干热处理对葫芦砧木种子发芽及子叶生长的影响

2014-04-29 11:03黄芸萍严蕾艳张华峰应泉盛王迎儿王毓洪
中国瓜菜 2014年3期
关键词:花叶病毒子叶葫芦

黄芸萍 严蕾艳 张华峰 应泉盛 王迎儿 王毓洪

摘 要: 为了研究干热处理对葫芦砧木种子发芽及子叶生长的影响,以葫芦种子为材料,对干热处理后的种子进行发芽率和正常苗率的测定。结果表明:葫芦种子Y1、Y3、Y5干热处理2周后发芽率均能达到85%,幼苗子叶畸形率低于30%。带有黄瓜绿斑驳花叶病毒的葫芦种子经过干热处理后幼苗真叶病毒检测为阴性。干热处理能有效失活葫芦种子上携带的黄瓜绿斑驳花叶病毒,并且种子的活力基本不受影响。关键词: 葫芦; 砧木; 干热处理; 种子; 发芽; 子叶Effects of Dry Heat Treatment on Seed Germination and Cotyledon Growth of Lagenaria RootstockHUANG Yun-ping, YAN Lei-yan, ZHANG Hua-feng, YING Quan-sheng, WANG Ying-er, WANG Yu-hong(Ningbo Academy of Agricultural Sciences, Ningbo, Zhejiang 315040, China)Abstract: Seed germination and cotyledon growth of Lagenaria rootstock were evaluated to explore the effects of dry heat treatment on seed quality. The result indicated that after 2 weeks of Y1,Y3,Y5 dry heat treatments the Lagenaria seed had up to 85% germination and less than 30% abnormal seedlings. Elisa detection showed negative results in true leaf of the seedlings from seed treated with dry heat. Therefore,dry heat treatment can effectively eliminate CGMMV virus in Lagenaria seed without significant damage to seed viability.Key words: Lagenaria; Rootstock; Dry heat treatment; Seed; Germination; Cotyledon

干热处理是一种应用于种子消毒的物理方法,与其他种子消毒处理技术相比[1],干热处理能够更彻底地去除种子内外携带的病原菌、钝化病毒,适合规模化处理大量种子。近年来,我国西瓜生产上爆发的毁灭性病害——黄瓜绿斑驳花叶病毒病是一种种传病害[2-3],经生产实地调查研究,该病毒主要通过西瓜嫁接的砧木种子带毒传播,因此,砧木种子的消毒处理是控制该病害流行的关键步骤,而干热处理是消灭种子上黄瓜绿斑驳花叶病毒最有效的处理方法[4]。

有研究表明,不恰当的干热处理会影响种子的发芽和幼苗生长[5]。种子干热处理的温度、湿度以及处理时间都会影响种子的活力,处理温度过低又起不到种子上病毒失活的作用。另外,不同作物种子的耐热温度又有所不同,干热处理的温度过高会造成子叶烫伤畸形,尤其是作为西瓜嫁接的砧木材料,子叶生长不良会严重影响嫁接的成活率。目前,国内专门用于砧木种子干热处理的设备较少,与葫芦砧木种子干热处理相关的研究也少有报道,因此,本文以葫芦砧木种子为试验材料,采用专用的种子干热处理设备,研究干热处理对葫芦种子的发芽及子叶等的影响,以期获得较好的葫芦砧木种子干热处理方法及防治黄瓜绿斑驳花叶病毒病的效果。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试的葫芦砧木材料为Y1、Y3、Y5,由宁波市农业科学研究院蔬菜研究所扩繁。选取的带有黄瓜绿斑驳花叶病毒的葫芦种子B2由农户病田中采集。

1.2 方法

1.2.1 种子干热处理方法 将经过挑选的葫芦种子放入专门用于种子干热处理的机器,在35 ℃ 条件下预处理24 h,然后在50 ℃ 条件下处理24 h,接着在72 ℃ 条件下处理72 h,在机器内自然冷却至室温。以未经处理的葫芦种子作为对照。

