不同酸处理对红树莓种子萌发的影响

官纪元，张群英

(贵州省植物园，贵阳，550004)

树莓(Raspberry)属蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(RubusL.)，果实富含鞯化酸(抗癌物质)、氨基酸、维生素C、超氧化物歧化酶(SOD)、矿质元素等营养成分，可被广泛运用到食品、美容、医药等行业，已被世界公认为第3代黄金水果。中国野生悬钩子属资源十分丰富，树莓的野生资源开发利用和鲜食品种栽培亟待发展。树莓种子较小，种皮坚硬且表面凹陷，未经处理的种子萌发期长，繁殖困难，成为制约树莓育种的重要因素。

悬钩子属植物的种子具有深度休眠的特性[1]，打破悬钩子属种子休眠的关键是解除种壳的机械障碍。国内外对树莓种子萌发试验的报道较多，集中体现在化学处理、激素处理、层积处理、温度处理、机械处理等方面[2-5]，其中化学试剂以浓硫酸、次氯酸钠研究相对较多，其作用主要表现在腐蚀和划伤种皮，使种壳变薄，增强种子萌发潜力[6-8]。黑莓品种“赫尔”(Hull)和野生种类“粗叶悬钩子”(Rubusalceifolius)经过浓硫酸处理后发芽率大约能达到20%[9]。张春红用14%次氯酸钠处理黑莓品种“Kiowa”，可使发芽率最大达到18%[9]。上述试验表明，单一采用浓硫酸或次氯酸钠虽能打破树莓种子的休眠，但种子发芽率低，不利于生产实践。近年来，有相关研究表明，浓硫酸与次氯酸盐相结合的处理方法，对树莓种子萌发的改善作用优于两者单独使用[2，10]，但目前相关的研究仍较少。刘欢等[3]对光滑高粱泡(Rubuslambertianusvar. glaber Hemsl.)进行冷湿层积种子萌发的试验，测定种子4周的发芽率仅1.5%，证明了种子具有休眠习性，同时发现将光滑高粱泡种子低温层积8周，其发芽率达到42.5%。 由此可见，树莓种子休眠期长，难以达到生产上所要求的快速育苗。因此，本次试验材料选取砂藏后的种子，研究浓硫酸与次氯酸钠不同浸种时间的组合对树莓种子萌发的影响，以期筛选出较好的酸处理组合方法，提高树莓种子的发芽率，缩短育种时间，为优质树莓栽培品种的选育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

“秋英”“拖拉蜜”(Tulameen)树莓采自贵州省植物园树莓基地。待果实成熟，选择饱满、无病虫害的种子，采后放置阴凉通风处，自然干燥后进行沙藏。将体积比为2∶1的干净湿润的河砂与种子搅拌均匀，存放在4 ℃冰箱中，定期检查，60 d后进行试验。

1.2 方法

1.2.1 浓硫酸处理 H2SO4浓度为98%，设3个处理，编号为A1、A2、A3，处理时间分别为10、20和30 min。每次处理100粒，重复3次。先将处理好后的种子用自来水反复冲洗，再在含有3 g/L Ca(OH)2和3 g/L Ca(ClO)2混合溶液中浸泡30 min，去除种皮表面残留的硫酸，最后用蒸馏水将种子冲洗干净，待测定。

1.2.2 次氯酸钠处理 设NaClO浓度为20%，共3个处理，编号为B1、B2、B3，处理时间分别为1、2、3 d。每次处理100粒，重复3次。

1.2.3 酸组合处理 采用98% H2SO43个处理浸泡时间(10、20和30 min)结合20%NaClO 3个处理浸泡时间(3、2、1 d)，共9个组合，每处理100粒，重复3次。酸处理组合见表1。

表1 酸处理组合

1.2.4 设置对照组 经砂藏60 d后，不经任何药剂处理的种子设为对照(CK)。

1.2.5 种子发芽率测定 用上述方法处理后，在垫有双层湿润滤纸的培养皿中播种，播种后放入20 ℃、光照2 000 lx、湿度70%的培养箱中培养。种子发芽过程中及时适量喷水，可适当用3%次氯酸钠进行消毒。每天观察、记录种子的萌发情况。当连续7 d不再有种子发芽时作为种子萌发结束。

1.2.6 数据处理 采用Excel 2021、SPSS 20软件对所有数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 浓H2SO4处理的影响

由表2所示，浓H2SO4处理“秋英”和“拖拉蜜”的种子，随着处理时间的延长均能在一定程度上促进种子的萌发。但处理后的“秋英”和“拖拉蜜”的种子发芽率相对较低，其原因可能是浓硫酸处理的时间不够长，种皮不够软化，或者是砂藏时间较短。

