全 文 ：芸蔓属种子休眠特性的研究 ’
万 .深休眠自生种质R 0 1的破眠方法
吕忠进 傅寿仲 陈玉卿 戚存扣
( 江苏省农科院经济作物研究所 )
提要 本文研究 了单一因素 、 复方因素以及综合因素对芸签属芥菜型 ( B ar “ ci a j u n ce a ) 自
生种质 R o 01 深休眠种子的破眠效果 。 结果表明 : ( 1 )单一因素的破眠方法 , 无论是物理 因 索
( 针刺 、 变温 、 风干或干热处理 ) , 或者是化学因素 ( C * H 一O H 、 H : O : 、 N a N O 一或 G A 一 ) ,
对于解除R o ol 种子的深休眠 , 效果不甚显著 , 发芽率在 2 4 . 09 帕以下 . ( 2 ) 复方的破眠方法 ,
包括风干结合G A ` 、 风干结合变温以及变温结合 G A . , 对 R 0 1种子的萌发具有明 显 的 促 进 作
用 , 发芽率可以达到 45 . 43 肠以上 , 其 中文以G A 。结〔合变温处理 效 果 较 佳 . ( 3 ) 风干 ( 2 5一
3 0天 ) 、 G A 。 ( Z o o p p m ) 、 变温 ( 4一 3 0七 ) 三者相结合的综合破眠方法 、 能使全 部 R o o l 深
休眠种子的萌发 , 发芽率为 10 呱 , 破眠程度 ( D B E ) 值达到 1 . 0 .
关锐词 芸鑫属 , 深休眠种质 , 破眠方法
第 皿报研究了发芽促进剂和热震荡对芸蔓属 中野生或自生中深休眠种质的破眠 效果 , 其
D B E值平均达到。 . 8 3 , 不过它们尚不能有效地解除芥菜型自生种质 R 0 01 的深休眠 . 本文 在
前几报的基础上 , 比较了物理的或化学的单一因素破眠方法以 及复方的 二 综合的破眠方法对
促进 R 0 1深休眠种子萌发的效果 , 旨在探索出适合芸蔓属植物的相应破眠技术 , 为该属种
质资源的征集 、 保存与增殖提供一套切实可行的方法 。
材料与方法
( 一 ) 供试材料
试验在 1 9 8 8一 1 9 9 。年度期间进行 , 选用长期土埋中仍 有生活力 的 芥 菜 型 自 生 种 质
R 0 0 1
_
, 其新鲜种子休眠率为 94 . 45 肠 .
( 二 ) 破眠方法
1
、 物理 因素 采 用针刺 、 风干 . 变温 、 热震荡等方法 , 其中风干指将 R O01 种子 在 室
温 ( 2 一 5 ℃ ) 条件下分别放置 1。 、 20 、 30 天 ; 变温范 围为 4 一 30 ℃ , 1 2小时交替 ; 热展荡
为 4 。 、 50 . 6。 、 70 ℃ , 在恒温箱内处理 R o 01 新鲜种子 30 分钟 .
2
、 化学因素 选用 C : H 6 O H ( o . o 5 M o . I M 、 o . ZM ) 、 H : O : ( 0 . 0 5肠 . 0 . 1 帕 、
0
.
2肠 ) . N a N O 。 ( o . o 5M . o . I M . o . ZM ) 以 及G A : ( Z o o p p m ) 等化学药 剂 , 在 2 6 土 、
0
.
5℃恒温条件下预浸 R 0 01 新鲜种子 2 4小时 , 并设蒸馏水预浸为对照 。
3
、 复方破 眠 包括风干结合G A 3 . 风干结合变温以 及 G A 3结合变温等方法 . 其 中风
. 本研究和联合国粮农组织 ( F A O ) 国际植物遗传资源委员会 ( IB P G R ) 资助研究项 目 . 并浪肖书叶博士勺月二橄长 的指导 . 谨此致份 .
立9 9 2年 第 2 期
午结合G A : 或风干结合变温的具体做法是将R 。。1新鲜种子风干10 、 20 . 30 夭后 , 分别 加 入
2 0 O p p m G A
: 或分别在 4 一 30 ℃变温条件下发芽 . 而 G A : 结合变温 , 则是将新鲜 种 子 先 经
2。。p p m G A 3处理后 , 再在变温下发芽 .
4
、 徐合破眠 即风干 ( 2 4天 ) . 变温 ( 4 一3 0 ℃ ) 、 发芽促进剂 ( Z o o p p m G A : ) 三
者相结合的方法 。
常规发芽试验以 及发芽率 ( G P , 肠 ) , 生 活力 ( V P , 肠 ) 休眠率 ( D P , 肠 ) 、 破眠
率 ( D B P , 肠 ) 、 破眠程 度 ( D B E ) 等参数估算 同皿报 .
