,鄧毅暉
(柳州市林業科學研究所,廣西柳州 545300)
孟江油茶為普通油茶的一個地方良種,主要分布于廣西壯族自治區柳州市三江侗族自治縣孟江河沿岸。孟江油茶果實大小介于小果油茶和普通油茶之間,油質優良、無澀味,具有較高的開發利用潛力[1-2]。
廣西地區大部分孟江油茶種植于20 世紀70 年代或更早時期,目前正處于由盛產期進入衰產期的過渡階段。因此,收集孟江油茶的優良種質材料,培育優良種苗是當前迫切需要開展的工作。實生選種作為育種的重要途徑之一,積極探討實生后代群體主要性狀的遺傳與變異特點,對實生選種具有重要的指導意義[3]。關于不同處理對油茶種子萌發的影響已有一定研究,但針對孟江油茶種子萌發特性的研究還未見報道[4-7]。通過研究不同試驗處理對孟江油茶種子萌發特性的影響,分析不同濃度赤霉素(GA3)和層積處理時間下發芽率、發芽勢、發芽指數的變化規律,為后續解決種子發芽緩慢和不一致的問題,并為開展實生苗繁育提供一定的數據支撐。
2022 年11 月在柳州市三江縣采集孟江油茶果實,并置于室內通風處陰干,待種子脫落后收集,去除雜質后陰干備用。將純凈的河沙用1%次氯酸鈉消毒10 min 后,用清水沖洗2~3 次,稍晾干,控制含水量在60%~80%。
1.2.1 不同濃度GA3試驗
試驗共設置0(CK)、100、200、400、800 和1 600 mg·L-1六種不同濃度的GA3,處理時間4 h,每組處理30 粒種子,重復3 次。用始溫40 ℃清水浸種48 h后用1%次氯酸鈉消毒10 min,清水洗凈后播種于催芽盒中。催芽盒內需先鋪好厚3 cm 的河沙,播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙,放入光照培養箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持濕潤。
1.2.2 層積處理時間試驗
試驗共設置0(CK)、10、20 和30 d 四組常溫層積處理,每組處理30粒種子,重復3次。用始溫40 ℃清水浸種48 h 后用1%次氯酸鈉消毒10 min,清水洗凈后播種于催芽盒中,催芽盒先鋪好厚3 cm 的河沙,播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙,放入光照培養箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持濕潤。
1)以種胚突破種皮為發芽標準,觀察并記錄發芽情況。①萌發時滯。從試驗開始至第1 粒種子開始萌發所需時間,d。②萌發高峰期。從試驗開始至日發芽種子數達到最大所需時間,d。③發芽持續時間。從開始萌發至最后1粒種子萌發的總天數,d。
2)種子萌發相關特性指標包括發芽率、發芽勢和發芽指數,計算方法分別如公式(1)~(3)。
(1)式中:Gp為發芽率,%;n為統計時間內萌發的種子總數,個;N為試驗種子總數,個。
(2)式中:Ge為發芽勢,%;t為日發芽數最大時的種子數,個;T為試驗種子總數,個。
(3)式中:Gi為發芽指數,個·d-1;Gt為試驗天數內萌發種子數,個;Dt為發芽日數,d[8]。
使用Excel 2010 和SPSS 19.0 軟件進行數據整理和分析。
經不同濃度GA3處理后,孟江油茶種子萌發情況如表1 所示。由表可知,未經GA3處理的種子發芽率、發芽勢和發芽指數較低。對孟江油茶種子進行GA3浸種處理后,萌發特性得到明顯改善,表現為萌發時滯縮短、萌發高峰期提前、發芽持續時間縮短及發芽指數顯著提高。

表1 不同濃度GA3對孟江油茶種子萌發特性的影響
隨著GA3濃度的提升,孟江油茶種子的發芽指數提高趨勢明顯,但在400 mg·L-1時達到峰值,之后隨GA3濃度的提升發芽率、發芽勢和發芽指數均出現下降趨勢。在800、1 600 mg·L-1處理下,孟江油茶種子的發芽率和發芽勢與CK處理之間無顯著差異。GA3濃度為100mg·L-1時,發芽率達到最高,為86.67%;GA3濃度為400 mg·L-1時,發芽勢和發芽指數達到最高,分別為15.56%、2.56。
經不同層積時間處理后,孟江油茶種子的萌發情況如表2 所示。由表可知,層積處理后的孟江油茶種子萌發時滯縮短,從CK 處理的10 d 縮短到5~7 d;萌發高峰期提前,由12 d提前到7~11 d;發芽持續時間縮短,由17 d 縮短到12~16 d;除10 d 層積處理下的發芽指數與CK 處理無顯著差異外,其余處理的發芽率、發芽勢和發芽指數較CK 處理均顯著提高,其中層積30 d 處理的發芽率、發芽勢和發芽指數均最高,分別為77.78%、15.56%、2.59。

表2 不同層積處理時間對孟江油茶種子萌發特性的影響
有研究表明,在實驗室中通過模擬自然界高低溫變化的方式進行變溫處理,可有效促進種子萌發[9-11]。因此,變溫處理是一種有益于油茶種子萌發的方法[12]。與同樣為始溫40 ℃溫水處理48 h、25 ℃恒溫條件下的油茶種子萌發結果相比,本次試驗對照組中油茶發芽率提高了20%,由此證明選擇適宜的溫度變化環境,可有效提高油茶種子的萌發效果。
本次GA3試驗結果表明,使用100~1 600 mg·L-1GA3進行浸種催芽,孟江油茶種子的發芽率、發芽勢和發芽指數均有不同程度的提高,也縮短了萌發時滯、發芽持續時間,并提前了萌發高峰期。濃度過高時(800~1 600 mg·L-1)會導致發芽率和發芽指數下降,GA3濃度為400 mg·L-1時表現最佳。常溫層積處理試驗結果說明,隨著層積處理時間的增加,種子萌發的各項指標均得到顯著改善,層積處理可以打破孟江油茶種子的休眠,層積處理時間越長效果越好。
綜合GA3處理和層積處理結果來看,400 mg·L-1GA3處理的種子萌發效果優于層積處理30d 的各項指標,表明可優先選擇400mg·L-1GA3進行浸種處理,為后續開展孟江油茶優良單株子代繁育和縮短繁育時間提供了一定的數據參考。同時,本次試驗采取的是孟江油茶群體種子,后續可針對不同優良單株的萌發特性開展研究,為選育工作提供重要支持。