PEG胁迫对辣椒种子萌发的影响

， ， (.河南科技大学林学院， 河南 洛阳 47003； .洛阳农林科学院蔬菜研究中心， 河南 洛阳 470)

PEG胁迫对辣椒种子萌发的影响

张会灵1，张菊平1，张焕丽2
(1.河南科技大学林学院， 河南 洛阳 471003； 2.洛阳农林科学院蔬菜研究中心， 河南 洛阳 471022)

采用不同浓度(0、-0.2、-0.3、-0.4 MPa)聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱胁迫条件，对4个辣椒品种种子萌发进行研究。结果表明：不同浓度PEG 6000对辣椒种子萌发的胁迫程度不同，且浓度越高对种子萌发的胁迫程度越大，在-0.4 MPa水势下，所有材料都不能发芽。在-0.2 MPa和-0.3 MPa水势下，种子萌发能力、相对活力指数、胚根生长都受到不同程度的抑制。

辣椒； PEG胁迫； 种子萌发； 综合评价

辣椒是茄科辣椒属一年生或有限多年生草本植物，具有较高的营养价值，还可作为新型的绿色农药。但是，大部分辣椒商业品种在整个生长发育过程中对干旱胁迫都比较敏感[1]，尤以种子萌发期为最敏感期[2]。而我国每年都会有很大面积的耕地遭受不同程度的干旱威胁，这对辣椒大面积种植非常不利。目前，关于辣椒萌发期耐旱性鉴定的研究较少报道。用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件具有简单易行、重复性好、周期短等特点，广泛地用于植物耐旱性研究[3-5]。本研究采用PEG模拟干旱胁迫，对辣椒种子萌发的影响进行研究，为辣椒萌发期耐旱性研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

4个辣椒品种为郑椒大果王、日本朝天椒、茄门甜椒和美国牛角椒，均购买于洛阳关林农贸市场。

1.2 试验方法

1.2.1 水分胁迫

种子发芽试验采用纸上培养法。挑选大小一致并且饱满的种子，置于铺有2层滤纸的培养皿中进行培养。每个处理3次重复，每个重复50粒种子。以蒸馏水为对照，在培养皿中分别加入4 mL由蒸馏水配制的-0.2 MPa(120 g/kg)、-0.3 MPa(150 g/kg)、-0.4 MPa(179 g/kg)PEG 6000溶液。

1.2.2 种子萌发试验

试验在恒温光照培养箱中进行，温度25 ℃左右。以胚根突破种皮为发芽标准，从培养次日开始统计种子萌发情况，并及时补充水分。每4 d更换滤纸1次，以减少水势变动。第12天终止发芽，测定胚根长度。

1.3 指标测定

发芽率(%)=发芽终期全部正常发芽的种子数/供试种子数×100%；

发芽势(%)=前7 d内供试种子的发芽数/供试种子数×100%；

发芽指数(GI)=∑(GT/DT)，式中，GT为T日内发芽数；DT为相应的发芽天数；

活力指数(VI)=W×GI ，W为幼苗平均干质量(g)；

种子萌发耐旱指数=水分胁迫下种子萌发指数(PIS)/对照种子萌发指数(PIC)；

胚根伤害率(%)=(ck-TR)/ck×100%，式中，ck为对照胚根长，TR为处理胚根长；

萌发指数PI=(1.00)nd2+(0.75)nd4+(0.50)nd6+(0.25)nd8，式中，nd2、nd4、nd6、nd8分别为第2、4、6、8天的种子萌发率。

相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数等指标均以相应的处理值除以对照值。

1.4 数据分析

采用SPSS和DPS软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 PEG对辣椒种子萌发期相对发芽率、相对发芽势的影响

由表1可知，相对发芽率和相对发芽势是随着PEG浓度的增加而降低的，在-0.2 MPa处理下种子的相对发芽率、相对发芽势都大于-0.3 MPa处理下的，说明渗透溶液的浓度越大，对辣椒种子萌发的胁迫程度越高。且渗透溶液浓度相同时，相对发芽率高的品种，相对发芽势不一定高，说明发芽势的高低与发芽率不是完全一致。

表1 PEG胁迫下不同辣椒品种种子萌发期的相对发芽率、相对发芽势

品种 相对发芽率(%) 相对发芽势(%) -0．2MPa-0．3MPa-0．2MPa-0．3MPa郑椒大果王78．1053．3048．0220．40日本朝天椒62．1822．7352．4434．66茄门甜椒46．3515．6823．2610．58美国牛角椒32．788．2218．503．72

2.2 PEG对辣椒种子萌发期相对发芽指数、相对活力指数的影响

由表2可知，随着PEG浓度的增加，各辣椒品种的相对发芽指数、相对活力指数逐渐降低，处理浓度为-0.2 MPa与-0.3 MPa相比较，种子的相对发芽指数、相对活力指数都偏高，说明渗透溶液的浓度越大，对种子萌发的胁迫程度越高。

表2 PEG胁迫下不同辣椒品种种子萌发期的相对发芽指数、相对活力指数

品种 相对发芽指数 相对活力指数 -0．2MPa-0．3MPa-0．2MPa-0．3MPa郑椒大果王42．3616．8962．0024．03日本朝天椒34．5612．7745．8018．35茄门甜椒24．936．4534．819．13美国牛角椒19．892．1825．393．77

