張子威,王貞紅,張立友
(西藏農牧學院 資源與環(huán)境學院,西藏 林芝 860000)
茶(Camelliasinensis)是山茶科山茶屬的一種灌木或小喬木,原產自我國西南地區(qū)[1],目前5大洲亞熱帶地區(qū)都有廣泛種植。茶葉主要用作飲料,也是世界3大軟飲料之一,還可以當作食品添加物。茶葉提取物廣泛用于醫(yī)藥、保健、美容、環(huán)保、化工等領域[2]。茶樹育種主要包括有性繁殖和無性繁殖2種,雖然目前茶樹育種工作中大都采用無性繁殖[3],但是有性繁殖的地位同樣不可忽視:茶籽產量大,方便攜帶和貯藏,后代的遺傳信息完整,能為引種馴化提供豐富的選種材料[4]。對于西藏來說,目前茶葉的主要產區(qū)在藏東南林芝地區(qū)的墨脫縣和易貢縣,隨著無性系茶樹的引進和原有有性系茶樹的衰老[5],西藏茶樹的種子繁殖就顯得尤為重要。
一般來說,即使在雨水充沛的藏東南地區(qū),茶籽播種后到萌芽期也常遇到春旱天氣,使茶籽出現(xiàn)萌發(fā)率低、幼芽萌發(fā)不良、抗逆性差等問題[6],因此,對茶籽萌發(fā)的研究就具有深遠的意義。近年來對茶籽萌發(fā)與處理的研究報道比較少,涉及西藏茶籽萌發(fā)的研究更是寥寥無幾??v觀全國,針對茶籽萌發(fā)的研究大多是對茶籽進行激素處理[7-9],溫度處理[10]。因此,本實驗在前人相關研究的基礎上[11-13],模擬西藏產茶區(qū)自然條件,在海拔3 100 m的西藏農牧學院苗圃地進行試驗,研究6種茶籽在不同處理下的萌芽情況。
易貢茶群體種茶籽采自西藏林芝市波密縣易貢茶場,川茶、蜀永307號、蜀永906號、福鼎大白茶和青心烏龍的茶籽均采自四川省名山縣。
對采摘后的6種茶果進行預處理,去掉果殼采集茶籽,將殘次的茶籽去除,留下大小一致的種子進行后續(xù)處理。將6種茶籽分別放入清水,舍棄漂浮的茶籽,剩下的茶籽作試驗材料。重復上述操作,經(jīng)過多次選擇,可以盡量減小試驗材料帶來的誤差,使茶籽在經(jīng)過藥液處理時更加均勻,并加速藥劑對茶籽產生作用。分別用機械破損、ABT生根粉浸泡和80 ℃水浴處理6種茶籽,以未處理茶籽為對照組,進行茶籽萌發(fā)試驗,計算茶籽的發(fā)芽勢與發(fā)芽率。
1.2.1 機械破損
用刀片輕輕在茶籽種皮上割開一條縫隙,以增強其通透性。隨機挑選10顆茶籽置于加入適量蒸餾水的培養(yǎng)皿中,將培養(yǎng)皿放入20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,濕度50%~60%,觀察并記錄萌發(fā)情況。以完整茶籽為對照。
1.2.2 ABT處理
用200 mg·L-1ABT分別浸泡茶籽4、8、12 h后,分別隨機挑選10顆茶籽置于對應的培養(yǎng)皿中,加入適量蒸餾水,并將培養(yǎng)皿放入20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,濕度50%~60%。以不浸泡ABT的茶籽為對照。觀察并記錄萌發(fā)情況。
1.2.3 高溫
將茶籽放入80 ℃的水中浸泡到水溫自然冷卻,然后隨機挑選10顆茶籽置于培養(yǎng)皿中,并加入適量的蒸餾水。將培養(yǎng)皿放入20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,濕度50%~60%,觀察并記錄萌發(fā)情況。以未經(jīng)高溫浸泡的茶籽為對照。
在胚根剛露白時開始觀測,每天按時觀測1次。當茶籽的胚芽長出種皮并且大部分達到移栽到基質中的標準時,結束觀測[14]。分別計算對照組和實驗組的發(fā)芽率與發(fā)芽勢:發(fā)芽率(%)=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100,發(fā)芽勢(%)=發(fā)芽高峰日發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。
由圖1可知,所有茶籽對照組的發(fā)芽勢與發(fā)芽率均為10%。川茶茶籽經(jīng)機械破損后,其發(fā)芽勢和發(fā)芽率均有提高,發(fā)芽勢達20%,比對照組提高10百分點;發(fā)芽率達30%,比對照組提高20百分點。機械破損后的易貢茶發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%,與對照組不存在差異。機械破損后的蜀永906發(fā)芽勢達100%,比對照組提高90百分點;而發(fā)芽率也達90%,其發(fā)芽勢和發(fā)芽率均顯著高于對照組。相比之下,同根同源的蜀永307經(jīng)過機械破損后,其發(fā)芽勢與發(fā)芽率比對照組只高出20百分點。機械破損后的福鼎大白茶與對照組相比變化不大,僅僅是發(fā)芽率高出10百分點。機械破損后的青心烏龍發(fā)芽率和發(fā)芽勢都達到80%,均高于對照組。
圖1 機械破損對6種不同茶籽發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響
綜上,川茶、青心烏龍、蜀永307和蜀永906茶籽經(jīng)機械損傷后出苗快,發(fā)芽率、發(fā)芽勢均有提高,尤其是青心烏龍和蜀永906,機械破損后其發(fā)芽率均超過80%。機械處理對易貢茶籽的發(fā)芽能力則無影響;機械處理可小幅度提升福鼎大白茶的發(fā)芽率,但其發(fā)芽勢與對照組無差異。
