， ,2

(1.玉溪中煙種子有限責(zé)任公司， 云南 玉溪 653100； 2.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 昆明 650021)

不同萌發(fā)溫度下紅花大金元種子引發(fā)溫度的篩選研究

古吉1，馬文廣1,2

(1.玉溪中煙種子有限責(zé)任公司， 云南 玉溪 653100； 2.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 昆明 650021)

以紅花大金元種子為試驗(yàn)材料，研究不同溫度下引發(fā)的種子在不同萌發(fā)溫度下的發(fā)芽情況，為優(yōu)化煙草種子引發(fā)工藝提供技術(shù)支持。結(jié)果表明，引發(fā)處理可以促進(jìn)煙草種子發(fā)芽：發(fā)芽溫度為25 ℃時(shí)，15 ℃下引發(fā)的所有處理平均發(fā)芽時(shí)間最短、平均發(fā)芽指數(shù)最大，處理間離散度最小，種子發(fā)芽最集中，該引發(fā)溫度下最佳引發(fā)組合為水引發(fā)24 h；發(fā)芽溫度為20 ℃時(shí)，5 ℃下引發(fā)的所有處理平均發(fā)芽時(shí)間較短、平均發(fā)芽指數(shù)最大，處理間離散度較小，種子發(fā)芽較集中，該引發(fā)溫度下最佳引發(fā)組合為25 mg/L GA3溶液引發(fā)20 h；發(fā)芽溫度為15 ℃時(shí)，10 ℃下引發(fā)的大部分處理平均發(fā)芽時(shí)間最短、平均發(fā)芽指數(shù)最大，處理間離散度較小，種子發(fā)芽較集中，該引發(fā)溫度下最佳引發(fā)組合為100 mg/L GA3溶液引發(fā)16 h。

種子引發(fā)； 引發(fā)溫度； 發(fā)芽溫度； 離散度

煙草種子萌發(fā)受溫度變化影響很大。Bunn等[1]和Haroon等[2]認(rèn)為，煙草種子可發(fā)芽溫度為10～32 ℃。王樹(shù)會(huì)等認(rèn)為，煙草種子在最適發(fā)芽溫度范圍之外容易喪失發(fā)芽能力，低溫抑制種子萌發(fā)，高溫則會(huì)引起種子變性[3]。王玉芳等研究表明，煙草種子的適宜發(fā)芽溫度為25～30 ℃，其中25 ℃下種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均較高；隨著發(fā)芽溫度降低，煙草種子的發(fā)芽指數(shù)也逐漸降低[4]。煙草種子育苗過(guò)程中，煙苗對(duì)冷害很敏感，晝夜溫差大、育苗池低溫、空氣環(huán)境低溫等均會(huì)嚴(yán)重影響煙苗的出苗時(shí)間和出苗質(zhì)量[5-7]。研究表明，煙草育苗過(guò)程中，低溫能明顯抑制云煙85、云煙87、K 326、紅花大金元和云煙97等5個(gè)品種煙草種子的發(fā)芽速度，極大延長(zhǎng)發(fā)芽時(shí)間[8]。

