赤霉素对越橘杂交种子萌发的影响

徐振彪

摘  要：用赤霉素对不同杂交组合的越橘种子进行处理，探究了赤霉素对越橘种子萌发率的影响。结果表明：经赤霉素处理后，以母本“艾利奥特”与父本“泽西”杂交所得的种子的萌发率最高，达16%;但以“艾利奥特”做父本与母本“泽西”杂交所得种子，经赤霉素处理后不能发芽。在“蓝丰”与“瑞卡”的杂交后代中，正反交种子发芽也有区别。“蓝丰”做母本与“瑞卡”杂交的种子，用赤霉素处理后萌发率为2%;但以“蓝丰”为父本与“瑞卡”杂交，所得种子用赤霉素处理后萌发率为0。赤霉素对其他杂交组合所得越橘种子影响也不尽相同。越橘种间杂交种子发育不良，萌发率偏低时，可以通过赤霉素处理增加杂交种子发芽率，缩短杂交植株获取时间。但不同的基因型对赤霉素响应不同，是通过赤霉素处理催生越橘种子发芽时需要考虑的重要因素。

关键词：越橘;杂交种子;赤霉素;萌发率

中图分类号 S339.4;S663.9  文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）13-0112-03

Abstract：We treated different hybrid V.vitis-idaea L. seeds with gibberellin to study the effect of gibberellin on the germination rate. The results show that after gibberellin treatment， the seed germination rate of the female parent “Elliott” and the male parent “Jersey” was the highest，reaching 16%，But when “Elliott” as male parent and “Jersey” as female parent，the hybrid seeds will not germinate after the same treatment. In the hybrid progeny of “Bluecrop” and “Reka”，there is also a difference by the same treatment of gibberellin between the seeds of the reciprocal cross. “Bluecrop” as female parent， the germination rate is 2%，and “Bluecrop” as male parent， the seeds did not germinate. The effect of gibberellin on the V.vitis-idaea L. seeds obtained by other hybrid combinations is also different. When the V.vitis-idaea L. hybrids seeds is poorly developed and the germination rate is low，the germination rate of the hybrid seeds can be increased by gibberellin treatment. However，different genotypes have different responses to gibberellin，it is an important factor to be considered when treating V.vitis-idaea L. seeds by gibberellin.

Key words：V.vitis-idaea L.;Hybridization seeds;Gibberellin;Germination rate

越橘为杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium spp.）植物[1]，其营养价值高，果实风味好。近年来，随着人们生活水平的提高，越来越关注食品安全与营养价值，越橘作为一种新兴的高营养价值水果，受到了消费者的青睐。选育高产、优质、营养价值高的新型越橘品种，已成为了科研人员研究的当务之急。越橘可分为多个种类，其中蓝果型因果实为蓝色，俗称“蓝莓”[2]。越橘含有丰富的花色苷、黄酮、多糖、花青素等物质[3]，对人体有极多的益处，现已广泛用于保健品、婴儿食品和化妆品中[4]。

我国的越橘产区主要有长白山、大兴安岭产区，辽东半岛产区，胶东半岛产区，长江流域产区，云贵高原产区，华南产区。由于长白山、大兴安岭地区温度较低，越橘品种多为野生选育，部分是杂交育种而来[5]。杂交育种存在生殖隔离现象[6]，以远缘杂交最为明显，其种子发育成熟少，实生播种后萌芽率低，造成资源的浪费，是限制越橘杂交育种进程的重要因素。笔者在进行越橘新品种杂交选育过程中，也发现杂交種子进行常规的发芽时，发芽率极低。如何提高越橘杂交种子发芽率，加快越橘育种进程，尽快获得新的越橘目标品种，是需要努力解决的科学问题。为了提高越橘杂交种子的发芽率，本实验尝试用赤霉素处理不同品种间杂交后的种子，以求利用简便方法获得更多的杂交资源，加快越橘育种进度，更快地获得越橘杂交后代，筛选出优质的越橘品种。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 实验选用北高丛越橘品种，分早熟品种：都克（Duke）、瑞卡（Reka）;中熟品种：蓝丰（Bluecrop）、泽西（Jersey）、陶柔（Toro）;极晚熟品种：艾利奥特（Elliott），以及半高丛越橘中早熟品种北陆（Northland）和中熟品种蓝金（Blueglod）[7]。以上品种栽植于吉林省白山市靖宇县吉林省普兰高科科技有限公司的越橘示范基地，选择盛果期中庸树势果树。试剂赤霉素购自北京索莱宝科技有限公司，货号G8910。使用的椰糠基质采购自当地花市，泡发后暴晒3d。

1.2 实验方法

1.2.1 杂交育种实验 杂交育种实验于2017年5月24日在吉林省白山市靖宇县吉林省普蓝高科技有限公司的越橘示范基地进行，为期7d。前4d分别采集选定品种的越橘大蕾期花苞，于实验室中剥离成熟花药，放在避光通风处阴干至花粉爆出，后续3d进行授粉，并进行套袋标记。实验杂交均采用正反交方式，父母本组合方案与选育后代品种的目标性状有关。实验方案与授粉数量见表1。

1.2.2 杂交果实采收及种子获得 通过观察，根据果实成熟度对杂交果实进行采收。果实采收后，于实验室内揉碎果实，用清水将果肉与发育不良的种子冲洗分离，保留成熟种子。洗出的种子进行分装、编号、标记后，放在室内阴凉干燥处保存。2018年9月中旬，将洗好的种子每编号各取数粒用滤纸包裹标记后，以赤霉素400mg/L[8]浸泡处理24h，取出后置于培养皿中，清水浸润1d，以椰糠为基质播种，保持基质略微湿润，保持室温20℃左右，遮光。

