曾绍贵 邱胤晖 吴立东 李永清
摘要 [目的]研究打破高辣度辣椒种子休眠的方法。[方法]以辣椒种子为试验材料,研究不同浓度氯化钾(0.1%、0.2%和0.3%)和赤霉素(100、150和200 mg/L)浸种,检测辣椒种子的萌发(发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数)及幼苗生长指标(株高、根长、鲜重和MDA含量)的变化。[结果]0.2%KCl+100 mg/L GA处理能显著提高种子萌发和促进幼苗生长、降低MDA积累。[结论]该研究结果可为“明椒8号”在生产实际中应用提供指导。
关键词 辣椒;种子;萌发
中图分类号 S 641.3文献标识码 A文章编号 0517-6611(2022)04-0036-02
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.011
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Combined Treatment of Potassium Chloride and Gibberellin on Seed Germination and Pysiological Characteristics of Pepper Seedlings
ZENG Shao-gui,QIU Yin-hui,WU Li-dong et al
(Sanming Academy of Agricultural Sciences,Shaxian, Fujian 365509)
Abstract [Objective]To study the method of breaking the dormancy of pepper seeds with high spicy degree. [Method]Pepper seeds were soaked with different concentrations of potassium chloride (0.1%,0.2% and 0.3%) and gibberellin (100,150 and 200 mg/L),the changes of germination (germination potential, germination rate, germination index and vigor index)and seedling growth indexes (plant height, root length,fresh weight and MDA content) were detected.[Result]The results showed that 0.2% KCl + 100 mg/L GA treatment could significantly improve seed germination,promote seedling growth and reduce MDA accumulation.[Conclusion] The results can provide guidance for the production of “Mingjiao 8”.
Key words Pepper;Seed;Germination
基金项目 福建省引导性项目“高香型辣椒新品种选育”(2020N0047);福建省蔬菜产业技术体系(闽财教指〔2020〕74号);福建省科技平台建设项目“茄果类产业技术研究院建设”(2018N2003);福建省星火计划项目“高辣度辣椒新品种“明椒8号”示范与推广”(2019S0011)。
作者简介 曾绍贵(1977—),男,福建宁化人,副研究员,硕士,从事蔬菜遗传育种研究。*通信作者,助理研究员,硕士,从事蔬菜遗传育种研究。
收稿日期 2021-07-30
种子是植物有性繁殖的基础,是植物遗传信息的载体,植物通过种子繁殖,不断产生新的变异从而适应环境[1]。种子休眠是植物适应外界环境条件以确保物种生存、繁衍和进化的自我保护方式[2]。休眠的种子可以在不适宜幼苗生长的情况下阻止种子萌发,减少子代在恶劣环境萌发的风险,一定程度上保障了种群的延续[3]。而破除种子休眠成为关键,可以提高出芽率,提升种子质量[4]。
辣椒(Capsicum spp.)原产中南美洲,16世纪后期传入我国[5],为一年生草本植物,其果实为浆果,果实味辛辣并奇香,含有丰富的辣椒素、维生素C、胡萝卜素及多种矿物质。“明椒8号”黄椒是福建省三明市主栽品种,三明市黄椒的栽培历史悠久,迄今已有几百年历史,作为三明市特色农产品,黄椒的外观色泽黄亮,辣味爽口刺激,清香浓郁,风味独特。在实际生产中发现“明椒8号”为高辣度辣椒且种子种皮较硬,用常规浸种催芽,其出苗较低,急需一套适用的技术方案提高发芽率。
