黄芸萍,张华峰,古斌权,王迎儿,邢乃林,严蕾艳
(宁波市农业科学研究院 蔬菜研究所,浙江 宁波 315040)
黄瓜绿斑驳花叶病毒(cucumbergreenmottlemosaicvirus,CGMMV)是烟草花叶病毒属葫芦科的一种重要种传病毒[1]。近年来,各地由于瓜类种子携带该病毒而造成毁灭性损失的报道屡见不鲜[2]。经生产实地调查研究,嫁接西瓜更易发生黄瓜绿斑驳花叶病毒病,这与嫁接农事操作容易造成病毒扩散有关,但更为重要的原因与嫁接砧木和接穗的种子是否携带该病毒有关。南瓜砧木比葫芦砧木较耐黄瓜绿斑驳花叶病毒,但随着南瓜砧木的大面积推广,南瓜砧木种子携带该病毒的报道也时有发生。因此,南瓜砧木种子的消毒处理技术是控制该病害流行的关键步骤,与其他种子消毒处理技术相比,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,是消灭种子上黄瓜绿斑驳花叶病毒的最有效方法[3-4]。
干热处理的温度过高、时间过长都会影响种子的活力[5-8]。黄瓜绿斑驳花叶病毒株系的致死温度为90~100 ℃[9],干热处理温度过低起不到使种子上病毒失活的作用。目前,葫芦砧木种子干热处理已有报道[10-12],而在南瓜砧木上的相关研究较少。干热处理后的种子长时间储存会严重影响种子的活力[13],在南瓜砧木上是否存在这一现象未见报道。因此,本研究开展了南瓜砧木种子干热处理参数、干热后种子储存期试验,以期获得南瓜砧木种子病毒钝化效果好,同时种子活力损伤小的干热处理最适条件。
供试的南瓜砧木品种为思壮2号、思壮7号、思壮10号、思壮54号,由宁波市农业科学研究院蔬菜研究所自主选育和扩繁。其中,思壮2号为中国南瓜与中国南瓜杂交1代,千粒重80 g,思壮7号为印度南瓜与中国南瓜杂交1代,千粒重250 g,思壮10号为印度南瓜与中国南瓜杂交1代,千粒重120 g,思壮45号为印度南瓜与印度南瓜杂交1代,千粒重150 g。
1.2.1 干热处理
将经过挑选的南瓜砧木种子放入种子干热处理设备(韩国产),处理条件:第一阶段35 ℃预处理24 h;第二阶段50 ℃处理24 h;第三阶段共设置5个处理,分别为72 ℃处理72 h、75 ℃处理72 h、80 ℃处理72 h、85 ℃处理48 h。在机器内自然冷却至室温。以未经干热处理的南瓜砧木种子作为对照。干热处理后的南瓜砧木种子放入种子低温箱(4 ℃)密闭储存。
1.2.2 种子发芽率测定
每个处理分别取400粒种子,分为4份,每份100粒,测定种子发芽率。采用吸湿培养法测定发芽率,统计催芽后7 d内的发芽数。
试验数据采用Excel 2003整理,采用SPSS软件分析差异显著性水平。
将4个不同品种的南瓜砧木种子经不同温度和时间的干热处理后,立即进行种子发芽率试验,以未作干热处理的种子为对照CK1。结果发现:干热处理72 ℃ 72 h和75 ℃ 72 h后,思壮2号和思壮54号种子的发芽率与对照相比没有显著降低,且发芽率均达到90%以上;思壮7号和思壮10号在干热处理72 ℃ 72 h后种子的发芽率与对照相比没有显著降低,但干热处理温度高于72 ℃后,种子的发芽率随着温度的升高均显著降低,且发芽率均低于90%,思壮10号干热处理后发芽率严重下降(表1)。综上所述,4个南瓜砧木种子干热处理的最适条件为72 ℃ 72 h,初始发芽率较低的南瓜砧木种子干热处理后种子损伤比初始发芽率高的种子严重。
表1 南瓜砧木种子不同干热处理条件下 种子的发芽率 %
注:表中数据为4次发芽率的平均值,同列数据后无相同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05)。表2同。
将4个不同品种的南瓜砧木种子经72 ℃干热处理72 h后,未经低温储存(0 M)、低温箱储存3个月(3 M)、6个月(6 M)和12个月(12 M)后测定种子发芽率,同时测定未干热处理的种子在低温存储0 M、3 M、6 M和12 M时的发芽率。结果发现,4个未经干热处理的南瓜砧木种子低温储存3 M、6 M、12 M时发芽率与储存前(0 M)没有显著差异,因此本试验将储存0 M、3 M、6 M和12 M的未做干热处理的4个对照南瓜砧木种子的平均发芽率分别设为对照CK2。结果表明(表2),思壮2号、思壮7号和思壮54号砧木种子经干热处理后马上催芽,发芽率与未干热处理相比无显著差异;思壮2号和思壮7号干热处理后储存3个月时种子的发芽率显著下降,之后随着低温储存时间的延长发芽率又升高;思壮54号干热处理后前3个月的种子发芽率与对照无显著差异,但是储存6个月以上发芽率显著下降;发芽率最低的思壮10号干热处理后发芽率显著降低,低温储存后逐渐回升。综上所述,正常发芽率的南瓜砧木种子经72 ℃ 72 h干热处理后可以直接催芽,发芽率不受影响。所有经过干热处理的南瓜砧木种子储存1 a后发芽率变化并不显著。
表2 南瓜砧木种子干热处理后不同储存期 种子的发芽率 %
干热处理可有效钝化蔬菜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,不同作物的最适干热处理温度不完全相同,黄瓜、芹菜种子干热处理的温度可达80 ℃[6],而番茄种子干热处理的温度到达80 ℃后种子的发芽率受到影响[8],葫芦砧木种子干热处理的最适温度为72 ℃[10]。本文通过比较不同干热处理温度和时间的参数发现,4个南瓜砧木种子干热处理的最适温度为72 ℃,但4个南瓜砧木品种间耐热温度不同,推测可能与南瓜种子大小、种皮厚薄有关。
有研究报道葫芦种子干热处理后发芽率显著降低,需在自然环境中吸湿2周后才能恢复发芽率[11]。本文研究发现:南瓜砧木种子干热处理后立即催芽,种子的发芽率基本不受影响,即干热处理后种子无需回水处理;但是初始发芽率差的种子干热处理后需要经过至少3个月的时间才能恢复种子活力;另外,经过干热处理的南瓜砧木种子在低温储存的1 a中,其中有2个南瓜砧木种子在储存3个月时发芽率均降到最低,这与文献报道的干热处理后的种子不耐存放相符,因此我们建议干热处理后的种子需在3个月内使用完毕。但研究还发现,干热处理后南瓜砧木种子存放6个月以上时,种子的发芽率与未干热处理的种子相比下降并不显著,这可能与种子复杂的生理活动相关。本研究仅对干热处理后南瓜砧木种子的发芽率进行研究,后续应对成苗率、幼苗活性等开展相关研究来明确干热处理对种子的影响。