结果与讨论
( 一 ) 单一破眠因寨对 R o ol 种子萌发的影晌
1
、 化 学因素 许多研究指出 , H : O : . C : H o O H 、 N a N O 3 、 G A : 等化 学 物 质 对 水
稻 、 大麦 、 菠菜 ` 花旗松 ` 葛首 . 野燕麦等植物休眠种子的萌发 , 都具有明显的促 进 作 用
( R o b e r t s和 S m ; t h , 2 9 7 7 ; 高桥 , 2 9 6 9 ; T a y l o r s o n 等 , 一9 5 1 : A d k i n s 等 , 1 9 5 4 ; S t e 一
p h e n等 , 19 8 4 ) . 不过这些发芽促进物 质在打破 R 0 1种子深休眠上 , 效果 均不理想 ( 表
l )
。 用 H , O : 和 C : H 。 O H不同浓度溶液处理的平均发芽率 〔 G P ) 分 别 只 有 4 . 21 肠 和
5
.
85 肠 , 低于或略高于对照 . 同样 , N a N O : ( 。 . 1一。 . 2M ) 水溶液处理 , 虽然对促进种子
萌发略有作用 , G P在 8 . 4 2肠一 1 2 . 83 肠之间 , 平均为 1 0 . 53 肠 , 比对照增加 4 . 98 肠 , 而破眠程
度 ( D B E ) 也仅为 。 . 03 一。 . 07 . 以 Z o o p p m G A : 处理 R 0 01 新鲜种子后 , 其促进作用较为 明
显 , G P达 到21 . 06 帕 , 是对照的 3 . 79 倍 , D B P为 1 5 . 50 肠 , D B E 在。 . 15 以上 , 这与皿 报 研
究 结果基本一致 . 可见 , 不论是何种发芽促剂 , 对解除 R o ol 种子的深休眠尚不能达到令人
满意的效果 , 平 均发芽率为 7 . 72 帕 , 破眠率为 2 . 17 帕 , 破眠程度仅达 。 . 02 .
表 1 化学因素对 R o ol 新鲜种子的破眠效果
化学药荆
对 照
C: H一O H 一嚓止阵剪肆黔…洲粤“ · 0于竺 } “ 4 · 0 0 1 “ · 32 1 “ 3 · 6 8 1 “ · 了7 ! “ · o ,“ · ,竺 } “ 5 · 0 0 } ” · 6 , } 。 4 · 3 0 1 ” · 0 6 } “ · 0 0
0
.
ZM 1 0 5
.
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,
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0
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1肠
0
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0000DO.…ó舀`咬内05ùUl日Oó
G A . Z OOP p m 2 1
.
0 5 7 8
。
9 5 5 0 1 0
.
1 6
2
、 物理 因素 用单一的物理方法去打破 R 0 01 种子的深眠 , 效果也不理想 。 其 中 针
刺方法即挑破种皮 , 解除种皮的不透水 、 气等形态阻抑 , 其发芽率仅为 8 . 3 肠 , 比对 照 的
e
.
5 9帕只增加 1 . 7 4肠 , 1) B E值为 0 . 0 2 。 而热震荡 R o o 一新鲜种子 3 0分钟 ( 4 0 、 5 0 、 6 0 、
7 0 ℃ ) , 平均发芽率反而 比对照减少了 3 . 43 舜 。 只有变温与风干 , 才能对 R 0 1种子萌发具
有一定的促进作用 。 变温方法 ` 4 一30 ℃ , 1 2小时交替 ) 的破眠率达到8 . 69 % , D B E值 为
泌 中国油抖
0
. 帕 . 风干处理 1 0、 2 0、 3 0夫后 , 平均发芽率为 1 5 . 80 畴 , 其中以风千 30 天时为最 高 , 达
4
24
.
09 呱 , 略好于 20 0P p m G A : 对 R 6o l新鲜种子的破眠效果 .
( 二 ) 盆方破眠 因素对 R 0 01 种子萌发的促进作用
从图 1 可以看出 , 风干结合 G A : ( ZO o p p m ) 或者风干结合变温的复 方破眠方 法 , 对
R 0 1种子萌发的促进作用都显著好于单一风干处理的方法 , 其中又以风千结合G A : 的效果
更好 . 虽然在 R o ol 新鲜种子发芽起始值上 , 恒温发芽 、 变温发芽以及 G A 。处理三者之间 差
异不大 , 但随着风干时间的增加 , 后熟过程的完成 , 风干结合 2 0 o p p m G A 。处理后 , 发芽 率
曲线呈逐渐上升 。 风干 !0 天后 , 种子发芽率由起始的 2 1 . 05 肠上升到 5 . 3 呱 , 增加近两倍 ;
风干一个月后发芽率已达 72 , 63 肠 。 同样 , 如果风干结合变温 , 发芽率也随着风干天数 的 增
加而提高 , 不过其增加幅度要小于风干结合 G A : . 风干 10 天后发芽率为 32 . 72 肠 , 较起 始值
1 5
.