2.3 PEG对辣椒种子萌发期胚根生长的影响

从表3可以看出，干旱胁迫明显抑制了种子胚根的生长。PEG溶液的浓度越高对胚根长的伤害程度越大。在2种浓度处理下，郑椒大果王的所受伤害程度都较低，日本朝天椒的伤害程度最大。

表3 PEG胁迫下不同辣椒品种种子萌发期的胚根长(cm)

品种 -0．2MPa -0．3MPa ckTR伤害率(%)ckTR伤害率(%) 郑椒大果王10．5805．46348．3610．5803．20069．75 日本朝天椒11．2934．11763．5411．2931．32788．23 茄门甜椒10．7635．03053．2710．7632．58475．99 美国牛角椒9．3733．82059．259．3731．57683．19

2.4 PEG对辣椒种子萌发期耐旱指数的影响

由表4可知，种子萌发期的耐旱指数，在不同的辣椒品种间存在一定的差异。在-0.2 MPa渗透胁迫下，郑椒大果王与美国牛角椒差异达显著水平，与日本朝天椒和茄门甜椒差异不显著，同时美国牛角椒与日本朝天椒、茄门甜椒差异也不显著。在-0.3 MPa渗透胁迫下，郑椒大果王与日本朝天椒、美国牛角椒差异达显著水平，同时茄门甜椒与日本朝天椒、美国牛角椒差异达显著水平，郑椒大果王与茄门甜椒差异不显著，日本朝天椒与美国牛角椒差异也不显著。

表4 PEG胁迫下不同辣椒品种种子的萌发耐旱指数

品种 萌发耐旱指数-0．2MPa-0．3MPa 郑椒大果王0．4281a0．1522a 日本朝天椒0．3977ab0．0670b 茄门甜椒0．3253ab0．1354a 美国牛角椒0．1533b0．0120b

3 结论与讨论

不同浓度PEG对辣椒种子萌发的胁迫程度不同，且浓度越高对种子萌发的胁迫程度越大，在-0.4 MPa水势下，所有材料都不能发芽。在-0.2 MPa和-0.3 MPa水势下，种子萌发、相对活力指数以及胚根生长都受到不同程度的抑制。

在干旱胁迫下，种子发芽时间延迟，种子萌发速度、相对活力指数以及胚根生长均受到不同程度的抑制。与-0.2 MPa处理的种子相比，-0.3 MPa处理下衡量种子萌发的几种指数都降低，说明渗透溶液浓度越大，对种子发芽的胁迫程度越高。渗透溶液的浓度越高对胚根长的伤害程度越高，并且不同品种对胁迫的响应程度也有所不同。康志钰等[6]通过研究PEG对玉米杂交种发芽特性的影响，也得到了相似的结论。

[1]Hsiao T C.Plant responses to water stress[J].Annual Review of Plant Physiology,1973,24(2):519-570.

[2]Foolad M R,Zhang L P,Subbiah P.Genetics of drought tolerance during seed germination in tomato:inheritance and QTL mapping [J].Genome,2003,46(4):536-545.

[3]孙军伟,冀天会,杨子光,等.玉米萌芽期抗旱性鉴定研究[J].中国农学通报,2009,25(3):104-107.

[4]陈学珍,谢皓,郝丹丹,等.干旱胁迫下20个大豆种芽期抗旱性鉴定初报[J].北京农学院学报,2005,20(3):56-57.

[5]李震,杨春杰,张学昆,等.PEG胁迫下甘蓝型油菜品种(系)种子发芽耐旱性鉴定[J].中国油料作物学报,2008,30(4):438-442.

[6]康志钰,李芬,邝玲,等.不同浓度PEG对玉米杂交种发芽特性的影响[J].西南农业学报,2013,26(5):1 764-1 768.

Effects of PEG Stress on Seed Germination of Pepper

ZHANGHuiling1,ZHANGJuping1,ZHANGHuanli2
(1.College of Forestry, He’nan University of Science and Technology,Luoyang He’nan 471003,China;2.Vegetable Research Center,Luoyang Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Luoyang He’nan 471022,China)

Using polyethylene glycol PEG 6000 with osmotic potential from -0.2 MPa to -0.4 MPa as simulating water stress,experiment on germination of seeds of four pepper varieties was done,effect of osmotic stress on pepper seed germination were researched.The results showed that the higher concentration of the solution had the greater stress on the seed germination,all the materials could not germinate under -0.4 MPa osmotic potential,the relative germination energy,relative germination rate,relative germinate index,relative vigor index,embryo roots growth were inhibited in different degrees under -0.2 MPa and -0.3 MPa osmotic potential.

pepper; PEG stress; seed germination; comprehensive evaluation

2016-02-27

国家自然科学基金项目(编号：31401437)；河南科技大学博士科研启动基金项目(编号：13480045,13480017)。

张会灵(1983—)，女，讲师，博士，主要从事植物分子生物学与分子育种研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.007

S 641.3

A

1001-4705(2016)08-0007-03