草莓种子萌发影响因素研究

2017-12-02 02:58秀如温州科技职业学院浙南作物育种重点实验室浙江温州325006
种子 2017年5期
关键词:浓硫酸发芽率光照

, , , , , , , , , 秀如(温州科技职业学院,浙南作物育种重点实验室, 浙江 温州 325006)

草莓种子萌发影响因素研究

罗天宽,徐谦,张小玲,朱世杨,裘波音,荆赞革,唐征,刘庆,吴海涛,徐秀如
(温州科技职业学院,浙南作物育种重点实验室, 浙江 温州 325006)

以红颊草莓种子为试材,研究培养条件和不同处理对种子萌发的影响,以提高草莓种子的发芽率和萌发速率。结果表明,温度、种子切开处理和硫酸处理等对发芽率、发芽速度有显著影响;种子切开处理在10 d左右发芽率达到最高(81.0%);90 s以内短时间浓硫酸处理能加速草莓种子萌发20%左右;25 ℃,12 h光暗交替培养条件有利于种子的萌发和生长。

草莓; 种子; 萌发率; 萌发速率

草莓是蔷薇科(Rosaceae)草莓属(FragariaL.)多年生草本植物[1],是世界各地广泛栽培的一种水果。草莓果实小,成熟后果皮不裂开[2]。果皮较厚,吸水透气性差,还可能含有导致休眠的抑制物质[3],直接培养发芽率较低。陈秀兰等[4],马鸿翔等[5]研究发现,不同种质草莓种子的发芽率存在很大差异,且出苗不整齐,有的播种后仅需10 d即可发芽,有的则需60 d甚至90 d才能发芽。目前,杂交育种已成为草莓育种的主要方法和手段[6],解决种子发芽问题是草莓新品种选育工作的重要任务之一。红颊是日本引进品种,是以章姬和幸香草莓为亲本杂交育成的优质大果型草莓,品质优良,产量高,是浙江等地的主栽草莓品种之一。采用不同方法对红颊草莓种子进行发芽试验,提高草莓种子的发芽率和整齐度,以期为草莓的新品种选育工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为红颊,由南京草莓种质资源圃提供。种子均取自温州市农科院草莓种植园,立体栽培基质种植,正常管理,自然授粉,草莓果实成熟后剥取种子,洗净晾干后备用。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验按照温度、硫酸处理、光照和种子切开处理等4组试验,每组试验设置不同处理,每个处理3次重复,每次重复30粒种子。从处理后开始调查发芽率,之后每2~3 d调查1次,连续调查42 d。

1.2.2 温度试验

将草莓种子置于15 ℃(W 1)、20 ℃(W 2)、25 ℃(W 3)、30 ℃(W 4)、35 ℃(W 5)培养箱中,光照12 h进行培养。

1.2.3 浓硫酸处理

将干燥好的种子倒入烧瓶内,再将98%浓硫酸倒入烧瓶内进行处理,同时均匀晃动烧瓶,时间分别为0 s(ck)、10 s(L 1)、30 s(L 2)、60 s(L 3)、90 s(L 4)、120 s(L 5)、200 s(L 6)、500 s(L 7),清洗后置于25 ℃,12 h光照培养。

1.2.4 种子切开处理

将消毒处理后的种子在体式显微镜下用手术刀切破部分种皮(不伤及胚及胚周围组织),然后置于培养皿滤纸上培养,以不切破种皮的为对照,即将消毒处理后的种子直接播于培养皿滤纸上培养。

1.2.5 光照试验

将草莓种子置于12 h光照(G),24 h黑暗(A)中进行培养,培养温度25 ℃。

1.2.6 种子清洗

将网孔小于草莓种子的尼龙网呈漏斗状浸在盛满清水烧杯水中,把处理好的种子倒入尼龙网内清洗,晾干后备用。

1.2.7 种子培养

将种子移入铺有多层滤纸的培养皿内,用无菌水将其喷湿后放入恒温光照培养箱做发芽率试验。

1.3 统计分析

接种后的第2天开始调查发芽的种子数,计算发芽率和发芽速度。应用LSD法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度对草莓种子萌发的影响

由表1可知,温度对草莓种子的萌发有较大影响,在种子处理后7 d,25 ℃以上均有发芽,并随着温度的升高而增加,15,20 ℃下没有萌发。随着时间的推移,不同温度下,草莓种子不断萌发,时间越长发芽率越接近。21 d时25 ℃草莓种子发芽率为66.7%,30 ℃下的发芽率与其接近。温度低于20 ℃时,发芽较慢一些,42 d前种子发芽率均显著低于25 ℃以上培养的种子发芽率。当时间足够长时,发芽率逐步接近。温度的高低与发芽率有关外,也影响芽的质量,温度高,芽的生长速度快,根系长,但苗细弱。35 ℃培养生长不良,由于温度高,水分蒸发快,滤纸很容易干,出芽后不易成活,数据难以统计;温度低时芽的生长速度慢,但比较壮实。综合发芽和苗的生长情况认为,25 ℃左右比较适合草莓种子的萌发。

表1 不同温度草莓种子萌发率的影响

处理种子萌发率(%)7d14d21d28d35d42dW10.0a16.7a36.7a53.3a56.7a73.3aW20.0a20.0a36.7a53.3a63.3b76.7abW33.3b26.7b66.7b73.3b76.7c79.3bW410.0c33.3c63.5b68.8b70.1c70.1a