為解決低溫帶來(lái)的一系列問(wèn)題，目前煙葉生產(chǎn)中一般采用引發(fā)技術(shù)提高煙草種子活力、促進(jìn)種子萌發(fā)、增強(qiáng)種子抗逆性。種子引發(fā)效果受引發(fā)劑、引發(fā)液水勢(shì)、引發(fā)溫度、引發(fā)時(shí)間等多重因素影響[9]。楊春雷等[10]證明了PEG引發(fā)可顯著改善煙草種子發(fā)芽性狀并減少種子內(nèi)含物質(zhì)外滲。鄭昀曄等研究發(fā)現(xiàn)，采用10 g/L的過(guò)氧化鈣濁液引發(fā)36 h，可顯著促進(jìn)煙草種子的發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)[11]。馬文廣等對(duì)不同引發(fā)藥劑進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)多效唑能提高紅花大金元和MSK 326幼苗抗壞血酸過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶等酶的活性；氯化鈣、脯氨酸和水楊酸能顯著促進(jìn)紅花大金元和MSK 326種子發(fā)芽[12]?？财降劝l(fā)現(xiàn)，赤霉素引發(fā)可顯著改善煙草種子在干旱、低溫以及干旱-低溫交叉脅迫下的種子發(fā)芽情況，縮短發(fā)芽時(shí)間，增加幼苗的根長(zhǎng)、苗高和干鮮重[13]。此外，有研究表明，低溫預(yù)處理可能引起種子內(nèi)源激素的變化，從而解決種子休眠問(wèn)題，促進(jìn)種子萌發(fā)[14]。劉乃森等研究發(fā)現(xiàn)，低溫催芽有利于油葵芽苗菜根系的生長(zhǎng)[15]。王嵐等對(duì)K 326烤煙種子進(jìn)行5 ℃低溫預(yù)處理1個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)種子發(fā)芽起始所需時(shí)間顯著縮短、發(fā)芽勢(shì)明顯提高、種子發(fā)芽更為整齊[16]。王利詳?shù)萚17]對(duì)紅花大金元烤煙種子進(jìn)行5 ℃低溫預(yù)處理1個(gè)月，研究種子萌發(fā)特性，得到與王嵐等[16]相似的研究結(jié)論。目前，有關(guān)引發(fā)溫度與煙草種子引發(fā)效果關(guān)系的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)擬以紅花大金元裸種為材料，研究不同引發(fā)溫度、引發(fā)劑濃度及引發(fā)時(shí)間處理下的種子在不同發(fā)芽溫度下的萌發(fā)情況，為煙草種子引發(fā)技術(shù)的改善提供參考和依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料為紅花大金元裸種，由玉溪中煙種子有限責(zé)任公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)用種準(zhǔn)備及GA3引發(fā)液配置

稱取101份紅花大金元裸種(1 g/份)，分別置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6‰的硫酸銅溶液中消毒20 min后取出，清水洗凈，濾干后備用，其中1份樣品室溫下回干，作為對(duì)照。

配置GA3梯度濃度引發(fā)液，引發(fā)濃度分別為0，25，50，100 mg/L。

1.2.2 引發(fā)處理

將100份消毒后備用的紅花大金元裸種分為4批，每批25份，按批分別加入等體積0，25，50，100 mg/L GA3溶液。將4批樣品每批均分為5小批，共20小批，每小批5份樣品。在25，20，15，10 ℃和5 ℃人工氣候箱里，依次各放入4小批梯度濃度GA3溶液引發(fā)的樣品，處理開(kāi)始后第16，20，24，28，32 h各取1份樣品，清水洗凈濾干，室溫下回干備用。

1.2.3 種子發(fā)芽試驗(yàn)

處理結(jié)束后的種子分別在25，20 ℃和15 ℃下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。在培養(yǎng)皿中墊2層濕潤(rùn)濾紙，每個(gè)培養(yǎng)皿均勻放置100粒種子，加蓋，將種子置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)，每天光照12 h發(fā)芽，發(fā)芽期間保持濾紙濕潤(rùn)。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒種子。發(fā)芽結(jié)束后，計(jì)算種子的發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽時(shí)間(d)=∑(Gt×Dt)/∑Gt；

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)，式中，Gt為在不同時(shí)間的發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽日數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel和SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 25 ℃發(fā)芽溫度下引發(fā)后紅花大金元種子發(fā)芽情況

發(fā)芽溫度為25 ℃時(shí)，20 ℃引發(fā)時(shí)，有18個(gè)處理發(fā)芽時(shí)間顯著短于對(duì)照、16個(gè)處理發(fā)芽指數(shù)顯著大于對(duì)照；其它引發(fā)溫度下，20個(gè)處理發(fā)芽時(shí)間均顯著短于對(duì)照、發(fā)芽指數(shù)均顯著大于對(duì)照(圖1、圖2)。隨著引發(fā)溫度的下降，發(fā)芽結(jié)果顯著優(yōu)于對(duì)照處理，平均發(fā)芽時(shí)間先下降后升高，依次為3.53，3.36，3.13，3.20，3.36 d(C·V 9.07%、6.25%、3.83%、4.06%、4.46%，C·V為變異系數(shù)，下同)；平均發(fā)芽指數(shù)依次為28.16、30.38、32.20、31.58、30.29(C·V 9.45%、5.96%、3.07%、3.32%、4.06%)，呈先升高后下降的趨勢(shì)。

圖1 25 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽時(shí)間變化情況

15 ℃引發(fā)溫度下，除50 mg/L GA3溶液引發(fā)24 h的處理外，其余19個(gè)處理發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽指數(shù)之間無(wú)顯著差異、與對(duì)照相比差異最顯著、且均為單字母標(biāo)記，19個(gè)處理平均發(fā)芽時(shí)間3.10 d(C·V 1.13%)，平均發(fā)芽指數(shù)32.41(C·V 0.96%)；其中，水引發(fā)24 h處理下的紅花大金元裸種發(fā)芽時(shí)間最短(3.03 d)，發(fā)芽指數(shù)最大(33.08)。

