不同处理方法对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

王步天 施学东 张凤英 赵猛 吴斌 葛宇

（1. 云南农业大学热带作物学院 云南普洱 665099；2. 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明 650201；3. 中国热带农业科学院海口实验站 海南海口 571101）

哥伦比亚热情果（Passiflora ligularisJuss.），与现今普遍栽培的紫果百香果（P. edulisSims）和黄果百香果（P. edulisSim. f.flavicarpaDeg.）一样，同为西番莲科（Passifloraceae）西番莲属（Passiflora）植物，又被称为甜果百香果（Sweet Granadilla）[1]。哥伦比亚热情果原产于安第斯山脉玻利维亚和委内瑞拉之间，秘鲁是主要生产国[1]，适宜在温度15～18℃，年降水量600～1 000 mm，海拔900～2 700 m 的凉爽亚热带地区生长。哥伦比亚热情果植株不耐热，能经受短时间的轻霜[1]，植株适合生长在排水良好的壤土，轻粘性土及火山土壤上，土壤pH 为6.1～7.5[1]。由于哥伦比亚热情果植株不耐热，其在海南、广东、广西、福建等省区无法正常生长结果，现今只在云南省海拔1 500 m 左右的亚热带地区有栽培。果实果皮呈橙黄色，果形主要为椭圆形，表皮光滑，果肉透明清香，果肉和果汁甜度相对最高，无紫果种和黄果种百香果果实的酸味，并可散发出荔枝、香蕉、芭乐等多种水果的浓郁香味，富含氨基酸，尤其是VC 和VE 含量较高，是一种不可多得的高档水果[2-3]。由于果实营养价值高，但栽培面积小、产量少。因此，其果实在网上销售价格较高，每斤在70～100 元。

目前，国内百香果繁育以播种繁殖和扦插繁殖为主[4-6]。百香果种子休眠期长、萌发时间跨度大，直接播种繁殖结果并不理想[7]。种子休眠是由于物理、化学、机械、生理等单因素或者多个因素引起的[8]。对种子进行相关处理，可以促进种子萌发、提高种子萌发率。前人曾采用物理与化学试剂处理、植物生长调节剂等方法，研究适宜紫果种和黄果种百香果种子萌发的条件[9-11]。为了解不同处理方法对哥伦比亚热情果种子萌发的影响，以哥伦比亚热情果种子为试验材料，研究不同赤霉素浓度、浓硫酸处理时间、蒸馏水浸泡温度、浸泡时间和种皮机械处理方法下种子发芽的差异，以期获得适宜哥伦比亚热情果的发芽条件，为哥伦比亚热情果种子播种育苗提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

哥伦比亚热情果成熟种子来源于云南农业大学热带作物学院基地。选取无病斑、果实大小一致的哥伦比亚热情果，切开果实后将包覆有果肉的种子置于两层纱布间，用水反复搓揉冲洗，使果肉与种子分离，直到种子表面无果肉。挑选饱满的种子平铺于干燥通风处晾干并避光保存。

1.2 方法

1.2.1 种子预处理选取饱满、大小一致的哥伦比亚热情果种子，用3%高锰酸钾溶液浸泡10 min后，冲洗种子并备用。将哥伦比亚热情果种子均匀放置在铺有1 层湿润滤纸的培养皿中。培养期间每隔2 d 更换一次滤纸，一直保持滤纸湿润。每天观察记录种子萌发情况，及时挑除霉变的种子。恒温光照培养箱培养条件为光照强度5 000 lx、温度32℃，每天光照时间为12 h。

1.2.2 不同浓度赤霉素处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响设置200、400、800 和1 000 mg/L四个外源赤霉素浓度处理12 h，对照为种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h。一共5 个处理，每个处理3 次重复，每次重复30 粒种子。

1.2.3 不同浓硫酸浸种时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响设置0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0 和15.0 min 七个浓硫酸浸种时间处理，浸种期间需要不停搅拌，避免种子表皮碳化；然后用清水不断冲洗，取掉碳化表皮，反复冲洗至冲洗液呈中性，对照为种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h。一共8 个处理，每个处理3 次重复，每次重复30 粒种子。

1.2.4 不同浸泡温度处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响设置45、65、85 和100℃四个蒸馏水浸泡处理12 h，加盖自然冷却，对照为种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h。一共5 个处理，每个处理3 次重复，每次重复30 粒种子。

