蒜芥茄种子催芽技术研究

赵 雄 陈 勇 刘梦姣 杨亚涵 李 炜 李宗俊 欧青青 陈 鹏

（广西大学农学院，广西南宁 530001）

蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium）属茄科（Solanaceae）茄属（Solanum），为一年生草本植物（傅鸿妃和彭智群，2011；蔡鹏 等，2015；付娜，2015）。广西大学农学院番茄研究课题组在实践中发现以蒜芥茄为砧木的番茄嫁接苗成活率很高，表现出优良耐热性。生产应用中发现新采收的蒜芥茄种子处于休眠状态，发芽率为0；而经过4 ℃冰箱存放的蒜芥茄种子发芽率十分良好。本试验以打破蒜芥茄种子休眠并提高发芽率为目的展开，通过比较低温诱导、催芽温度、剥取方式及赤霉素（GA3）处理对蒜芥茄种子发芽的影响，找出适宜的处理组合，从而对番茄生产特别是广西樱桃番茄嫁接栽培提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年5～9月在广西大学农学院实验室进行。蒜芥茄种子由南宁福井番茄科技有限公司提供，种子采收期为2018年5月23日。将一半种子自然发酵48 h（在不伤及种子的条件下将果实打碎，28 ℃恒温存放）后淘洗干净并晾干，另一半种子直接淘洗并晾干，二者分别放入4 ℃冰箱内干燥保存，少部分种子于常温下保存作为对照。

赤霉素（GA3）购自北京索莱宝科技有限公司，纯度≥90%。

1.2 试验方法

1.2.1 低温诱导后变温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响 将上述未发酵和发酵的种子经4 ℃低温诱导7 d，再用30 ℃清水恒温浸种24 h，然后将种子放置于直径为9 cm的培养皿中，每皿100粒，皿中垫双层滤纸并保持湿润，分别在28 ℃ 16 h/18 ℃ 8 h、30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h、32 ℃ 16 h/22 ℃ 8 h 和 35 ℃16 h/25 ℃ 8 h 4个变温处理下进行暗培养催芽，3次重复，从催芽的第7天开始记录种子发芽数，以后每天观察并统计，计算种子的发芽率和发芽势，确定最适的变温处理。

1.2.2 低温诱导后恒温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响 将上述未发酵和发酵的种子经4 ℃低温诱导7 d，再用30 ℃清水恒温浸种24 h，然后将种子放置于直径为9 cm的培养皿中，每皿100粒，皿中垫双层滤纸并保持湿润，分别在28、30、32、35 ℃4个恒温处理下进行暗培养催芽，3次重复，从催芽的第7天开始记录种子发芽数，以后每天观察并统计，计算种子的发芽率和发芽势，确定最适的恒温处理。

1.2.3 不同浓度GA3浸种对蒜芥茄种子发芽的影响 分别将上述未发酵和发酵的种子经4 ℃低温诱导7、15、30、60 d，再分别在 0、200、400、600、800、1 000 mg·L-1GA3中恒温（30 ℃）浸种 24 h，将种子放置于直径为9 cm的培养皿中，每皿100粒，皿中垫双层滤纸并保持湿润，采用上述试验的最适恒温（30 ℃）和最适变温（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）处理进行发芽试验，3次重复，从催芽的第7天开始记录种子发芽数，以后每天观察并统计，计算种子的发芽率和发芽势。

1.3 数据统计分析

应用 Microsoft Excel 2003和SPSS 19.0统计软件对种子发芽率、发芽势进行统计分析，在0.05水平上确定各处理之间的差异显著性，运用Microsoft Excel 2003软件绘图。

2 结果与分析

2.1 低温诱导后变温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响

对低温诱导7 d后的蒜芥茄种子进行变温催芽处理，由表1可知，在30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h处理下，发酵和未发酵的蒜芥茄种子的发芽势和发芽率均明显高于其他处理，且发酵后种子的发芽势和发芽率更高，说明在适宜变温（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）下进行催芽时，经过发酵的蒜芥茄种子可以更好地萌发。

2.2 低温诱导后恒温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响

对低温诱导7 d后的蒜芥茄种子进行恒温催芽处理，由表2可知，在30 ℃恒温处理下，发酵和未发酵的蒜芥茄种子的发芽势和发芽率均显著高于其他处理，且发酵后种子的发芽势和发芽率更高，说明在适宜温度（30 ℃）下进行催芽时，经过发酵的种子可以更好地萌发。

