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(广西南亚热带农业科学研究所, 广西 龙州 532415)
木薯是我国南方重要块根作物,广西是我国木薯主产区之一。杂交育种是木薯育种的重要手段之一,木薯杂种保存了木薯基因的多样性,有利于种植、加工。然而,我国大部分地区气候不能完全满足种子发育所需的光、温条件,获得种子数量少,质量差,导致发芽率低或不能发芽,造成了我国木薯育种滞后,影响木薯科研工作的发展。近年来对木薯种子不同发芽温度的研究较少。据李茂植报道,木薯杂交种的发芽率为31.3%[1];韦本辉等报道未经处理的木薯种子发芽率为0,经特殊处理的种子发芽率为20%~60%[2];因此,为了了解木薯种子萌发和出苗所需的最适温度及基质,在不同温度条件下对木薯种子进行了萌发试验,为木薯有性杂交、系统选育等技术、确定合理播种方法提供参考。
试验材料来自广西龙州县北耀木薯杂交基地,在12月底收获华南205号自然杂交的成熟果实。种子采收风干后,低温、低湿下贮藏。次年的3月份进行育种。
将种子在50%乙醇水溶液进行湿重浮力筛选,把沉于液体底部的种子在35 ℃的恒温水中进行温汤浸种8 h,捞起,晾干。将晾干的木薯种子播到穴盘中:纯细沙(A)黄土∶珍珠岩=3∶1(B)2个基质对木薯种子进行处理,1粒1穴,覆盖沙层厚度2~3 cm种子在35 ℃的恒温水中浸泡8 h,晾干水分。试验设计4个温度梯度(T)T120 ℃、T225 ℃、T330 ℃、T435 ℃,每个温度处理设3次重复,每个重复放置30粒种子于穴盆中,均匀排列分布。放置于4个培养箱中(培养箱湿度设置为70%,光照为每天8 h)进行培养。穴盆应及时补水、保持基质湿润。种子开始发芽后每24 h观察1次,并统计好发芽数,种子培养45 d后统计发芽率。
发芽率(%)=正常发芽的种子数/试验种子总数×100%;
发芽势(%)=种子开始发芽(10 d)内发芽种子数/试验种子总数×100%;
发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(式中:Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应发芽日数)。
数据统计和作图使用Microsoft Excel 2010软件进行;使用SPSS 17.0软件进行方差分析。
从表1可见,各温度对木薯种子的发芽都有不同程度的影响。A处理组合中,AT3发芽率最高(为82.2%)、其次AT4为79.2%、AT2为41.1%、AT1为6.7%。方差分析表明,处理组合AT3、AT4间差异不显著,处理组合AT3、AT4与处理组合AT2、AT1之间存在极显著差异,说明在A处理组合中AT3、AT4为最佳组合。
B处理组合中BT3发芽率为66.7%、其次BT4为53.3%、BT2为17.8%、BT1为0%。经方差分析得知,处理组合BT3与BT4显著性差异、与处理组合BT2、BT1之间存在着极显著性差异。说明在B处理组合中BT3为最佳处理组合。
2个不同处理组合中木薯种子在温度20 ℃的恒温条件下发芽率低,说明20 ℃以下的温度不利于木薯种子的发芽。木薯种子发芽率随温度的升高而升高。当温度为30 ℃时,发芽率最高,温度为35 ℃时发芽率有所下降,但差异不显著。说明温度30~35 ℃范围内适宜木薯种子的发芽。
表1不同处理组合对木薯种子发芽率的影响
处理发芽率(%)5%1%AT16.7cCT241.1bBT382.2aAT479.2aABT10cCT217.8dDT366.7aAT453.3bB
从表2可以看出,各处理组合之间AT3、AT4无显著差异,经方差分析得出,处理组合AT3、AT4与BT3有显著差异。在相同温度下利用纯细沙作为培养基质能显著提高木薯种子的发芽率。
表2不同的处理木薯种子发芽率比较
处理发芽率(%)5%1%AT382.2aAT479.2aABT366.7bB
由表3可以看出,A处理组合中AT4的发芽势为79.2%,依次为AT373.3%、AT216.7%、AT12%。经方差分析得知,处理组合AT4、AT3、差异不显著,处理AT4、AT3与AT2、AT1之间存在着极显著性差异;处理组合AT4为最佳处理组合,能极显著地提高木薯种子的发芽势。
B处理组合中BT4发芽势为46.7%;依次为BT336.7%、BT212.0%、BT10%,经差异显著性比较,处理组合之间存在着极显著性差异,处理组合BT4为最佳处理组合,能极显著地提高木薯种子的发芽势。
2个不同处理中,木薯种子在20 ℃恒温条件下发芽势分别为2%和0%,且发芽势随温度升高而呈升高趋势,在35 ℃恒温条件下2个处理的发芽势最高,说明木薯种子在35 ℃的恒温条件下发芽时间相对最集中,适宜种子发芽温度为35 ℃。
由表3可以看出,A处理中AT4的发芽指数最高,为58.94%,其次发芽指数从高到低依次为AT335%、AT212.05%、AT11.25%。各处理中发芽指数随温度升高而升高。经方差分析得知,A处理中各温度间发芽指数存在着极显著性差异,可见AT4为最佳组合。由表3可以看出,B处理中各组合的发芽指数分别为BT429.35、BT320.15、BT26.75、BT10,发芽指数随温度升高而升高。各组合之间存在着极显著性差异。说明温度对种子的发芽指数有显著影响。
表3不同处理组合对木薯种子发芽势、发芽指数的影响
处理发芽势(%)5%1%发芽指数5%1%AT12.00dC1.25dDT216.7cB12.05cCT373.3bA35.00bBT479.2aA58.94aABT10dC0dCT212.0cB6.75cBT336.7bA20.15bAT446.7aA29.35aA
温度和培养基质是影响种子萌发的重要外界条件。在不同温度和基质下,木薯种子的发芽时间、发芽率明显不同。经试验表明,木薯种子发芽最适温度为30~35 ℃,种子在30 ℃时发芽率最高,但发芽时间和整齐度低于35 ℃。在35 ℃的恒温条件下,种子萌发最早,发芽速度最快,发芽整齐度高,集中在2周的时间内发芽结束;在恒温25 ℃时木薯种子萌发明显推迟,发芽时间长,恒温20 ℃不利于木薯种子发芽。在不同基质中,细沙为基质的木薯种子发芽势、发芽率、发芽指数均大于黄土+珍珠岩为基质,说明细沙基质更适合木薯的发芽。
木薯种子一般在12月初成熟,12月中旬后温度下降,未成熟的种子达不到成熟的条件。因此在收获时应选择成熟果实,收获后及时晾干、去皮后种子应在低温、低湿的环境下贮藏,播种前进行湿重浮力筛选,可以有效地提高木薯种子的发芽率。
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