1.2.5 不同浸泡时间处理对种子发芽的影响设置24、36、48 和60 h 四个浸泡时间处理，浸泡溶液为25℃无菌蒸馏水。对照为种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h。一共5 个处理，每个处理3 次重复，每次重复30 粒种子。

1.2.6 不同物理方式处理种壳对哥伦比亚热情果种子发芽的影响设置机械开口、磨砂和全剥壳3 个物理方式处理种壳。机械开口处理为用镊子把种子尖端破开；磨砂处理为经过 0.18 mm 的细砂纸打磨过且表面出现划痕的种子；全剥壳为把种皮全部去除。将3 种处理后的种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h，对照为种子在25℃无菌蒸馏水下浸泡处理12 h。一共4 个处理，每个处理3 次重复，每次重复30 粒种子。

1.2.7 项目测定每天观察种子发芽情况。发芽标准为种子萌发出胚根，并且长度达到种子长度的50%。

发芽势：催芽后第15 天测定哥伦比亚热情果种子发芽势。发芽势=（规定天数内发芽种子粒数/供试种子数）×100%。

发芽率：催芽后第30 天测定哥伦比亚热情果种子发芽率。发芽率=（发芽种子粒数/供试种子数）×100%。

发芽指数Gi= ∑（Gt/Dt）。Dt为发芽时间，Gt为对应发芽时间的发芽粒数。

1.2.8 数据处理试验数据使用SPSS 12.0 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度赤霉素处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

哥伦比亚热情果种子的发芽势、发芽率和发芽指数均随着赤霉素浓度的升高呈现先升后降的趋势（表1）。6 个浓度外源赤霉素处理间种子发芽势、发芽率和发芽指数，均为800 mg/L＞600 mg/L＞400 mg/L＞200 mg/L＞1 000 mg/L＞CK。其中800 mg/L 处理比对照种子发芽势高出84.44%，发芽率高出68.88%。方差分析表明，800 mg/L 处理组与400 和600 mg/L 两个处理组之间种子发芽势和发芽率差异不显著，但与CK、200 和1 000 mg/L处理组之间差异显著。因此，赤霉素处理哥伦比亚热情果种子浓度以800 mg/L 为最佳。

表1 不同浓度赤霉素处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

2.2 不同浓硫酸浸种时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

由表2 可知，随着浓硫酸浸种时间的增加，种子的发芽率、发芽势和发芽指数呈先增长后降低的趋势。当浓硫酸浸种时间为1.0 min 时，百香果种子发芽势达到最高，为41.11%，较对照增加41.11%。当浓硫酸浸种时间为5.0 min 时，百香果种子发芽率和发芽指数达到最高，其中发芽率为73.33%，较对照增加57.77%。Duncan 多重比较分析表明，浓硫酸浸泡哥伦比亚热情果种子5 min的处理与其它7 组处理之间种子发芽率和发芽指数差异显著。因此，浓硫酸浸泡哥伦比亚热情果种子时间以5 min 为宜。

表2 不同浓硫酸浸种时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

2.3 不同浸泡温度处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

随着浸泡温度升高，种子的发芽率和发芽指数呈现先增长后降低的趋势，但对发芽势没有任何影响（表3）。当浸泡温度达65℃，百香果种子发芽率和发芽指数达到最高，其中发芽率为35.56%，较对照增加20.00%。Duncan 多重比较分析表明，浸泡哥伦比亚热情果种子温度为65℃的处理与其它4 组处理之间种子发芽率和发育指数差异显著。因此，浸泡哥伦比亚热情果种子温度以65℃为宜。

表3 不同浸泡温度处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

2.4 不同浸泡时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

从表4 可知，随着浸泡时间的增加，种子的发芽率和发芽指数均呈降低趋势，但对发芽势没有任何影响。当浸泡时间为12 h 时，即对照组处理，百香果种子发芽率最高，为15.56%。Duncan多重比较分析表明，浸泡哥伦比亚热情果种子12 h 的处理与其它4 组处理之间种子发芽率和发育指数差异显著。因此，浸泡哥伦比亚热情果种子时间以12 h 为宜。

表4 不同浸泡时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

2.5 不同物理方式处理种壳对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

由表5 可知，对于发芽势指标，全剥壳处理最高，为21.10%，其次是磨砂处理的13.33%，机械开口处理与对照处理均为0。4 个处理在发芽势和发芽指数之间存在显著差异，其中全剥壳处理的发芽势和发芽指数最高，其发芽率达到47.78%，较对照增加32.22%。因此，全剥壳处理哥伦比亚热情果种子有利于发芽。

