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PEG-6000引发对苦荞种子萌发及幼苗生长的影响



全 文 :书文章编号:1004 - 5422(2012)01 - 0001 - 03
PEG-6000 引发对苦荞种子萌发及
幼苗生长的影响
贾 婷1,赵 钢2,彭镰心2,胡一冰2,邹 亮2,赵江林2
(1. 四川农业大学 农学院,四川 温江 611130;2. 成都大学 生物产业学院,四川 成都 610106)
摘 要:为探讨 PEG-6000 溶液对苦荞种子萌发的影响,采用浓度为 10%、20%、25%、30%的 PEG-6000 溶液对
川荞 1 号种子进行 12 h,24 h,36 h处理,以测定川荞 1 号种子的发芽率、发芽势、芽鲜重、芽干重与芽长,并计算
其简单活力指数.结果表明:浓度为 25%的 PEG-6000 溶液引发可以有效提高苦荞种子的发芽率,其显著性明
显高于其他浓度,且在此浓度下处理 24 h的苦荞种子发芽率显著高于其他处理;不同的引发时间均可以提高
苦荞种子的发芽率,引发 24 h比引发 12 h和 36h的苦荞种子发芽能力高,但差异不显著.
关键词:苦荞种子;发芽;引发;PEG-6000 溶液
中图分类号:S336 文献标识码:A
0 引 言
荞麦属于蓼科荞麦属,起源于我国西南地区.我
国栽培的荞麦主要有甜荞和苦荞两种,其中,苦荞是
自然界中少有的药食兼用作物,具有极佳的营养保
健价值和较好的食疗功效. 随着人们对苦荞营养和
保健价值的逐渐认知,苦荞作为较理想的功能性食
物资源颇受青睐.与其他作物相比,苦荞种皮较为坚
厚,发芽整齐度较差,严重影响了苦荞田间出苗的整
齐一致性,因此,获得健壮整齐的幼苗群体是苦荞栽
培生产的关键.种子引发也称渗透调节,对其研究始
于上世纪 70 年代中期,由 Heydecker 等首次将其应
用于洋葱种子的引发试验[1,2]. 种子引发是一种使
种子缓慢吸收水分和后期回干的技术,可使种子吸
水停留在吸胀吸水阶段,即使种子处于发芽的准备
阶段,但不发生可见的萌发[3 - 6].种子引发技术不仅
能提高田间出苗率,使出苗率高而整齐,而且可提高
植株的抗逆性[8,9].目前,国内外关于种子引发技术
在水稻、小麦、玉米、大豆及蔬菜等作物中的应用均
有报道,但有关荞麦种子引发的研究报道相对较少.
本研究以苦荞品种为试验材料,研究不同浓度 PEG
溶液引发处理对苦荞种子萌发性状与幼苗生长的影
响,以及引发处理对苦荞幼苗的生理效应,以期为种
子引发技术在荞麦生产上的应用提供理论基础和实
践依据.
1 材料与方法
1. 1 材 料
实验所用苦荞种子为颗粒饱满、大小一致的川
荞 1 号种子,由成都大学农业部国家杂粮加工技术
研发分中心提供.
1. 2 方 法
1. 2. 1 实验设计.
实验所用苦荞种子先用 1‰高锰酸钾消毒 2
min,再用蒸馏水将种子清洗干净,室温晾干后分别置
于浓度为 10%、20%、25%、30%的 PEG-6000溶液中,
种子重量与溶液的体积比为 1∶ 3,在恒温光照培养
箱中,25 ℃恒温引发培养,引发培养时间为 12 h、24
h、36 h,之后将种子洗净,用滤纸吸干表面水分,置于
鼓风干燥箱中,25 ℃回干至与处理前相同的重量.同
时,以未经引发处理的苦荞种子为对照.
1. 2. 2 性状测定.
挑选颗粒饱满、大小一致的引发处理和未处理
的苦荞种子,置于垫有两层滤纸 9 cm ×9 cm培养皿
中,每皿 100 粒,室内培养,每天喷晒适量蒸馏水使
滤纸保持湿润状态.每个处理重复 3 次.从第 2 d 起
逐日统计种子发芽数,以第 10 d 作为发芽结束时
间.发芽结束后统计发芽率,并计算发芽指数、活力
收稿日期:2012 - 02 - 04.
基金项目:农业部杂粮栽培技术体系专项基金资助项目.
作者简介:贾 婷(1986 — ) ,女,硕士研究生,从事荞麦品种资源抗旱性生理生化研究.
成都大学学报(自然科学版) 第 31 卷
指数等相关指标.计算公式如下:
Gr(发芽率)= ΣGt /NT × 100%;
GI(发芽指数)= Σ(Gt /Dt) ;
VI(活力指数)= GI × S.
其中,Gt表示在 t 日时的发芽数,Dt 表示相应的发
芽天数,NT表示种子总数,S表示幼苗的长度.
2 结 果
2. 1 不同处理浓度及时间对苦荞萌发性状的影响
在实验中,我们发现不同的引发处理对苦荞种
子的发芽影响差异较大.图 1 为不同浓度 PEG溶液
引发处理对苦荞种子发芽率的影响.
图 1 不同浓度 PEG溶液引发苦荞种子的发芽率
由图 1 可知,苦荞种子在经过引发处理后其发
芽率发生显著变化.同一浓度不同处理时间,苦荞种
子的发芽率差异显著;不同浓度的统一处理时间,苦
荞种子的发芽率也存在显著差异.以 10%的浓度分
别浸种 12 h,24 h,36 h 后,苦荞种子发芽率略高于
蒸馏水处理的发芽率,20%和 25%的浓度处理显著
提高了苦荞种子发芽率,其中以 25%的浓度浸种 24
h后苦荞种子发芽率提高最为显著,其次为 20%浓
度浸种 24 h,浓度为 30%的处理不同时间苦荞种子
发芽率均出现下降趋势.
