不同萌发温度下红花大金元种子引发温度的筛选研究

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(1.玉溪中烟种子有限责任公司， 云南 玉溪 653100； 2.云南省烟草农业科学研究院， 昆明 650021)

不同萌发温度下红花大金元种子引发温度的筛选研究

古吉1，马文广1,2

(1.玉溪中烟种子有限责任公司， 云南 玉溪 653100； 2.云南省烟草农业科学研究院， 昆明 650021)

以红花大金元种子为试验材料，研究不同温度下引发的种子在不同萌发温度下的发芽情况，为优化烟草种子引发工艺提供技术支持。结果表明，引发处理可以促进烟草种子发芽：发芽温度为25 ℃时，15 ℃下引发的所有处理平均发芽时间最短、平均发芽指数最大，处理间离散度最小，种子发芽最集中，该引发温度下最佳引发组合为水引发24 h；发芽温度为20 ℃时，5 ℃下引发的所有处理平均发芽时间较短、平均发芽指数最大，处理间离散度较小，种子发芽较集中，该引发温度下最佳引发组合为25 mg/L GA3溶液引发20 h；发芽温度为15 ℃时，10 ℃下引发的大部分处理平均发芽时间最短、平均发芽指数最大，处理间离散度较小，种子发芽较集中，该引发温度下最佳引发组合为100 mg/L GA3溶液引发16 h。

种子引发； 引发温度； 发芽温度； 离散度

烟草种子萌发受温度变化影响很大。Bunn等[1]和Haroon等[2]认为，烟草种子可发芽温度为10～32 ℃。王树会等认为，烟草种子在最适发芽温度范围之外容易丧失发芽能力，低温抑制种子萌发，高温则会引起种子变性[3]。王玉芳等研究表明，烟草种子的适宜发芽温度为25～30 ℃，其中25 ℃下种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均较高；随着发芽温度降低，烟草种子的发芽指数也逐渐降低[4]。烟草种子育苗过程中，烟苗对冷害很敏感，昼夜温差大、育苗池低温、空气环境低温等均会严重影响烟苗的出苗时间和出苗质量[5-7]。研究表明，烟草育苗过程中，低温能明显抑制云烟85、云烟87、K 326、红花大金元和云烟97等5个品种烟草种子的发芽速度，极大延长发芽时间[8]。

为解决低温带来的一系列问题，目前烟叶生产中一般采用引发技术提高烟草种子活力、促进种子萌发、增强种子抗逆性。种子引发效果受引发剂、引发液水势、引发温度、引发时间等多重因素影响[9]。杨春雷等[10]证明了PEG引发可显著改善烟草种子发芽性状并减少种子内含物质外渗。郑昀晔等研究发现，采用10 g/L的过氧化钙浊液引发36 h，可显著促进烟草种子的发芽和幼苗的生长[11]。马文广等对不同引发药剂进行筛选，发现多效唑能提高红花大金元和MSK 326幼苗抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶等酶的活性；氯化钙、脯氨酸和水杨酸能显著促进红花大金元和MSK 326种子发芽[12]。坎平等发现，赤霉素引发可显著改善烟草种子在干旱、低温以及干旱-低温交叉胁迫下的种子发芽情况，缩短发芽时间，增加幼苗的根长、苗高和干鲜重[13]。此外，有研究表明，低温预处理可能引起种子内源激素的变化，从而解决种子休眠问题，促进种子萌发[14]。刘乃森等研究发现，低温催芽有利于油葵芽苗菜根系的生长[15]。王岚等对K 326烤烟种子进行5 ℃低温预处理1个月后，发现种子发芽起始所需时间显著缩短、发芽势明显提高、种子发芽更为整齐[16]。王利详等[17]对红花大金元烤烟种子进行5 ℃低温预处理1个月，研究种子萌发特性，得到与王岚等[16]相似的研究结论。目前，有关引发温度与烟草种子引发效果关系的研究报道较少。本试验拟以红花大金元裸种为材料，研究不同引发温度、引发剂浓度及引发时间处理下的种子在不同发芽温度下的萌发情况，为烟草种子引发技术的改善提供参考和依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