表5 不同物理方式处理种壳对哥伦比亚热情果种子发芽的影响

3 讨论与结论

前人试验研究表明，西番莲属植物种子发芽适宜温度在28～35℃[11]。因此，本试验没有设培养箱温度梯度试验，而是根据前人试验成果把32℃定为培养种子发芽的温度。光照对植物种子发芽的影响与物种自身有关，有些对光照不敏感[12]，而有些对光照敏感[13-14]。根据前人开展的西番莲属植物种子催芽试验[9-11]，西番莲属植物种子萌发对光照并不敏感。因此，本试验设定的光周期为12 h。

赤霉素会促进成熟的植物种子胚乳破裂，加速种子萌发[11,15-16]。本研究发现，赤霉素浓度为800 mg/L 时，哥伦比亚热情果种子发芽率最高，达到84.44%。彭杨等[9]采用100 mg/L 赤霉素浸泡紫果种百香果种子，发芽率达到88.67%。颜妙珍等[11]采用不同赤霉素（0，200，400 和800 mg/L）浓度浸泡紫果种百香果种子，发现用400 mg/L 赤霉素浸泡催芽效果最佳，发芽率达到81.11%。上述试验与本研究最佳赤霉素浸泡浓度存在一定差异，这可能与试验材料有关，紫果种百香果和哥伦比亚热情果为同属不同种植物。本研究还发现，当赤霉素浸泡浓度进一步增高到1 000 mg/L，发芽率骤降，从84.44%降到22.22%。这一现象与前人研究结果相一致，过高的赤霉素浸泡浓度会抑制种子萌发[17-18]。

浓硫酸处理后的种子，其种皮透性会增加，有利于发芽[19]。本试验发现，当浓硫酸处理时间超过5 min 时，种子的发芽率开始下降，从5 min时的73.33%降到15 min 时的34.44%。原因可能是随着浓硫酸处理时间增加，种皮腐蚀更严重，损害了胚乳和胚，从而影响种子发芽或导致种子死亡，这与颜妙珍等[11]研究结果相似。颜妙珍等[11]发现，当浓硫酸浸种时间为8 min 时，发芽率最高，继续增加浸种时间，发芽率逐渐降低。本试验最佳浓硫酸浸种时间短于颜妙珍等[11]试验结果，原因可能是哥伦比亚热情果种皮厚度小于紫果百香果种皮厚度，更容易受到浓硫酸浸泡腐蚀。

温水浸种是常用的催芽方法[20-22]。本研究发现，浸泡温度处理对哥伦比亚热情果种子发芽势没有任何提升。随着浸泡温度升高，种子的发芽率和发芽指数呈现先增后降的趋势，最佳浸泡温度为65℃。颜妙珍等[11]在浸泡温度对紫果种百香果发芽影响试验中，同样发现浸泡最佳温度为65℃，超过65℃会抑制发芽。这可能是由于过高浸泡温度使试验材料种胚受伤，影响到种子发芽。此外，本试验结果表明，浸泡时间处理对哥伦比亚热情果种子发芽势没有任何提升，反而随着浸泡时间增加，会降低发芽率和发芽指数。这可能是由于增加浸泡时间会产生缺氧环境，最终抑制种子发芽。

种皮是由珠被发育而来，具有保护胚与胚乳的功能，但是有些作物的种子种皮在种子发芽时反而成为一种阻碍，需要通过破损或去掉种皮以提升发芽率[23-25]。本试验通过不同物理方式处理种壳，提升发芽率，其中全剥壳处理哥伦比亚热情果种子使发芽率达到最高（47.78%）。这可能是因为哥伦比亚热情果种皮透水性较低，影响种子里面胚乳和胚芽吸水，造成发芽率低。但是由于全剥壳处理伤到了胚乳和胚芽，最终使发芽率未超过50%。颜妙珍等[11]在采用磨砂和全剥壳处理方式对紫果种百香果发芽影响试验中，发现通过对紫果百香果种皮磨砂处理，其发芽率达到60.00%，对紫果百香果种皮全剥壳处理，其发芽率达到76.67%。

本研究所有处理中，采用600 和800 mg/L 赤霉素处理均能使哥伦比亚热情果种子发芽率超过80.00%以上。因此，建议在哥伦比亚热情果种子播种育苗中使用，以提高出苗整齐度，达到较好的育苗效果。此外，本试验仅研究了单一因素对哥伦比亚热情果种子发芽的影响，对组合处理如赤霉素+浓硫酸、赤霉素+浓硫酸+物理处理等还需进一步研究。