引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子萌发的影响

BoudmyxayKhampheng 沈镭 钟帅

摘要：为探究提高烟草种子萌发初期和抗逆境性能力的有效方法，采用0.6 mmol/L氯化钙（CaCl2）、0.3 mmol/L赤霉素、8.0 mmol/L甜菜碱（GB）、60 mmol/L脯氨酸（Pro）、0.5 mmol/L水杨酸（SA）、0.06 mmol/L硝普钠（SNP）和50 mmol/L海藻糖（TH）7种引发剂混合引发烟草种子并对其进行包衣丸化，研究在不同胁迫处理的烟草种子发芽和幼苗生长表现的特性。结果表明，多种引发剂混合引发并包衣丸化可以使烟草种子的发芽势、发芽率、发芽指数分别提高61.3%、35.1%、34%，平均发芽时间缩短2.6 d，并能提高幼苗生长及幼苗抗逆境性的能力。

关键词：烟草种子;混合引发;萌发;包衣丸化;抗旱性;抗冷性

中图分类号：S572.041   文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）06-0081-05

烟草种子引发技术可以提高种子活力，改善烟草种子发芽性状并显著减少种子内含物的外滲，提高种子体内相关酶的活性[1]。多种引发剂混合引发是一项新的技术。许多学者对多引发剂混合处理种子进行了研究，发现用赤霉素、钙和甜菜碱混合处理小桐子，可增强其在不同胁迫条件下种子的发芽率，并缓解胁迫条件下小桐子幼苗电解质渗漏的增加和丙二醛的积累[2-3];以1.0 mg/L油菜素内酯、50 mg/L赤霉素、120 mg/L水杨酸、10 mg/L氧化钙为浸提剂处理烟草种子，可提高种子的发芽势、发芽率、发芽指数，降低平均发芽时间和丙二醛含量[4];采用多效唑、氯化钙（CaCl2）、脯氨酸（Pro）和水杨酸（SA）引发处理烟草种子[5]，可提高烟草种子发芽率，幼苗根长、苗高、干鲜质量以及抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛含量，并增强烟草幼苗的耐寒性。以0.01 g/L赤霉素、4 g/L硝酸钾、20%聚乙二醇混合引发处理10 h，可提高黄灯笼辣椒种子的发芽率和发芽指数[6]。采用聚乙烯醇和赤霉素混合浸种，可提高高羊茅种子的出苗率，并增加幼苗的脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性[7]。用5%聚乙二醇（PEG-6000）、20 mmol/L Ca2+和50 mg/L赤霉素混合浸泡12 h，可以提高马尾松种子的发芽势和发芽率，提高种子活力及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性[8]。以赤霉素和钙复合处理蕹菜、小麦、玉米、棉花等的种子，可以提高种子的发芽势、发芽指数及种子活力指数[9-14]。以10 mg/L有机胺和10 mg/L水杨酸混合浸种，有利于提高种子萌发和幼苗生长的能力[15]。用乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠、乙醇、丙醇、丁醇混合浸种处理玉米、小麦、绿豌豆，可提高种子活性，促进种子萌发及幼苗生长[16-17]。采用氮化钙、无机盐混合试剂、水杨酸和茉莉酸分别与聚谷氨酸混合引发水稻种子36 h，可以提高幼苗的耐冷性，增加可溶性糖含量，降低丙二醛含量，使抗坏血酸过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性明显增强[18]。用CaCl2、赤霉素、2，4-二氯苯氧乙酸和聚乙烯醇（PVA）等4种引发剂混合浸种三倍体西瓜种子4～8 h，以及用150 mg/L乙烯利（Ethephon）和200 mg/L赤霉素混合液浸种苦瓜种子，能提高西瓜和苦瓜种子的发芽势、发芽率、幼苗根的生长，促进种子活力[19-20]。用氯化胆碱（CC）+赤霉素混合浸种处理水稻，能提高水稻种子的呼吸强度、种子的发芽率、幼苗的鲜干质量并使乳熟期单株叶面积增加[21]。用CaCl2、NaCl2和低浓度的赤霉素（0.01～0.1 mg/mL）混合浸种，能提高芹菜种子的发芽势、发芽率以及种子活力[22]。以 0.01 mmol/L 水杨酸和0.1 mmol/L硝普钠（SNP）混合浸种处理萝卜种子以及用0.005 mmol/L水杨酸和 5 mmol/L CaCl2混合浸种，在种子萌发初期均具有抑制作用[23]。