圖2 25 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽指數(shù)變化情況

2.2 20 ℃發(fā)芽溫度下引發(fā)后紅花大金元種子發(fā)芽情況

發(fā)芽溫度為20 ℃時(shí)，25，5 ℃下引發(fā)的20個(gè)處理發(fā)芽時(shí)間均顯著短于對(duì)照，其中5 ℃下引發(fā)的20個(gè)處理發(fā)芽指數(shù)均顯著大于對(duì)照；20，15，10 ℃引發(fā)下，發(fā)芽時(shí)間顯著短于對(duì)照處理，發(fā)芽指數(shù)隨著引發(fā)溫度的下降逐漸減小(圖3、圖4)。隨著引發(fā)溫度的下降，與對(duì)照差異顯著的處理平均發(fā)芽時(shí)間先升高后下降，依次為5.12，5.57，5.61，5.49，5.20 d(C·V 6.46%、4.11%、2.96%、1.33%、3.08%)。25 ℃引發(fā)下，僅有1個(gè)處理發(fā)芽指數(shù)(23.98)顯著大于對(duì)照；其余4個(gè)梯度引發(fā)溫度下，發(fā)芽指數(shù)顯著大于對(duì)照的處理個(gè)數(shù)依次為5、5、2、20個(gè)，其平均發(fā)芽指數(shù)先下降后升高，依次為18.38、17.84、18.18、19.22(C·V 4.02%、2.92%、1.08%、2.76%)。

圖3 20 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽時(shí)間變化情況

5 ℃引發(fā)溫度下，25 mg/L GA3溶液引發(fā)20 h處理下的紅花大金元裸種發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比差異最顯著，發(fā)芽時(shí)間最短(5.02 d)，發(fā)芽指數(shù)最大(19.91)。

圖4 20 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽指數(shù)變化情況

2.3 15 ℃發(fā)芽溫度下引發(fā)后紅花大金元種子發(fā)芽情況

發(fā)芽溫度為15 ℃時(shí)，15 ℃下引發(fā)的所有處理發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比均無(wú)顯著差異；10 ℃引發(fā)下，有16個(gè)處理的發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比差異顯著(圖5、圖6)。25，20，10，5 ℃引發(fā)溫度下，發(fā)芽時(shí)間顯著短于對(duì)照的處理個(gè)數(shù)依次為20、4、16、19個(gè)，平均發(fā)芽時(shí)間8.73，9.63，8.22，9.53 d(C·V 10.80%、8.45%、7.54%、6.55%)；發(fā)芽指數(shù)顯著大于對(duì)照的處理個(gè)數(shù)依次為15、2、16、9個(gè)，平均發(fā)芽指數(shù)11.75、10.90、12.24、10.95(C·V 14.01%、14.01%、7.95%、6.46%)。

圖5 15 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽時(shí)間變化情況

10 ℃引發(fā)溫度下，100 mg/L GA3溶液引發(fā)16 h處理下的紅花大金元裸種發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比差異最顯著，發(fā)芽時(shí)間最短(7.00 d)，發(fā)芽指數(shù)最大(14.22)。10 ℃、水引發(fā)條件下，除引發(fā)32 h外，其余處理發(fā)芽時(shí)間均顯著長(zhǎng)于對(duì)照、發(fā)芽指數(shù)均顯著小于對(duì)照。

圖6 15 ℃發(fā)芽溫度下不同引發(fā)處理紅花大金元種子發(fā)芽指數(shù)變化情況

3 結(jié)論與討論

溫度是影響煙草種子萌發(fā)的重要因素之一。本研究結(jié)果表明，引發(fā)處理可以促進(jìn)煙草種子發(fā)芽，發(fā)芽溫度依次為25，20，15 ℃時(shí)，紅花大金元種子引發(fā)處理的最適溫度依次為15，5，10 ℃。