從圖2可知,川茶茶籽經(jīng)過200 mg·L-1ABT處理4、8、12 h后的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為0,對照組發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%;易貢茶籽經(jīng)200 mg·L-1的ABT處理4、8 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為0,處理12 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%,與對照組相當。這表明川茶茶籽和易貢茶籽經(jīng)過200 mg·L-1的ABT處理后,萌發(fā)均受到抑制。
圖2 ATB處理4~12 h對6種不同茶籽發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響
蜀永307號茶籽經(jīng)過200 mg·L-1ABT處理12 h后發(fā)芽率最高,達80%,發(fā)芽勢也達到最高(30%),極顯著高于對照組;200 mg·L-1ABT處理4、8 h后,蜀永307號茶籽的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%,與對照組相同。蜀永906號茶籽經(jīng)過200 mg·L-1ABT處理12 h后發(fā)芽率為20%,發(fā)芽勢為10%,與對照組差異較?。?00 mg·L-1ABT處理4、8 h后蜀永906號茶籽發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為0。這表明200 mg·L-1ABT處理12 h對蜀永906號茶籽萌發(fā)有輕微的促進作用,而4、8 h對蜀永906號茶籽萌發(fā)有強的抑制作用。
福鼎大白茶茶籽經(jīng)200 mg·L-1ABT處理8、12 h后的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%,與對照組相比無變化;處理4 h后,福鼎大白茶籽的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為0。這表明200 mg·L-1ABT處理對福鼎大白茶籽的萌發(fā)沒有促進作用,處理4 h有抑制作用。青心烏龍茶籽經(jīng)200 mg·L-1ABT處理8 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為10%,處理4、12 h后發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為0,表明200 mg·L-1ABT處理對青心烏龍茶籽萌發(fā)有強抑制作用。
由圖3可知,6種茶籽通過80 ℃水浴處理后,均沒有發(fā)芽。初步猜想是由于水溫超出了茶籽萌發(fā)所需的溫度范圍。因為種子在萌發(fā)時,內部的物質和能量轉化需要多種酶的參與,而酶的催化活動需要在一定溫度范圍內進行,溫度過低或過高都會使種子內各種酶失去活性,中斷反應,種子就不能萌發(fā)。
圖3 80 ℃水浴處理、不處理對6種茶籽發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響
機械破損方式進行茶籽催芽處理,除易貢茶籽外,其余5種茶籽發(fā)芽率明顯升高,部分品種發(fā)芽率高達80%以上。這是由于機械破損后的茶籽對水分的吸收能力加強,足夠的水分也加快了茶籽萌發(fā)速度。因此,茶籽經(jīng)過機械破損后出苗速度加快,規(guī)?;缢枰臅r間也得到縮短,但機械破損的缺點是操作過程相對比較復雜,工作量比較大。
ABT能通過強化、調控植物內源激素的含量增強茶籽內部酶的活性,促進生物大分子的合成,誘導植物不定根或不定芽的形成,提高茶籽的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。本試驗用200 mg·L-1的ABT浸種,不同茶籽對ABT的敏感程度不同。200 mg·L-1的ABT處理易貢茶籽12 h,對種子萌發(fā)沒有促進作用,浸泡4、8 h后則不發(fā)芽。200 mg·L-1ABT對川茶茶籽有較強的抑制作用,處理后茶籽不發(fā)芽。200 mg·L-1的ABT浸種12 h可以使蜀永307號茶籽出苗快,縮短育苗時間,起到促進作用,而對蜀永906號茶籽的萌發(fā)促進作用較小。200 mg·L-1的ABT對青心烏龍茶籽和福鼎大白茶籽沒有促進作用。
茶籽的萌發(fā)要有適宜的溫度,溫度過高或過低,萌發(fā)都受影響。溫度不僅可以大大提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢,也縮短了萌發(fā)時間。本試驗采用80 ℃水浴處理茶籽,所有茶籽發(fā)芽率與發(fā)芽勢均為0,說明該方法處理茶籽萌發(fā)有抑制作用。
本試驗沒有設置不同濃度梯度的ABT處理,浸種的時間梯度較少,也沒有設置不同的溫度梯度,這是本試驗的缺陷。下一步可考慮設置不同濃度梯度的ABT處理、不同溫度梯度處理,細化浸種的時間梯度,并考慮溫度與ABT濃度相結合,以期得到發(fā)芽率高、出苗快、出苗整齊的處理方法,為茶籽萌發(fā)提供科學依據(jù)。