目前，关于多种引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子发芽和幼苗生长的抗逆性影响的研究较少。因此，本研究选用CaCl2、赤霉素、甜菜碱、脯氨酸、水杨酸、硝普钠和海藻糖（TH）这7种引发剂混合引发，研究其对常温、干旱、低温和干旱+低温交叉胁迫条件下烟草种子发芽和幼苗生长以及抗逆性能力的影响，以期选出有效的多种引发剂混合引发及包衣丸化方法，提高烟草种子萌发初期及幼苗的抗逆性能力。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料为云烟203裸种，由玉溪中烟种子有限责任公司提供。

1.2 种子引发处理

所用烟草种子以0.5% NaClO消毒5 min后，用蒸馏水漂洗干净，放于0.6 mmol/L CaCl2、0.3 mmol/L 赤霉素、8.0 mmol/L甜菜碱、60 mmol/L脯氨酸、0.5 mmol/L水杨酸、0.06 mmol/L硝普钠和5.0 mmol/L海藻糖混合溶液中，在26 ℃黑暗条件下引发24 h。引发结束后，用蒸馏水快速冲洗种子，吸干表面水分，于26 ℃回干到原始含水量，于低温低湿贮藏柜中保存备用。以未引发的干种子（萌发前用0.5% NaClO进行表面消毒）作为对照1（CK1），以蒸馏水引发的作为对照2（CK2）。对引发过的种子进行包衣丸化，包衣剂的选用和包衣方法参照玉溪中烟种子公司的标准。

1.3 种子发芽试验

1.3.1 常温培养的萌发试验 将“1.2节”中处理的种子及CK1、CK2置于直径为9 cm的培养皿中，种子下面铺1层海绵，上面垫2张滤纸;每个培养皿中用播种器均匀播种100粒种子，于26 ℃、空气相对湿度为75%的人工气候箱中加盖培养，发芽期间用蒸馏水保持滤纸湿润，每天光照12 h，每天记录发芽种子数，分别于第5天和第8天统计记录发芽势（GE）和发芽率（GP），以子叶开始展开、胚根发育常温作为发芽标准。

1.3.2 干旱胁迫的发芽试验 以19%（质量体积比）PEG-6000模拟干旱胁迫条件将“1.2节”中所述处理组种子及CK1、CK2置于直径为9 cm的培养皿中，种子下面铺1层海绵，上面垫2张滤纸，以19% PEG-6000溶液浸润（模拟干旱胁迫条件），于26 ℃、空气相对湿度为75%的人工气候箱中培养，每天记录发芽种子数，于第8天统计发芽势，第14天统计发芽率。

1.3.3 低温胁迫的发芽试验 将“1.2节”中所述处理组种子、CK1、CK2置于直径为9 cm的培养皿中，种子下面铺1层海绵，上面垫2张滤纸，用蒸馏水保持滤纸湿润，于13 ℃、空气相对湿度为75%的人工气候箱中培养，每天记录发芽种子数，于第13天统计发芽势，第16天统计发芽率。

1.3.4 低温+干旱交叉胁迫的发芽试验 以14%（质量体积比）PEG-6000模拟干旱条件。将“1.2节”中所述处理组种子、CK1、CK2置于直径为9 cm的培养皿中，种子下面铺1层海绵，上面垫2张滤纸，以14%的PEG-6000溶液浸润，于13 ℃、空气相对湿度为75%的人工气候箱中培养，每天记录发芽种子数，于第16天统计发芽势，第20天统计发芽率。

1.4 各项发芽指标计算

上述各项种子萌发试验结束后，统计种子的发芽势、发芽率，计算发芽指数（GI）和平均发芽时间（MGT），计算公式如下：

GI=∑（Gt/Dt）;MGT=∑（Gt×Dt）/∑Gt。

式中：Gt为第t天的发芽种子数，Dt为发芽天数[24]。

1.5 幼苗素质测定

发芽结束后收集幼苗，用自来水冲洗干净并用滤纸吸干表面残余水分，测定其根长、株高及干、鲜质量，每个处理随机选取10株幼苗，用直尺测量其根长和苗高，精确到mm;每个处理随机选取150株幼苗，称其鲜质量，精确到mg，然后将幼苗于105 ℃杀青，在 68 ℃ 的烘箱中烘烤24 h，称其干质量，精确到mg。