2. 2 不同处理浓度及时间对苦荞幼苗生长的影响
表 1 为苦荞幼苗生长测定的结果.经方差分析
和 F测验,不同浓度 PEG溶液及处理时间对苦荞幼
苗的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重、芽干重与活力指
数均达到显著水平,说明 PEG溶液引发对苦荞麦种
子的萌发及活力均有显著影响.
由表 1 可见,经 PEG溶液引发处理的川荞 1 号
种子的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重、芽干重与活力
指数较对照组大多数均有不同程度的提高.
2. 3 各项活力指标间的相关分析
将各项活力指标进行相关分析,结果如表 2 所
示.
表 1 不同 PEG浓度及处理时间处理下的幼苗生长
各项活力指标测定结果
PEG浓度(%) ,
处理时间(h)
芽 长
/cm
芽鲜重
/mg
芽干重
/mg
简化活
力指数
发芽势
/%
发芽率
/%
干种子 3. 56c 254d 13. 6b 0. 82c 35. 6f 81. 9b
CK,12h 3. 76c 271c 14. 2a 0. 834d 41. 5d 83. 7b
CK,24 h 3. 84c 283c 15. 3a 0. 96d 44. 1c 87. 1b
CK,36 h 3. 45d 268c 13. 8b 0. 93e 38. 2e 78. 8c
10%,12 h 3. 41d 263c 10. 1e 1. 12c 44. 9c 85. 2b
10%,24 h 3. 67c 245d 10. 2e 1. 04d 46. 7c 86. 1b
10%,36 h 3. 34e 239d 9. 7e 0. 97d 43. 2d 84. 3b
20%,12 h 4. 03b 295b 12. 4c 1. 26b 49. 9c 92. 1a
20%,24 h 4. 34a 320a 14. 6a 1. 31a 52. 5b 95. 4a
20%,36 h 4. 16b 301b 11. 4d 1. 21b 48. 3c 90. 8b
25%,12 h 4. 21b 311b 13. 4b 1. 27a 56. 8b 93. 3a
25%,24 h 4. 67a 337a 10. 7e 1. 37a 60. 3a 96. 9a
25%,36 h 4. 38a 304b 14. 1a 1. 31a 54. 4b 90. 7b
30%,12 h 3. 19f 236e 11. 9d 1. 01d 46. 2c 80. 6c
30%,24 h 3. 02g 234e 12. 5c 0. 91e 37. 9e 73. 4d
30%,36 h 2. 98g 203e 9. 1f 0. 94d 32. 1f 77. 1c
注:小写字母表示 P≤0. 05 的显著水平.
表 2 荞麦种子各活力指标的相关分析
芽 长
/cm
芽鲜重
/mg
芽干重
/mg
简化活
力指数
发芽势
/%
发芽率
/%
芽鲜重 /mg 0. 946**
芽干重 /mg 0. 926** 0. 104
简化活力指数 0. 861** 0. 872** 0. 929**
发芽势 /% 0. 062 0. 017 0. 096 0. 424**
发芽率 /% 0. 054 - 0. 091 0. 041 0. 361** 0.938**
从表 2 可以看出,简化活力指数与芽长、发芽
势、发芽率、芽干重与芽鲜重活力指标均呈极显著正
相关.
3 结论与讨论
采用 PEG-6000 溶液对种子引发的实质是在限
制种子吸水速率的条件下使种子的膜系统得到较好
地修复[10,11],并提前启动萌发所需的物质代谢,使
有害物质的含量降低,从而提高种子的发芽率.
本实验结果表明,适宜浓度的 PEG溶液的引发
能提高荞麦种子的活力,加快其发芽速度,且经过引
发的幼苗长势较好,简化活力指数提高,这与有关
PEG溶液引发可促进种子萌发,提高种子活力的报
道结果相一致.同时,本实验表明,适宜引发苦荞种
子的最佳 PEG浓度为 25%,最佳引发时间为 24 h.
据相关文献报道,苦荞和甜荞的生理结构有一定差
别,故甜荞最佳的引发浓度和引发时间有待进一步
研究解决.
·2·
第 1 期 贾 婷,等:PEG-6000 引发对苦荞种子萌发及幼苗生长的影响
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Effect of PEG-6000 Priming on Seed Germination
and Seedling Growth of Tartary Buckwheat
JIA Ting1,ZHAO Gang2,PENG Lianxin2,HU Yibing2,ZOU Liang2,ZHAO Jianglin2
(1. School of Agriculture,Sichuan Agricultural University,Wenjiang 611130,China;
2. School of Biological Industry,Chengdu University,Chengdu 610106,China)
Abstract:To study the polyet hylene glycol (PEG-6000)solution priming on the germination of buck-
wheat seeds,the PEG-6000 concentration of 10%,20%,25%,30% and 12 h,24 h,36 h of priming
time were adopted to study on Seed I of Sichuan buckwheat respectively to determine the seed germi-
nation rate,germinative force,shoot fresh weight,shoot dry weight,bud length,and to calculate the
simplified vigor index. The results show that:concentration of 25% PEG-6000 solution can effectively
improve the germination rate of buckwheat seeds,which is significantly higher than those of other con-
centrations. At this concentration,the rate of 24 h of priming time is significantly higher than those of
priming times;different priming times can improve the germination rate of buckwheat seeds,germina-
ting ability of the buckwheat seed under 24 h is more than that of 12 h and 36 h,but the difference is
not statistically significant.
Key words:tartary buckwheat seed;germination;priming;PEG-6000
·3·