试验材料为红花大金元裸种，由玉溪中烟种子有限责任公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 试验用种准备及GA3引发液配置

称取101份红花大金元裸种(1 g/份)，分别置于质量分数为6‰的硫酸铜溶液中消毒20 min后取出，清水洗净，滤干后备用，其中1份样品室温下回干，作为对照。

配置GA3梯度浓度引发液，引发浓度分别为0，25，50，100 mg/L。

1.2.2 引发处理

将100份消毒后备用的红花大金元裸种分为4批，每批25份，按批分别加入等体积0，25，50，100 mg/L GA3溶液。将4批样品每批均分为5小批，共20小批，每小批5份样品。在25，20，15，10 ℃和5 ℃人工气候箱里，依次各放入4小批梯度浓度GA3溶液引发的样品，处理开始后第16，20，24，28，32 h各取1份样品，清水洗净滤干，室温下回干备用。

1.2.3 种子发芽试验

处理结束后的种子分别在25，20 ℃和15 ℃下进行发芽试验。在培养皿中垫2层湿润滤纸，每个培养皿均匀放置100粒种子，加盖，将种子置于光照培养箱内，每天光照12 h发芽，发芽期间保持滤纸湿润。每个处理3个重复，每个重复100粒种子。发芽结束后，计算种子的发芽时间和发芽指数。

发芽时间(d)=∑(Gt×Dt)/∑Gt；

发芽指数=∑(Gt/Dt)，式中，Gt为在不同时间的发芽数，Dt为发芽日数。

1.3 统计分析

利用Excel和SAS统计软件对结果数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 25 ℃发芽温度下引发后红花大金元种子发芽情况

发芽温度为25 ℃时，20 ℃引发时，有18个处理发芽时间显著短于对照、16个处理发芽指数显著大于对照；其它引发温度下，20个处理发芽时间均显著短于对照、发芽指数均显著大于对照(图1、图2)。随着引发温度的下降，发芽结果显著优于对照处理，平均发芽时间先下降后升高，依次为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为变异系数，下同)；平均发芽指数依次为28.16、30.38、32.20、31.58、30.29(C·V 9.45%、5.96%、3.07%、3.32%、4.06%)，呈先升高后下降的趋势。

图1 25 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽时间变化情况

15 ℃引发温度下，除50 mg/L GA3溶液引发24 h的处理外，其余19个处理发芽时间和发芽指数之间无显著差异、与对照相比差异最显著、且均为单字母标记，19个处理平均发芽时间3.10 d(C·V 1.13%)，平均发芽指数32.41(C·V 0.96%)；其中，水引发24 h处理下的红花大金元裸种发芽时间最短(3.03 d)，发芽指数最大(33.08)。

图2 25 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽指数变化情况

2.2 20 ℃发芽温度下引发后红花大金元种子发芽情况

发芽温度为20 ℃时，25，5 ℃下引发的20个处理发芽时间均显著短于对照，其中5 ℃下引发的20个处理发芽指数均显著大于对照；20，15，10 ℃引发下，发芽时间显著短于对照处理，发芽指数随着引发温度的下降逐渐减小(图3、图4)。随着引发温度的下降，与对照差异显著的处理平均发芽时间先升高后下降，依次为5.12，5.57，5.61，5.49，5.20 d(C·V 6.46%、4.11%、2.96%、1.33%、3.08%)。25 ℃引发下，仅有1个处理发芽指数(23.98)显著大于对照；其余4个梯度引发温度下，发芽指数显著大于对照的处理个数依次为5、5、2、20个，其平均发芽指数先下降后升高，依次为18.38、17.84、18.18、19.22(C·V 4.02%、2.92%、1.08%、2.76%)。

图3 20 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽时间变化情况

5 ℃引发温度下，25 mg/L GA3溶液引发20 h处理下的红花大金元裸种发芽时间、发芽指数与对照相比差异最显著，发芽时间最短(5.02 d)，发芽指数最大(19.91)。