1.2.2 种子发芽率测定 每个葫芦材料取400粒种子,每份100粒,4次重复。种子采用吸湿培养法测定发芽率,统计催芽后7 d内的发芽数。

发芽率/%=发芽期内发芽的种子数量/种子总数×100

1.2.3 种子幼苗子叶正常率测定 从催芽的每份葫芦材料中取200粒种子,其中4次重复各取50粒,分别播种于塑料穴盘中,1叶1心时统计幼苗子叶的畸形率。

子叶畸形率/%=子叶生长畸形的幼苗数量/播种种子总数量×100

1.2.4 种子黄瓜绿斑驳花叶病毒检测 黄瓜绿斑驳花叶病毒检测采用CGMMV ELISA检测试剂盒(购于美国Agdia公司),检测的具体步骤按照操作说明进行。样品OD值与阴性对照OD值的比值大于2时,该样品为阳性, 否则为阴性。种子未干热处理前,取300粒种子直接进行检测,每份50粒,6次重复,其中一个重复为阳性的该份样品就为阳性。种子干热处理后则取播种后第一片真叶为检测样品,其他方法与种子检测相同。

1.2.5 数据处理 试验数据采用Excel 2003整理,采用SPSS软件分析差异显著性水平。

2 结果与分析

2.1 干热处理对不同恢复期葫芦种子发芽的影响

试验中发现干热处理后种子的质量比处理前要减少,而种子水分的丢失容易引起种子活力的降低。从表1可以看出,经过干热处理后种子在密闭环境下放置,发芽率比未干热处理前要低,但干热处理后种子在自然环境中吸湿1周后发芽率提高,2周后发芽率又进一步上升,基本恢复到未处理前的发芽率。结果表明,干热处理会引起种子水分丢失从而影响发芽率,而经干热处理的葫芦种子自然吸湿2周后的发芽率基本不受影响,因此,种子干热处理后需要敞口放置一段时间,在空气中自然吸湿并且恢复种子活力。

2.2 干热处理对葫芦子叶生长的影响

试验发现干热处理后种子的子叶生长受到影响,作为西瓜嫁接的砧木材料,子叶生长不良会影响嫁接的成活率,子叶损伤的症状见图1。从表2可以看出,干热处理后种子子叶受到损伤,子叶畸形的幼苗数量增加,而未经过干热处理的葫芦种子长出的幼苗基本没有子叶畸形的现象。试验发现一批成熟度较低的Y1-2种子(与Y1为同一个砧木品种),经过干热处理后发芽率与成熟种子相比明显下降,低于85%,而子叶的畸形率也显著高于比较成熟的Y1种子。

表2 干热处理后不同葫芦种子的

发芽率和幼苗子叶畸形率

[注] 表中为4次发芽率和子叶畸形率的平均值。

2.3 干热处理对葫芦种子病毒失活的效果

将带有黄瓜绿斑驳花叶病毒的葫芦种子B2取300粒,分为6个重复样本检测,发现为阳性。B2种子经干热处理后,播种于穴盘中,采集第1片真叶,50片为1个样本,共6个重复300株,进行黄瓜绿斑驳花叶病毒的检测,结果为阴性。结果表明,干热处理能够有效杀灭葫芦种子上携带的黄瓜绿斑驳花叶病毒,起到控制病害流行的作用。

表3 黄瓜绿斑驳病毒检测结果

3 讨论与结论

干热处理能够有效杀灭种子上携带的黄瓜绿斑驳花叶病毒,起到病害防控的作用。有研究表明不同的干热处理对不同作物种子的发芽率、发芽势的影响不完全相同[5-7],黄瓜、甜瓜和芹菜的种子的干热温度可达80 ℃,而番茄种子的干热处理温度达到80 ℃ 后会影响发芽势,而甘蓝种子的干热温度为70 ℃,本文研究后发现葫芦种子的干热温度达到72 ℃ 还是安全的。

不少研究表明,影响种子活力的干热处理主导因子是温度[8],然而我们的研究发现干热处理的后续处理与种子的活力有关。干热处理后的葫芦种子放置于密闭环境中发芽率显著下降,而种子敞口放置经过1~2周恢复期自然吸收水分后,发芽率基本恢复到处理前,表明种子干热处理的后续过程也很关键,这是首次对葫芦种子干热后处理的相关报道。