1.2.3 种子萌发率统计及分析 统计杂交种子萌发后100d内的萌发率与成活率，借助Microsoft Office Excel 2007统计数据并计算、分析。

1.2.4 杂交处理与播种过程 按照表1的方案操作，收获蓝莓杂交果实与授粉数量近似。实验果实采收于2017年7月中下旬至8月中旬期间完成，果实采收后在阴凉干燥处存放直至表面皱缩;2018年6月10日进行浸泡、洗种、晾干后，于8月25日进行赤霉素处理并播种;96d后开始各编号种子有的开始萌发，此时开始计数，并继续统计100d，计算杂交种子萌发总数。该过程中，编号8即“泽西”为父本、“艾利奥特”为母本的杂交种子最先萌发，其次为编号6，其余编号组合1、2、3、5的萌芽时间近似，与前2组相差近7d时间。实验整个进程如图1所示。

2 结果与分析

“北陆”果实种子直接播种为对照，其中“北陆”果实种子未萌发。越橘杂交种子萌发结果如表2所示。从表2可以看出，正反交的杂交组合所获得杂交种子，用赤霉素处理后其种子萌发率不同。“都克”与“蓝金”的正反交种子均有萌发，“都克”做父本、“蓝金”做母本的杂交种子的萌发率高于相对反交的种子萌发率;而“瑞卡”做父本、“蓝丰””做母本的杂交种子的萌发率为2%，但以“瑞卡”作母本、“蓝丰”做父本的杂交组合中，其种子没有萌发;“北陆”为父本，“陶柔”为母本的杂交种子的萌发率低于相对反交的种子萌发率，在“艾利奥特”与“泽西”的杂交组合中，“艾利奥特”作父本的杂交种子没有萌发，而当“艾利奥特”作母本后，其杂交种子萌发率达到16%，也是本次杂交组合实验中，杂交种子萌发率最好的组合。种子萌发后，也不是所有的萌发种子都最终成活，其中编号5和7的杂交种子后代都没有成活，其余所有杂交种子的幼苗均都成活。

3 讨论

在越橘的杂交育种工作中，杂交种子的萌发率及成活率直接制约着杂交育种的成败与品种选育进程。常用的越橘种子萌发前期处理为层积处理，但层积处理时间较长，且存放温度、湿度和时间对种子萌发均有影响。科研人员经过深入研究发现，赤霉素可以代替层积用于越橘杂交种子的萌发处理，通过外源激素处理打破休眠，减短处理时间，增加萌发率[9]。

种子授粉受精不良，出现败育情况[10]，实验区域当地的物候条件等都会影响越橘的坐果率。本实验中，通过精心细心耐心控制人工授粉程序，使杂交组合后代的坐果率水平符合预期。但当地的物候条件，影响了杂交果实的自然成熟程度，因此，清洗获得的对应成熟杂交种子数量非常少，为了保证杂交育种实验的顺利进行，我们用了50%的对应杂交种子进行赤霉素催芽。所以，处理的种子数量有限，我们只能用1个文献报道的较好赤霉素浓度，即400mg/mL进行处理，不能设置赤霉素浓度梯度实验。因此，本实验所获得实验数据也许不能对实验结果进行客观反映。但同时用另外50%杂交种子进行了常规的层积处理，遗憾的是未发现任何种子萌发。

鉴于越橘种子萌发率低的事实，用赤霉素催芽提高萌发率，应该是不错的选择。已有研究中，丁亦男[11]等对美国缅因蓝莓种子进行赤霉素处理，得出50 mg/L的赤霉素处理效果最好。朱红芬[8]等以6种南高丛越橘进行杂交的杂交种子为对象，并用400 mg/L的赤霉素处理，获得不同组合萌发率不同。杨春玉[12]等对贵州不同品种的越橘种子进行处理，发现不同品种越橘的发芽率不同。这些结果都提示，越橘种子可以通过赤霉素催芽提高萌发率，且不同浓度的赤霉素对不同品种越橘影响不同，这可能与越橘的基因型等因素有关系。本实验中用相同浓度的赤霉素处理，正反交越橘组合的杂交种子发芽率以及不同杂交组合的种子萌发率也是不同的，这也可以从侧面说明，越橘不同基因型对其种子萌发率有显著影响。另外，本实验中，杂交种子的萌发率普遍偏低。层积处理的种子不能发芽，对照的“北陆”种子用相同的赤霉素处理也未见发芽，由此可见，越橘种子发芽率低应是正常现象。当然，本实验中正反交杂交种子的不同萌发率除受基因型影响外，是否还受其他因素的影响，还需要今后作进一步的研究。

4 结论

由本次研究可知，用赤霉素处理，可以促进越橘种子萌发，提高萌发率，有利于缩短育种实验时间，加速育种进程。同时，不同基因型的杂交种子对赤霉素处理的响应是不同的。今后用赤霉素处理越橘杂交种子时，应对不同基因型的杂交种子筛选最适宜的赤霉素浓度或处理时间，以获得越橘种子的最佳萌发率。

致谢：感谢吉林农业大学吴林教授提供杂交实验场地及配套的越橘父母本品种。感谢杨瑞芹、葛春梅等为本实验的顺利开展所提供的有益帮助。

参考文献

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[12]杨春玉，李瑞军，李芳念.贵州麻江不同蓝莓品种种子萌发研究[J].中国林副特产，2014（05）：15-16.

（責编：张宏民）