表2 浓H2SO4处理对“秋英”和“拖拉蜜”种子发芽率的影响 %

2.2 NaClO 处理的影响

用20%NaClO浸泡1 d后，“秋英”种子的发芽率达到最大(40.33%)，随着浸泡时间增加，“秋英”种子发芽率逐渐降低。随着NaClO浸泡时间增加，“拖拉蜜”的种子发芽率表现出上升趋势，在第3 d达到最高(19.33%)。随着NaClO浸泡时间增加，两个树莓品种发芽率呈现出相反的趋势(见表3)，原因可能是次氯酸处理时间过长，会抑制“秋英”种子萌发，导致发芽率下降。

表3 20% NaClO处理对“秋英”和“拖拉蜜”种子发芽率的影响 %

2.3 酸组合处理的影响

由图1看出，浓H2SO4结合NaClO浸泡的效果比单独使用浓H2SO4或NaClO的效果好。采用同一浓度不同浸泡时间的NaClO处理“秋英”种子，随着浓H2SO4浸泡时间延长，种子发芽率呈上升趋势。采用98%浓H2SO4处理30 min+20%NaClO浸泡1 d处理的“秋英”种子发芽率最高，可达到65.00%，而采用98%浓H2SO4处理10 min+20%NaClO浸泡3 d的“秋英”种子发芽率最低，即5.33%，表明先采用浓H2SO4处理种子，可使种子突破种皮障碍，再用NaClO处理种子可提高种子发芽率。

注：不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

在浓H2SO4浸泡10 min的条件下，“拖拉蜜”种子发芽率随着NaClO浸泡时间延长而增加，在NaClO浸泡3 d时“拖拉蜜”种子发芽率最高，可达到68.33%。在浓H2SO4浸泡20 min的条件下，“拖拉蜜”种子发芽率的趋势是先升后降，随着NaClO浸泡时间延长，在NaClO浸泡2 d时“拖拉蜜”种子发芽率达到最高，为55.33%，之后“拖拉蜜”种子的发芽率开始下降。在浓H2SO4浸泡30 min的条件下，NaClO浸泡1 d时“拖拉蜜”种子发芽率最高，即33.67%，之后随NaClO浸泡时间延长“拖拉蜜”种子的发芽率则呈下降趋势。试验结果表明，“拖拉蜜”最适宜的酸组合为98%浓H2SO4处理10 min+20%NaClO浸泡3 d。

3 结论与讨论

已有很多研究证明，浓硫酸与次氯酸钠的处理时间和浓度是打破种皮障碍、提高种子萌发率的关键，打破种子休眠的方法因不同种质类型而异[11]。在本次试验中，与单一使用浓硫酸或次氯酸钠处理相比，使用浓硫酸和次氯酸钠组合处理在不同程度上改善了“秋英”和“拖拉蜜”种子的萌发状况，证实了浓硫酸与次氯酸钠相组合的处理方法对树莓种子萌发的改善作用优于两者单独使用[10]。其中，“秋英”酸处理最适组合为98%浓H2SO4处理30 min+20%NaClO浸泡1 d，“拖拉蜜”最适酸处理组合为98%浓H2SO4处理10 min+20%NaClO浸泡3 d。此外，在本试验中，“秋英”和“拖拉蜜”种子的发芽率和变化趋势存在差异，说明上述两种化学试剂对树莓种子萌发的促进作用存在试材之间的差异性。前人的研究也证实了这一点，即腐蚀种皮可不同程度地提高树莓种子的发芽率，但不同处理在不同基因型间效果差异较大，同种处理之间的稳定性也不高[5，12]。究其原因，可能是由于不同基因型树莓种子的内源抑制物质存在差异导致的。除此之外，置于培养皿中的种子管理不当，采种期时间过晚、种子贮藏时间过长都会影响种子的萌发力[13]。

低温层积处理是打破种子休眠的有效方法，可使种子内源抑制物质的含量下降、种皮透性提高、种胚发育后熟，极大提高种子发芽率，已在蔷薇科植物上取得一定成效[3，14-15]。目前，关于悬钩子属植物种子低温层积的研究结果存在很大差异。研究表明，黄树莓在酸处理基础上经低温处理更有利于种子的萌发[10]，Erin先将树莓种子进行酸处理后再进行低温层积，可使种子发芽率达到80%左右[16]。然而，龚娜等[4]却发现冷湿层积处理对黑莓和“早红”树莓种子休眠解除和萌发没有促进作用，这或许是因为层积处理时间还不够长，也或者是两种植物种子的休眠机制有所不同。本试验对照组砂藏60 d的种子并未发芽，可能是层积时间不够所导致的，还应在后续试验中探索各自适宜的方法，但在此基础上通过酸组合处理能提前打破红树莓种子的休眠，缩短育种时间，为今后悬钩子属植物种子萌发与休眠提供借鉴。

试验结果表明，采用浓硫酸和次氯酸钠组合浸种法解除树莓种子休眠的效果，优于单一使用浓硫酸或次氯酸钠处理，该组合处理方法为解决树莓种子萌发困难提供了新方法。此外，采用低温层积处理，对于种子发芽也有一定的促进作用，但不同种之间存在着差异，层积方式和温度还有待完善，这是否有利于其他种种子的萌发还有待进一步研究。