2.2 硫酸处理对草莓种子萌发的影响

由表2可知,不同时间的98%浓硫酸处理,草莓种子的萌发情况不同,短时间的浓硫酸处理可以使草莓种子的发芽速度加快。在种子处理后7 d,60~120 s浓硫酸处理的种子发芽率为10.0%,200 s浓硫酸处理发芽率为20%,其他处理的发芽率都在5%以下。在10~90 s范围内随着种子处理时间的延长,出芽越快,相同时间统计出芽率越高,处理后28 d,均达到60%以上,其中以98%浓硫酸处理90 s最佳;随着处理时间的进一步延长,发芽率会受到影响,当处理时间为200 s时,种子发芽率有所下降,处理时间为500 s时,种子未见发芽。

表2 硫酸处理对草莓种子发芽率的影响

处理种子萌发率(%)7d14d21d28d35dck0.0a20.0b36.7b53.3b63.3cL10.0a36.7c53.3c60.0c70.0dL23.3b33.3c53.3c60.0c73.3dL310.0c43.3d53.3c63.3c76.6deL410.0c46.7de66.7d70.0d80.0eL510.0c50.0e70.0d70.0d70.0dL620.0d40.0cd53.3c53.3b53.3bL70.00a0.0a0.0a0.0a0.0a

2.3 切开处理对草莓种子萌发速率的影响

由图1可知,草莓的种子切开处理后第3天就有种子发芽,第10天达到最高值,发芽率为81.00%。而对照种子第10天才开始发芽,随着时间推移,不断有种子发芽,出芽不整齐。

图1 切开处理对草莓种子萌发速率的影响

2.4 暗培养对草莓种子萌发速率的影响

暗培养草莓种子的发芽率略高于12 h光照培养,但差异不显著。处于暗培养的芽生长较快,由于没有阳光,叶片发黄,苗细弱,所以,出芽后需要尽早转至光照培养。

图2 暗处理对草莓种子萌发速率的影响

3 小结与讨论

草莓杂交育种或利用实生种子进行新品种选育,都需要解决草莓种子的发芽问题,前人为了提高草莓种子的萌发率开展了大量研究工作。通过酸处理[6],低温冷藏处理[7]、激素处理[4]等方法不同程度地提高了草莓种子的发芽率。李好琢等[8]将成熟草莓种子切开后培养,其发芽速率和发芽率都显著提高,同时,发现栽培品种草莓种子整粒培养发芽率和发芽速度都低于二倍体野生种草莓,认为种皮的差异是导致这一现象的主要原因。通过机械的方法可提高种壳的透性,因而可打破因种壳透性不良而引起的休眠[9]。本研究将栽培品种红颊成熟种子切开培养可明显提高草莓种子的发芽率和整齐度,发芽率仅需10 d即达到最高值,这说明切开处理可能去除了果皮对胚萌发的物理障碍。虽然种子切开处理效果好,但操作比较费时,不太适合大批量种子的处理,但可作为重要材料或少量种子的催芽手段。

霍恒志等[10]用98%浓硫酸处理种子1 min,提高了种子的发芽速度和发芽率。本研究通过浓硫酸酸处理也得到了相似的结论,说明酸处理减少了种皮的厚度,有利于种子的萌发。李靖等[1]以丰香成熟种子为材料,用湿滤纸进行暗培养发芽率最高,40 d时发芽率达到97%;本研究发现,暗培养与光培养差异不大,可能与培养过程及其品种不同有关。

[1]李靖,江国良,孙淑霞,等.草莓不同方法发芽比较试验[J].中国种业,2008(增刊):90-91.

[2]李扬汉.植物学[M].上海科学技术出版社,1989:305-307.

[3]刘华英,沈海龙,黄剑,等.离体条件下暴马丁香切开种子的萌发[J].植物研究,2004,24(2):245-247.

[4]陈秀兰,戴子林,马鸿翔,等.缩短草莓杂种实生苗培育时间的研究[J].江苏农业科学,1996(4):51-52.

[5]马鸿翔,余桂红,吴伟民,等.草莓瘦果离体培养对种子发芽率的影响[J].江苏农业学报,2001,17(2):87-89.

[6]霍恒志,糜林,李金凤,等.提高草莓种子发芽率的研究[J].江西农业学报,2012,24(8):51-53.

[7]Thompson PA.The use of chiling and chemical treatments to promote rapid germination of strawberry achenes[J].J Hort S ci,1969,44:201-210.

[8]李好琢,张志宏.提高草莓种子离体培养发芽率的研究[J].北方果树,2009(2):8-10.

[9]鱼小军,王芳,龙瑞军.破除种子休眠方法研究进展[J].种子,2005,24(7):46-49.

[10]霍恒志,糜林,李金凤,等.提高草莓种子发芽率的研究[J].江西农业学报,2012,24(8):51-53.

Study on the Influencing Factors of Strawberry Seed Germination

LUOTiankuan,XUQian,ZHANGXiaoling,ZHUShiyang,QIUBoying,JINGZan’ge,TANGZheng,LIUQing,WUHaitao,XUXiuru

2016-12-28

浙江省重点科技创新团队项目(2013 TD 05),温州科技计划项目(N 20140016)。

罗天宽(1976—),男,湖南张家界人;硕士,副教授,主要从事园艺作物生物技术种质创新工作;E-mail:wzltk@126.com。

徐秀如(1963—),男,浙江瓯海人;副研究员,主要从事农作物育种工作;E-mail:xuxiuru@gmail.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.05.082

S 668.4

A

1001-4705(2017)05-0082-03

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