赤霉素(gibberellin,GAs)是一种植物生长调节剂,能有效促进植物生长[1],能打破种子休眠,促进种子发芽[6-7],不同植物种子对于外源赤霉素的敏感程度也不尽相同[8]。钾是植物生长发育必需的重要矿质元素之一,不仅参与植物对水分和养分的吸收,而且作为植物體内各种重要酶的活化剂促进植物生长[9]。赤霉素和氯化钾组合对辣椒种子处理的研究未见报道。岑爱华等[10]研究表明,适宜浓度的氯化钾与赤霉素组合处理可增强种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗株重。刘丽杰等[11]通过氯化钾与赤霉素组合处理玉米种子,认为适宜浓度的KCl降低过高浓度GA对玉米种子的毒害作用。张琴等[12]研究表明,当氯化钾浓度在0.2%时,对黑麦发芽势及活力指数有促进作用。鉴于此,笔者通过不同浓度的GA+KCl组合处理,研究其对辣椒种子萌发的影响,寻找打破高辣度辣椒种子休眠的最适浸种浓度,以期为辣椒在福建省栽培生产提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试辣椒材料为“明椒8号”,于2020年4月获农业农村部非主要农作物品种登记,由三明市农业科学研究院选育。赤霉素、氯化钾由生工生物工程(上海)股份有限公司购买。
1.2 试验方法
挑选饱满健康、大小一致的种子,在药剂处理前用50~55 ℃的水缓慢倒入盛种子的容器中,并不断搅拌,控制水温保持10 min,然后加水降温至30 ℃。KCl(A因素)和GA(B因素)各设3个不同浓度,KCl分别为0.1%(A1)、0.2%(A2)、0.3%(A3);GA分别为100 mg/L(B1)、150 mg/L(B2)、200 mg/L(B3),KCl和GA二因子组合(表1),以去离子水为对照(CK),共10个处理,每处理重复3次。将培养皿置于25 ℃恒温培养箱中进行发芽培育,每天记录观察辣椒种子的发芽情况,并计算发芽势(germination energy,GE)、发芽率(germination rate,GR)、发芽指数(germination index,GI)、活力指数(vital index,VI)等。于处理第20天测定幼苗的株高、根长、鲜重等生长指标及相关生理指标。
1.3 数据处理
试验数据采用Excel 2010软件进行统计,采用SPSS 23.0软件进行不同处理方差分析(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同处理对辣椒种子萌发的影响
不同处理下辣椒种子萌发情况见表2。由表2可知,与CK处理相比,各个处理的发芽率、发芽势均显著高于CK(P<0.05);A3B1、A3B2、A3B3这3个处理的发芽指数与CK无显著差异,可能是由于过高浓度的KCl引起的。A2B1处理的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均高于其他处理。
2.2 不同处理对辣椒幼苗生长指标的影响
由表3可知,不同浓度处理A2B1和A2B2处理显著增加了株高(P<0.05);A1B3、A2B1和A3B1均能显著增加根长(P<0.05);除A1B1、A1B2和A1B3与CK无显著差异,其余处理均能显著增加鲜重(P<0.05)。A2B1处理的株高、根长、鲜重明显高于对照和其他处理,对辣椒幼苗的生长影响显著,可见适宜浓度的氯化钾和赤霉素复合处理有利于辣椒幼苗的生长。
2.3 不同处理对辣椒幼苗生化指标的影响
由图1可知,不同浓度处理显著降低了辣椒幼苗的MDA含量(P<0.05),以A2B1处理的MDA含量最低。氯化钾和赤霉素浸种后,辣椒幼苗降低了活性氧水平,抑制膜质过氧化作用,减少了MDA的累积,从而减轻了细胞膜损伤程度。
3 讨论
辣椒种子萌发是其整个生育期最关键的阶段,高辣度辣
椒比其他种辣椒种子发芽率更低。辣椒种子萌发的关键在于打破种子休眠。该研究结果表明,在0.2%KCl+100 mg/L GA浓度下,辣椒种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数最高,达显著差异水平。此外赤霉素和氯化钾复合浸种提高萌发生长指标的结果显著高于对照,与前人研究结果一致。
参考文献
[1] 黄宁,刘革宁,杨继生,等.赤霉素浓度和浸种时间对枫香种子萌发的影响[J].种子,2021,40(3):97-101.
[2] 邹文雄,吴伟,关亚静,等.水稻种子休眠调控技术研究进展[J].浙江农业学报,2021,33(2):369-379.
[3]陈红刚,赵文龙,晋玲,等.红花绿绒蒿种子休眠及破除方法研究[J].草地學报,2021,29(2):402-406.
[4] 孟淑春,余振宙,宋顺华,等.H2O2和GA3联合处理打破茄子种子休眠的效果[J].贵州农业科学,2016,44(1):24-26.
[5] 王立浩,张宝玺,张正海,等.辣椒遗传育种研究进展[J].园艺学报,2020,47(9):1727-1740.
[6] 赵通,程丽,张德,等.施硼和赤霉素对‘李广杏’坐果率及果实品质的影响[J].西北植物学报,2020,40(2):319-327.
[7] 王有菊,刘刚,刘玉波,等.玉玲花种子形态特征与休眠特性解除技术研究[J].安徽农业科学,2019,47(24):133-135.
[8] 杜晨曦,王金丽,周华坤,等.赤霉素对植物种子萌发及幼苗生长影响的研究进展[J].湖北农业科学,2019,58(22):9-14.
[9] 曹毅,许竞生,左欠欠,等.不同钾盐浸种与环境条件组合处理对秋茄种子萌发的影响[J].佛山科学技术学院学报(自然科学版),2020,38(3):1-5.
[10] 岑爱华,陈小桦,岑利华.赤霉素+钾组合处理对茄子种子萌发的影响[J].种子,2015,34(5):98-100.
[11] 刘丽杰,张东向,金忠民,等.氯化钾与赤霉素组合处理对玉米种子萌发的影响[J].种子,2014,33(10):85-88.
[12] 张琴,周萍萍,朱松,等.KCl胁迫对黑麦种子萌发特性的影响[J].种子,2012,31(8):89-92.
3301500338293