同时处理不同生产批次的葫芦种子Y1发现,Y1-2的种子成熟度低于Y1,干热处理后畸形苗的比例大大上升,我们有理由推断成熟度低的葫芦种子干热处理后的损伤更大,但是目前还没有相关的报道。因此在生产种子的过程中要严格控制种子的成熟度,成熟度不够的种子要慎做干热处理。

我们的研究表明,干热处理可以有效钝化葫芦种子上携带的黄瓜绿斑驳花叶病毒,其他研究报道干热处理能够杀死种子上的细菌性病原菌[9]。综上所述,干热处理是一种有效防治种子种传病害的方法。

不同作物、不同批次的种子干热处理是一个复杂的过程,本研究采用的干热处理流程能够使葫芦砧木种子有较高的发芽率和病毒防治效果,但是降低幼苗子叶的畸形率还需要后续研究。

参考文献

[1]毛连纲,颜冬冬,吴篆芳,等. 种子处理技术研究进展[J]. 中国蔬菜,2013 (10): 9-15.

[2]古勤生,彭 斌,刘珊珊,等. 我国嫁接西瓜黄瓜绿斑驳花叶病毒的防控对策[J]. 中国蔬菜,2013 (11): 5-7.

[3]冯兰香,谢丙炎,杨宇红,等. 检疫性黄瓜绿斑驳花叶病毒的检测和防疫控制[J]. 中国蔬菜,2007,9: 34-38.

[4]蔡 明,江 冬,张丽英,李眷,张昆. 黄瓜绿斑驳花叶病毒种子处理试验研究[J]. 植物检疫,2011,25(1): 62-63.

[5]付秋实,李 阳,王怀松. 干热处理对甜瓜种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 中国瓜菜,2013,26(4): 6-8.

[6]李瑞云,杨 琳,常 华,等. 不同温度干热处理对几种蔬菜种子萌发的影响[J]. 中国蔬菜,2011(16): 67-71.

[7]刘晓虹,周书栋. 干热处理对不同黄瓜品种发芽率的影响[J]. 湖南农业科学,2008(5): 49-50.

[8]张百俊. 干热处理对番茄种子活力的影响[J]. 长江蔬菜,1996(11): 29-31.

[9]阎莎莎,王铁霖,赵廷昌. 瓜类细菌性果斑病研究进展[J]. 植物检疫,2011,25(3): 71-76.

收稿日期: 2013-10-31; 修回日期: 2014-03-20

基金项目: 宁波市农科院院长基金(2013); 国家西甜瓜产业技术体系(nycytx-36); 宁波市瓜类砧木育种创新团队(2011B82020); 宁波市国际科技合作项目(2011D10009); 宁波市农业攻关项目(2012C10020)

作者简介: 黄芸萍,女,农艺师,硕士,主要从事蔬菜育种与栽培技术研究。电话: 0574-87928036

通信作者: 严蕾艳,女,助理研究员,博士,主要从事分子植物病理学研究。电话: 0574-87929477; 电子信箱: yanleiyan@zju.edu.cn

·会 讯·

邀种业宾朋,鉴科研新作——

天津科润蔬菜研究所新品种发布会在武汉举行

2014年4月6日,天津科润蔬菜研究所借第31届武汉种子交易会在武汉开幕之际,召开了以“邀种业宾朋,鉴科研新作”为主题的品种发布会,有近百家来自全国各地的种子企业及经销商参会。

会议上天津市农业科学院孙德岭副院长及天津科润蔬菜研究所张斌所长、焦定量副所长分别向大家致欢迎词,并对天津科润蔬菜研究新品种科研成果做了详细讲解,让每一位到会的种业宾朋眼前一亮。尤为突出的是该所花椰菜研究室研发的青梗松花菜“津松”系列。松花菜又称散花菜,是十字花科甘蓝属花椰菜中的一个类型,因其蕾枝较长,花层较薄,花球充分膨大时形态不紧实,相对于普通花菜呈松散状,故此得名。一个新的品种出现,一定要匹配消费者现在或将来的需求,松花菜的出现并成名,恰恰是满足了人们对品质的追求。本所另一吸引眼球的是芹菜研究室国内首家推出的杂交西芹品种‘津瑞1号,作为杂交一代西芹新品种,属中早熟,前期生长快,株型紧凑,叶柄亮绿色,纤维少,商品性好,产量高。

(王钦 天津科润蔬菜研究所 300384)

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