引发对种子萌发的影响研究

2021-12-17 19:23于明艳
农业科技与装备 2021年6期
关键词:种子萌发活力影响

摘要:为有效提高种子活力,基于引发对农作物种子萌发影响的试验研究,总结种子引发的主要方法,讨论引发条件和参数对种子萌发产生的重要影响,为引发技术在农产品种子中的应用及研究提供参考。

关键词:引发;种子萌发;电子束;活力;影响

中图分类号:R284.2    文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2021)06-0082-02

种子引发是在种子萌发前用天然或人工合成化合物处理种子,达到提高种子活力、促进种子萌发、提高幼苗抗逆性的目的。种子引发的方法有多种,但每种引发方法对种子萌发的影响均不相同。在查阅引发对农作物种子萌发的影响文献基础上,论述种子引发的主要方法,讨论引发条件对种子萌发的重要影响,旨在为引发技术在农产品种子中的应用及研究提供参考。

1 滚筒引发对种子萌发的影响

研究表明,滚筒引发使吸水种子在滚筒内充分吸湿,进一步提高种子发芽率和发芽势。童龙以蜜红无籽西瓜种子为材料,通过测定种子的发芽率、发芽势和发芽指数,研究滚筒引发方式中的温度、湿度和引发时间对种子萌发的影响。结果表明,与对照相比,在21 ℃、湿度70%条件下引发48 h,蜜红无籽西瓜种子的发芽率提高48.7个百分点,发芽势提高43.7个百分点,发芽指数增加9.0。

2 固体基质引发对种子萌发的影响

一些试验研究结果显示,固体基质引发可以缓慢持续地使种子吸水,为种子提供充分修复细胞膜的时间。

贺卓等研究固体基质引发、硝酸钾引发和亚精胺引发对花椰菜种子活力和幼苗生理指标的影响。结果表明,与对照相比,3种引发处理均显著提高花椰菜种子的萌发和出苗特性,提升花椰菜幼苗的抗氧化酶活性,增强抗氧化酶系统的防御能力,降低膜脂过氧化水平。

张伟丽研究不同含水量和引发时间、引发后回干对番茄砧木种子萌发的影响,并考查引发后幼苗的耐冷性。结果表明:1) 4种不同固体基质引发可以提高种子活力,其中P-40-4处理的引发效果最好;回干处理中N-V-40-5处理最好。2) 不同引发处理的出苗率与对照无显著差异;N-P-50-4处理的根长显著高于对照,引发在一定程度上增加幼苗的茎粗和地下部鲜重。3) N-V-40-5处理显著提高幼苗叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量;N-P-50-4处理叶绿素含量比对照高28.9%,而MDA含量比对照低40.8%;S-5-5处理显著降低叶片相对电导率的含量。

3 水引发对种子萌发的影响

水引发是在控制给水条件下使种子定量吸水,达到促进其萌发的目的。然而,水引也能导致种子萌发率低、出苗不齐等问题。

罗金梅等以天畅一号豇豆为试材,在20 ℃水温引发后进行再烘干处理,分析在浸种过程中的种子膨大率、吸水率及处理后的发芽率变化。在引发24 h内,随着引发时间的延长,种子膨大速度呈现快-慢-急快的规律,吸水率和发芽率逐渐升高;引发12 h与引发24 h的发芽率比较相近。新收获的豇豆种子在20 ℃下引发12 h能够满足生产需求。

查昱等研究水引发不同处理时长(10,20,30,40,

50 min)对种子萌发和幼苗生长的影响,发现种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,以及幼苗胚芽长、胚根长、干物质量存在差异,垂穗披碱草种子水引发处理的最适时长为20~30 min。

在空化作用下,水的本质发生变化,对水引发种子萌发有一定的影响。闫雪梅等以绿豆种子为引发介质,分别比较自来水、空化1号、2号和7号水在10 ℃和22 ℃温度下,种子引发过程中的吸水率、萌发率和发芽率,确定种子引发的时间范围,得到空化水的实际应用效果证明。

4 引发剂引发对种子萌发的影响

在干旱条件下,采用引发剂对植物种子引发后,种子萌发提前,幼苗生长代谢增强,成株生殖生长得到促进,抗旱相关生理生化指标提高,植物抗旱能力增强,最终产量及品质得到提高。