發(fā)芽溫度為25 ℃時(shí)，幾乎所有處理種子發(fā)芽時(shí)間均顯著短于對(duì)照、發(fā)芽指數(shù)均顯著大于對(duì)照。隨著引發(fā)溫度的下降，發(fā)芽效果優(yōu)于對(duì)照處理，平均發(fā)芽時(shí)間先下降后升高、平均發(fā)芽指數(shù)先升高后下降。引發(fā)溫度為15 ℃時(shí)，種子發(fā)芽效果優(yōu)于對(duì)照處理，平均發(fā)芽時(shí)間最短、平均發(fā)芽指數(shù)最大，處理間標(biāo)準(zhǔn)差最小、離散度最小，種子發(fā)芽最集中；該引發(fā)溫度下發(fā)芽效果最佳的處理個(gè)數(shù)最多，各處理平均發(fā)芽時(shí)間最短、平均發(fā)芽指數(shù)最大；該引發(fā)溫度下，最佳處理為水引發(fā)24 h。

發(fā)芽溫度為20 ℃時(shí)，隨著引發(fā)溫度的下降，發(fā)芽效果優(yōu)于對(duì)照處理，平均發(fā)芽時(shí)間先升高后下降、平均發(fā)芽指數(shù)先下降后升高。25，5 ℃下引發(fā)的所有處理發(fā)芽時(shí)間均顯著短于對(duì)照、平均發(fā)芽時(shí)間相近，但5 ℃下引發(fā)的處理發(fā)芽時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差較小、離散度較小，種子發(fā)芽較集中；此外，5 ℃下引發(fā)的所有處理發(fā)芽指數(shù)均顯著大于對(duì)照、平均發(fā)芽指數(shù)較大。5 ℃引發(fā)時(shí)，最佳處理為25 mg/L GA3溶液引發(fā)20 h。

發(fā)芽溫度為15 ℃時(shí)，25，10 ℃下引發(fā)的大部分處理發(fā)芽時(shí)間顯著短于對(duì)照、發(fā)芽指數(shù)顯著大于對(duì)照，但10 ℃下引發(fā)的有效處理平均發(fā)芽時(shí)間較短、平均發(fā)芽指數(shù)較大，數(shù)據(jù)間標(biāo)準(zhǔn)差較小、離散度較小，種子發(fā)芽較集中。10 ℃引發(fā)時(shí)，最佳處理為100 mg/L GA3溶液引發(fā)16 h；該引發(fā)溫度下，不宜采用水引發(fā)對(duì)紅花大金元裸種進(jìn)行處理。

馬麗妍等研究表明，低溫處理可導(dǎo)致鳳丹種胚中碳氮代謝物和內(nèi)源激素含量變化，促進(jìn)種胚發(fā)育及上胚軸生長(zhǎng)，更有利于上胚軸萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)[18]。本研究結(jié)果表明，紅花大金元種子在不同低溫條件下進(jìn)行引發(fā)處理可以在一定程度上提高不同低溫萌發(fā)條件下的種子出苗整齊度，這與王嵐等[16]和王利詳?shù)萚17]的研究結(jié)果一致。

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Selection of Honghuadajinyuan Tobacco Seed Priming Temperaturewith Different Germination Temperature

GUJi1,MAWenguang1,2

(1.Yuxi China Tobacco Seed Co.,Ltd,Yuxi 653100,China;2.Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences,Kunming 650021,China)

The germination condition of Honghuadajinyuan tobacco seed was tested to look suitable priming temperature with different germination temperature,which would support the optimization of tobacco seed priming technology.Results showed that priming promoted seed germination.All effect of 15 ℃-priming was most impressive in 25 ℃-germination with shortest seed mean germination time,increased seed mean germination index,and lowest dispersion.The most suitable priming condition was water-priming with 24 h.The 5 ℃-priming shortened the mean germination time and increased the mean germination index of all seed under 20 ℃-germination with lower dispersion.Priming with 5 ℃,25 mg/L GA3,and 20 h was most effective.The 10 ℃-priming temperature was most suitable for 15 ℃-seed germination,which reduced the mean germination time and increased the mean germination index of most treatment,with lower dispersion.The most optimum treatment was 10 ℃,100 mg/L GA3with 16 h.

seed priming； priming temperature； germination temperature； dispersion

2016-11-13

中國(guó)煙草總公司(110201302006)資助項(xiàng)目。

古 吉(1990—)，女，碩士，主要從事煙草種子技術(shù)研究；E-mail:gujishanghai@126.com。

通迅作者：馬文廣(1972—)，男，研究員，碩士，主要從事煙草種子科學(xué)研究；E-mail:mwg@tobacco-seed.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.016

S 572

A

1001-4705(2017)03-0016-05