图4 20 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽指数变化情况

2.3 15 ℃发芽温度下引发后红花大金元种子发芽情况

发芽温度为15 ℃时，15 ℃下引发的所有处理发芽时间、发芽指数与对照相比均无显著差异；10 ℃引发下，有16个处理的发芽时间和发芽指数与对照相比差异显著(图5、图6)。25，20，10，5 ℃引发温度下，发芽时间显著短于对照的处理个数依次为20、4、16、19个，平均发芽时间8.73，9.63，8.22，9.53 d(C·V 10.80%、8.45%、7.54%、6.55%)；发芽指数显著大于对照的处理个数依次为15、2、16、9个，平均发芽指数11.75、10.90、12.24、10.95(C·V 14.01%、14.01%、7.95%、6.46%)。

图5 15 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽时间变化情况

10 ℃引发温度下，100 mg/L GA3溶液引发16 h处理下的红花大金元裸种发芽时间、发芽指数与对照相比差异最显著，发芽时间最短(7.00 d)，发芽指数最大(14.22)。10 ℃、水引发条件下，除引发32 h外，其余处理发芽时间均显著长于对照、发芽指数均显著小于对照。

图6 15 ℃发芽温度下不同引发处理红花大金元种子发芽指数变化情况

3 结论与讨论

温度是影响烟草种子萌发的重要因素之一。本研究结果表明，引发处理可以促进烟草种子发芽，发芽温度依次为25，20，15 ℃时，红花大金元种子引发处理的最适温度依次为15，5，10 ℃。

发芽温度为25 ℃时，几乎所有处理种子发芽时间均显著短于对照、发芽指数均显著大于对照。随着引发温度的下降，发芽效果优于对照处理，平均发芽时间先下降后升高、平均发芽指数先升高后下降。引发温度为15 ℃时，种子发芽效果优于对照处理，平均发芽时间最短、平均发芽指数最大，处理间标准差最小、离散度最小，种子发芽最集中；该引发温度下发芽效果最佳的处理个数最多，各处理平均发芽时间最短、平均发芽指数最大；该引发温度下，最佳处理为水引发24 h。

发芽温度为20 ℃时，随着引发温度的下降，发芽效果优于对照处理，平均发芽时间先升高后下降、平均发芽指数先下降后升高。25，5 ℃下引发的所有处理发芽时间均显著短于对照、平均发芽时间相近，但5 ℃下引发的处理发芽时间标准差较小、离散度较小，种子发芽较集中；此外，5 ℃下引发的所有处理发芽指数均显著大于对照、平均发芽指数较大。5 ℃引发时，最佳处理为25 mg/L GA3溶液引发20 h。

发芽温度为15 ℃时，25，10 ℃下引发的大部分处理发芽时间显著短于对照、发芽指数显著大于对照，但10 ℃下引发的有效处理平均发芽时间较短、平均发芽指数较大，数据间标准差较小、离散度较小，种子发芽较集中。10 ℃引发时，最佳处理为100 mg/L GA3溶液引发16 h；该引发温度下，不宜采用水引发对红花大金元裸种进行处理。

马丽妍等研究表明，低温处理可导致凤丹种胚中碳氮代谢物和内源激素含量变化，促进种胚发育及上胚轴生长，更有利于上胚轴萌发及幼苗生长[18]。本研究结果表明，红花大金元种子在不同低温条件下进行引发处理可以在一定程度上提高不同低温萌发条件下的种子出苗整齐度，这与王岚等[16]和王利详等[17]的研究结果一致。

[1]Bunn J M,Splinter W E.The effect of temperature,moisture and light on the germination probability of bright leaf tobacco seed[J].Tobacco Science,1961,5:63-66.

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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

中国烟草总公司(110201302006)资助项目。

古 吉(1990—)，女，硕士，主要从事烟草种子技术研究；E-mail:gujishanghai@126.com。

通迅作者：马文广(1972—)，男，研究员，硕士，主要从事烟草种子科学研究；E-mail:mwg@tobacco-seed.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.03.016

S 572

A

1001-4705(2017)03-0016-05