不同温度和MS盐浓度对红稗种子发芽特性的影响

邓力喜，刘 丹，吴亚男，陈银华，冯章丽，彭柳会

(遵义师范学院，贵州 遵义 563006)

红稗(Baccagesedge)，也称红米、山红稗、野红米草、野高粱、水高粱、野鸡稗和土稗子等，是一种古老的濒危农作物，始载于《滇南本草》[1]。贵州红稗种植历史悠久，人工驯育、栽培，成为贵州独有的特色农作物，其中习水红稗更是贵州遵义习水县的特产，并于2016年2月18日，被国家质监总局正式批准为地理标志保护产品。

红稗营养丰富，富含人体所需的各种氨基酸、微量元素和多糖类物质[2-3]。近年来，随着人们生活水平的提高，红稗因其含有多种对人体有益的成分，受到广大消费者的青睐，也成为研究者关注的焦点。徐本刚等[3]对红稗的营养成分进行了分析；吴凯等[4]对红稗中微量元素进行了测定；解春芝等[5]采用石蜡制片和扫描电镜的方法，对红稗籽粒形态结构及淀粉颗粒进行观察；胡章凯等[6]和宋成孝等[7]分别研究了氮磷钾营养元素堆红稗株高和分蘖数的影响；宋成孝等[8]研究了不同密度和苗龄对红稗植株产量的影响。目前，尚未见到有关温度和培养基浓度(MS)对红稗种子发芽的影响研究。种子的芽率直接决定着出苗数量和苗子的质量，进而影响红稗的产量。基于此，本试验以习水红稗为研究对象，探究不同温度和培养基浓度处理对其种子萌发的影响，以期为保护和利用这一优异种质资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用习水红稗种子由贵州老锄头有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1温度处理

设置温度梯度范围为5～40 ℃，每间隔5 ℃设置1个梯度，总共8个温度梯度，5次重复。每个重复选取红稗种子50粒，浸种2 d后，置于放有浸湿滤纸的培养皿中，每次重复中加入10 mL清水，处理完成后放入不同温度的恒温培养箱中进行培养。

1.2.2MS盐浓度处理

设置清水(ck)、1×MS盐、2×MS盐和4×MS盐等4个盐浓度梯度，5次重复。每次重复选取红稗种子50粒，对其浸种2 d后，置于放有浸湿滤纸的培养皿中，每次重复加入各个浓度的MS盐10 mL，对照组中加入清水10 mL，处理完成后放入25 ℃恒温条件下进行培养。

1.2.3红稗种子萌发测定

红稗种子发芽的标准是胚根明显突破种皮，试验过程中需要每天对红稗种子的发芽数目进行记录，并且在数据记录完成前保持滤纸湿润，直至接连2 d种子发芽数目无变化，即为种子发芽结束。种子发芽结束后，每一个处理中选取发芽情况较一致的3株幼苗测量其芽长和根长。对不同处理条件下的红稗种子的发芽率、发芽指数、发芽势和种子萌发活力指数进行计算。计算方法如下：

发芽率(%)=(发芽种子数/供试种子总数)×100%；

发芽势(%)=(发芽高峰期种子发芽数/供试种子总数)×100%；

发芽指数GI=∑Gt/Dt；

种子萌发活力指数VI=GI×S。

其中，Gt为不同时间的发芽种子数；Dt为发芽日数；S为幼苗的生长势(以芽长表示)[9]。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据录入，并利用SPSS 20.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度对红稗种子发芽的影响

由表1可知，红稗种子在8个温度处理下，除5 ℃、10 ℃条件下不能发芽，发芽率为0外，其余处理均可发芽，发芽率依次分别为14.00%、27.60%、29.20%、44.00%、60.40%和49.60%，其中35 ℃条件下发芽率最高，15 ℃条件下发芽率最低，并且在40 ℃条件下种子发芽一段时间后死亡。总体趋势表明，红稗种子的发芽率随着温度的变化呈先上升后下降的趋势，并且在35 ℃条件下发芽率达到最大。

表1 不同温度对红稗种子发芽的影响

进一步对发芽势进行分析，除5 ℃、10 ℃条件下发芽势为0以外，其余6个温度梯度条件下红稗种子的发芽势依次为10.80%、18.00%、21.20%、27.20%、25.60%和28.40%，其中在40 ℃条件下红稗种子发芽势值达到最大，在15 ℃条件下发芽势为最低。结果表明，随着温度的增高，种子发芽势随之升高，种子的生命活力随之升高，在40 ℃条件下发芽势达到最高(表1)。红稗种子的发芽指数和萌发活力指数受温度影响变化趋势一致，在35 ℃条件下种子发芽指数和萌发活力指数达到最大，分别为5.32和15.76，在15 ℃条件下，发芽指数和萌发活力指数达到最小，分别为0.54和0.11。

2.2 不同MS盐浓度对红稗种子发芽的影响

由表2可知，红稗种子在3种MS盐浓度和清水条件下都能发芽，其在3种MS盐浓度条件下的发芽率都显著高于清水对照，表明一定浓度的MS盐能促进红稗种子的萌发。进一步分析发现，红稗种子在1×MS盐浓度条件下整体发芽率最高，但随着MS盐浓度的增加，红稗种子的发芽率逐渐下降。

表2 不同MS盐浓度对红稗种子发芽的影响

同时，研究结果还表明，在不同MS盐浓度下，红稗种子的发芽势分别为29.20%、47.20%、38.80%和23.60%，其中1×MS盐浓度条件下发芽势最高，4×MS盐浓度条件下发芽势最低，其变化趋势与发芽率一致。稗种子发芽指数在1×MS盐浓度条件下最高，为6.25，在清水处理条件下最低，为3.37。种子萌发活力指数在1×MS盐浓度条件下最高，为21.53；在4×MS盐浓度条件下最低，为7.23，表现出随着MS盐浓度的上升呈先上升后下降的趋势。

3 讨 论

影响种子发芽特性的因素有很多，诸如水分、温度和空气等，其中温度和盐浓度是2个重要的影响因子[10]。研究表明，温度是影响种子发芽的重要因素之一，过高的温度或过低的温度都不利于种子萌发。同时，低浓度盐溶液可以促进植物种子萌发，而高浓度时则显著抑制种子萌发[11,12]。本研究表明，温度和MS盐浓度对红稗种子发芽特性产生影响，合适的温度和MS盐浓度对红稗种子发芽有促进作用，这一点与前人的结论一致。

本研究表明，温度和MS盐浓度对红稗种子发芽特性存在影响，其中35 ℃温度处理和1×MS盐浓度处理均为最佳处理，能够有效提高红稗种子的发芽特性，这为今后开展相关研究工作提供了基础数据支撑。然而，在本试验中，未开展温度和MS盐浓度互作的研究，尚不明确二者之间的互作对红稗种子发芽的影响。毛彩云等[13]研究表明，棉籽发芽受温度和盐度共同影响，温度和盐度对棉籽发芽率存在互作关系。因此，进一步明确温度和盐浓度互作关系，这也将是下一步的工作重点。