表1 不同变温处理对蒜芥茄种子萌发的影响

表2 不同恒温处理对蒜芥茄种子萌发的影响

2.3 常温保存后催芽对蒜芥茄种子发芽的影响

对常温下保存7 d的蒜芥茄种子进行发芽试验，无论是恒温催芽还是变温催芽处理，所有处理的发芽率均为0，蒜芥茄种子处于休眠状态，需要进行低温诱导。

2.4 不同浓度GA3浸种对蒜芥茄种子发芽的影响

2.4.1 不同浓度GA3浸种后恒温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响 由图1、2可以看出，发酵蒜芥茄种子在低温诱导60 d后进行恒温（30 ℃）催芽的发芽率和发芽势均为最高。GA3处理浓度对发酵蒜芥茄种子的发芽率和发芽势有显著影响，浸种时增施一定浓度（≤600 mg·L-1）的GA3可有效提高发酵蒜芥茄种子的发芽率和发芽势，并且随着GA3浓度的升高，种子的发芽率和发芽势也随之增高，但GA3浓度＞600 mg·L-1时，种子的发芽率和发芽势开始出现下降趋势。未发酵蒜芥茄种子的发芽率、发芽势变化趋势与发酵种子相同（图3、4）。

图1 不同浓度GA3浸种后恒温催芽对发酵蒜芥茄种子发芽率的影响

图2 不同浓度GA3浸种后恒温催芽对发酵蒜芥茄种子发芽势的影响

图3 不同浓度GA3浸种后恒温催芽对未发酵蒜芥茄种子发芽率的影响

总体看来，发酵种子经低温诱导60 d、采用GA3浓度为600 mg·L-1浸种后恒温（30 ℃）催芽较有利于蒜芥茄种子萌发，发芽率和发芽势分别为91.33%和68.67%。

图4 不同浓度GA3浸种后恒温催芽对未发酵蒜芥茄种子发芽势的影响

图5 不同浓度GA3浸种后变温催芽对发酵蒜芥茄种子发芽率的影响

图6 不同浓度GA3浸种后变温催芽对发酵蒜芥茄种子发芽势的影响

2.4.2 不同浓度GA3浸种后变温催芽对蒜芥茄种子发芽的影响 由图5和图6可以看出，在变温条件下（30 ℃ 16 h/20 ℃ 8 h）催芽的各处理发酵蒜芥茄种子的发芽率和发芽势均随着低温诱导天数的增加不断增高。在低温诱导7、15、30、60 d后，浸种浓度为200、400 mg·L-1GA3处理的种子发芽率均显著高于其他处理；在低温诱导30 d和60 d后，200、400 mg·L-1GA3处理的种子发芽势明显高于其他处理。低温诱导后变温条件下浸种时增施200 mg·L-1的GA3可有效提高发酵蒜芥茄种子的发芽率和发芽势，但GA3浓度＞200 mg·L-1时，种子发芽率和发芽势出现下降趋势。未发酵蒜芥茄种子的发芽率、发芽势变化趋势与发酵种子相同（图7、8）。

总体看来，发酵种子经低温诱导60 d，采用GA3浓度为200 mg·L-1浸种后变温（30 ℃ 16 h/20℃ 8 h）催芽较有利于蒜芥茄种子萌发，发芽率和发芽势分别为95.00%和70.00%。

图7 不同浓度GA3浸种后变温催芽对未发酵蒜芥茄种子发芽率的影响

图8 不同浓度GA3浸种后变温催芽对未发酵蒜芥茄种子发芽势的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明，低温及赤霉素（GA3）能解除种子休眠；低温诱导60 d为最佳处理；自然发酵方式采收的种子比未发酵直接采收的种子更易于催芽。本试验最佳处理为发酵蒜芥茄种子经低温诱导60 d，采用GA3浓度200 mg·L-1浸种后变温（30℃ 16 h/20 ℃ 8 h）催芽，发芽率和发芽势分别为95.00%和70.00%。在缺乏变温设备的情况下，可使用发酵的蒜芥茄种子经低温诱导60 d，采用GA3浓度600 mg·L-1浸种后进行恒温（30 ℃）催芽。

从本试验的结果来看，与番茄常用砧木托鲁巴姆等相比，蒜芥茄在发芽时间以及出苗的整齐度等方面具有明显优势（铁曼曼 等，2017；张武君等，2017）。采用蒜芥茄作为嫁接材料，对番茄生产特别是广西樱桃番茄嫁接栽培有一定的生产指导意义。但本试验采用的方法相对简单，今后将通过分子角度进行更加深入的研究，准确了解蒜芥茄的休眠特性及如何迅速打破休眠。蒜芥茄除冬季外全年均可开花结果（中国科学院中国植物志编辑委员会，2004），在种子采收期方面也有待更深入的研究。