1.6 统计分析

所有试验进行6次独立试验重复，每次独立试验有3个平行重复，每个重复100粒种子。试验原始数据用SPSS 11.5进行统计分析，用SigmaPlot 12.5作图。

2 结果与分析

2.1 多种引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子活力的影响

烟草种子经多种引发剂混合引发及包衣丸化后，在不同条件下的发芽能力明显增强，如图1所示。

2.1.1 正常条件下多种引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子活力的影响 由表1可知，在正常条件下，CK2的种子萌发效果与CK1差异不显著，但处理组的种子萌发效果明显高出对照，与干种子相比，处理组的发芽势和发芽率分别提高3.7%、19%，平均发芽时间缩短0.75 d（P<0.05）。说明，在正常培养条件下，多种引发剂混合引发及包衣丸化能提高烟草种子的发芽势、发芽率、发芽指数，缩短发芽时间，极大程度地促进了烟草种子的萌发。

2.1.2 多种引发剂混合引发及包衣丸化对干旱胁迫下烟草种子活力的影响 由表2可知，在干旱胁迫条件下，多种引发剂混合引发及包衣丸化的萌发效果显著好于对照。CK2的发芽势、发芽率、发芽指数分别比CK1高126%、21%、33%，平均发芽时间缩短0.79 d。处理组的种子萌发效果更为明显，其发芽势、发芽率、发芽指数分别比CK2提高30%、10%、15%，平均发芽时间缩短0.37 d（P<0.05）。综上所述，烟草多种引发剂混合引发及包衣丸化能提高烟草种子在干旱胁迫下的发芽势、发芽率、发芽指数，缩短发芽时间，增强其抗旱性。

2.1.3 多种引发剂混合引发及包衣丸化对低温胁迫下烟草种子活力的影响 从表3可知，在低温胁迫下，CK2的发芽势、发芽率、发芽指数分别比CK1高493%、36%、72%，平均发芽时间缩短3.06 d（P<0.05）。处理组的种子萌发效果更为明显，与CK2相比，处理组的发芽势、发芽率和发芽指数分别提高8.8%、4.9%、7.3%，平均发芽时间缩短 0.27 d （P<0.05）。说明，在低温胁迫下，多种引发剂混合引发及包衣丸化能显著提高烟草种子萌发初期的活力。

2.1.4 多种引发剂混合引发及包衣丸化对干 旱+ 低温交叉胁迫下烟草种子活力的影响 从表4可知，在干旱+低温交叉胁迫下，CK2的发芽势、发芽率、发芽指数分别比CK1高1703%、79%、104%，平均发芽时间缩短3.65 d（P<0.05）。多种引发剂混合引发及包衣丸化处理的萌发效果更为明显，其发芽势、发芽率、发芽指数分别比CK2高34%、7.7%、29%，平均发芽时间缩短1.55 d（P<0.05）。说明，多种引发剂混合引发及包衣丸化能显著提高烟草种子在干旱+低温交叉胁迫下的發芽势、发芽率、发芽指数，缩短发芽时间。

2.2 多种引发剂混合引发及包衣丸化对烟草幼苗素质及抗逆性的影响

从图2可以看出，在正常条件、干旱、低温和干旱+低温交叉胁迫下，多种引发剂混合引发及包衣丸化的烟草幼苗根长、苗高和鲜、干质量都明显高于CK1和CK2。说明，多种引发剂混合引发及其包衣丸化可提高烟草幼苗根长、苗高和鲜、干质量，可增强其对干旱、低温和干旱+低温交叉胁迫的抵抗能力。

3 讨论与结论

多种引发剂混合引发及包衣丸化对云烟203种子的发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗根长、苗高及干、鲜质量均有明显的作用，尤其是在干旱、低温及干旱+低温交叉胁迫条件下的作用效果最为明显。尽管在不同的胁迫条件下效果存在一定的差异，但从总体来看，多种引发剂混合引发及包衣丸化后烟草种子的萌发初期活力及幼苗生长的综合素质相对较高，表现为在不同的逆境胁迫条件下均具有较强的耐受性。

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