孟衡玲等探讨板蓝根种子在干旱胁迫下的发芽特性及幼苗的生长状况,发现18 h水引发处理效果最好,种子发芽率、发芽势、发芽指数较CK2(干旱胁迫但未进行引发)显著提高33.3%,36.6%,106.4%。种子经过引发后,可不同程度提高幼苗的株高、根长、叶绿素含量,降低叶片的相对电导率。4种不同引发剂对板蓝根种子的引发效果依次为18 h水>25%PEG-6000>50 mg/L GA3>1.5%CaCl2,建议在板蓝根种子播种前进行18 h水引发处理。

5 纳米引发对种子萌发的影响

纳米引发是指将纳米颗粒作为种子预处理剂,并采用种子引发策略来提高种子萌发、生长和抗逆性的新兴技术。

高园园利用不同浓度的纳米材料处理小麦天宁38号种子,观测不同纳米材料对发芽势、根长、根鲜重的影响。研究结果表明,石墨烯能抑制小麦幼苗的生长发育,延迟小麦种子的发芽时间,但不抑制小麦种子的发芽率,浓度为5 mg/L对小麦根长抑制显著;低浓度氧化石墨烯溶液对小麦生长出现一定的促进作用,但高浓度(100 mg/L)对小麦芽长和根长均产生严重的抑制作用;纳米零价铁对小麦生长有一定的抑制作用,特别是对根的影响最大。

6 引发回干处理对种子萌发的影响

在自然条件下,成熟后的种子常因降雨与天晴等反复的天气干湿变化而遭受吸湿-回干循环。一些相关的试验研究表明,吸湿-回干循环对种子活力具有一定影响。

陈快的研究结果表明,在林下半控制条件下,与遮雨处理相比,露天处理的种子更快丧失活力,抗氧化防御系统也有相应的变化;人工吸湿-回干循环处理下,相较于饱和吸胀后回干处理,不饱和吸胀后回干处理使种子受到的伤害更大。

李志宇研究不同引发回干处理对滇龙胆种子萌发的影响,发现水引发回干处理能在一定程度上恢复种子活力,但萌发效果不明显;引发回干处理有利于种子细胞内可溶性糖和游离脯氨酸的积累、丙二醛的清除和過氧化物酶活性的增加。人工栽培滇龙胆时,选取1.0%的KNQ3对滇龙胆种子进行引发回干处理,实际生产效果更好。

7 电子束辐照辅助引发对种子萌发的影响

电子束处理能影响茄子种子的萌发和幼苗生长,为其辐照诱变育种提供有效的诱变源。姚东伟和朱宗文等以不同的蔬菜种子为试验对象,采用电子束辐照辅助引发,得到类似的试验结果。

姚东伟等以西瓜种子为材料,研究电子束辐照对西瓜种子萌发的影响。在辐照电压200 KeV下,剂量超过30 kGy会降低8424西瓜种子的发芽势和发芽率;在辐照电压100 KeV下,剂量为25 kGy的处理显著提高美都、雷晓、黑津西瓜种子根长和芽长。这说明合适的辐照电压和剂量可以促进西瓜种子萌发,辐照后再引发可缓解种子发芽延迟现象。

朱宗文等的研究结果表明,不同茄子材料对电子束的敏感性差异显著,07-15抗电子束辐照能力强于25-5,主要表现在种子发芽率、萌发速度、幼苗形态和根系活力上升;经25%PEG渗透调节处理的引发种子对辐照较干种子敏感。大辐照剂量处理显著降低种子活力和萌发速度,幼苗生长也受到明显抑制。

参考文献

[1] 贺卓,姚东伟,李明,等.不同引发处理对花椰菜種子活力和幼苗生理指标的影响[J].上海农业学报,2021,37(4):42-46.

[2] 张伟丽. 不同基质引发对番茄砧木种子发芽及幼苗耐冷性的影响[D].郑州:河南农业大学,2018.

[3] 查昱,张宗豪,徐海峰,刘欣,李玉玲,李秀璋.水引发对垂穗披碱草种子萌发及幼苗生长的影响[J].东北农业科学,2021,46(3):70-73.

[4] 高园园.三种纳米材料对小麦种子萌发的影响[J].东莞理工学院学报,2021,28(3):128-132.

Study on the Effect of Initiation on Seed Germination

YU Mingyan

(Benxi Chemical Industry School, Benxi Liaoning 117004, China)

Abstract: In order to effectively improve seed vigor, based on the experimental study on the effect of priming on crop seed germination, This paper summarized the main methods of seed initiation, and discussed the important effect of initiation conditions and parameters on seed germination, so as to provide reference for the application and research of initiation technology in agricultural seeds.

Key words: initiation; seed germination; electron beam; vigor; effect

收稿日期:2021-08-06

作者简介:于明艳(1983—),女,硕士,讲师,从事作物种子科学研究。

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