28 肠仅提高 1 倍多 ; 风干 20 天和 30 天后 , 发芽率也分别只有 34 . 29 肠与 45 . 43 肠 。
G A : ( 20 o p p m ) 结合变温 ( 4 一 30 ℃ ) 的复方破眠法 , 同样也能促进 R 0 01 新鲜种子的
萌发 , 发芽率为 76 . 26 肠 , 比风干 ( 30 天 ) 结合G A : 的发芽率远高出 3 . 63 肠 , 破 眠 率 达 到
6 9
.
67 肠 , D B E值为 。 . 75 。 由上可见 , 复方破眠方法对于 R 0 1深休眠种子的破眠效果显然要
好于单一的方法 , 不过它仍然只能部分或大部分解除该种子的深休眠 。
_ 60
弓
发芽时间 (匆
/少一。 4D2O
风干时间(天 )
图 1 风千结合变通或G A 。对R o 01 种子萌
发的形晌
图 2 综合破眠方法对深休眠 R o ol 种子
的破眠效果
l
、 风干 + 恒温 ( 2 5土 0 . 6℃ ) 2 、 风干 + 变
温 ( 4一 3 0七 ) 3 、 风干 + G A * ( Z o o p p二 )
、 综合破 眠条件下的发芽情况
、 对照 (新鲜种于 )
( 三 ) 综合方法对 R 0 1深休眠种子的破眠效果
风干 ( 2 4天 ) 、 G A , ( 2 0 o p p m ) 、 变温 ( 4 一 30 ℃ ) 相结合的综合破 眠法 对 于 解 除
R 0 子种子的深休眠具有十分显著的效果 ( 图 2 ) , 第 3 天 的发芽 率 达 到 90 . 74 呱 , 第 6 天
为 1 0 肠 , D B E值达到 1 . 0 . 这一方法的破眠原理可能在于 : 先将种子在室 温条件下风干 25
一30 天 , 利用 2 士 5 ℃的小变温促使其通过生理后熟过程 ( 傅寿仲等 , 1 9 8 8 ) , 再 以 发 芽
促进齐11Z o o p p tn G A 3进行萌发 引动 ( H e y d e e k e r , 一9 7 3一 5 ) , 最后在 4 一 3 0 ℃的大变温条件
下发芽 , 进一步加 快种子的后熟完成 ( 史忠礼 , 1 9 6 4 ) 以 及促进种子体 内 发 芽 抑 制 物 质
A B A
.含量的减少和 发芽促进物质 G A 含量水平的增加 〔 R o s s等 , 19 68 ) 。 这样不但可以打破
叉9 9 2年第 2 期
种子的休眠 , 而且能够创造最适的萌发条件 ( 郑光华等 , 1 9 90 ) , 从而大大地提高了种子活
力与萌发速率 . 验证性试验 ( 表 2 ) 指出 , 在芸蔓六个物种 2 63 份 种质材料 , 经室 内风 干 两
个月后 , 从中筛选出休眠率在 30 帕以上的中深休眠品种 ` 系 ) 共 17 份 , 采 用 风 干 ( 2 个
月 ) . G A : ( 2 。。 p p m ) 结合变温 ( 4 一 30 ℃ ) 的综合方法来解除这些种质种子 的 中 深 休
眠 , 同样达到了令人满意的效果 。 这些中深休眠材料 , 即使室内风干两个多月后平均发芽率
仍然只有 41 . 63 肠 , 其 中B . n功 r a 的两份种质平均为 2 6 . 9 肠 , 约 3 / 4 的种 子 处 于 休 眠 状
态 : B . j un ce a的 7 份种质平均发芽率也仅达到 3 5 . 15 肠 , 约有 2 / 3 的种子由于休眠 不 能 萌
发 。 但是这些种质经过综合破眠后 , 平均发芽率达到” . 98 肠 , 变幅在 9 9 . 9 2肠一 1 0 . 0 肠之
间 , D B E值均等于 1 . 0 .0
表 2 综合方法对芸 , 属中深休眠种质的破眠效果
发芽率 ( G P , 肠 ) 休眠率 ( D P . 帕 )二二一}一逻一{二二阵二…二习竺· n `g r a } 2 } 2 6 · 。。 } ` 0 0 · 0 0 } 了3 · 0 , }竺· i u n “ , a } 了 } 3 5 · ,` } ” , · ” 2 1 “ ` · 8 5 }竺· n a只u s } “ } “ 2 · 0 7 { ` 0 0 · 0 0 } ” 7 · 。 3 }兮·乡a lr赞a , a } “ } 4 7 · 2 6 } ` 0 0 · 0 0 } “ 2 · 74 1加权平均 1 ’ 了 } 4 1 · 6 3 ! 9。 · 9 8 } 5 8 · 3 7 {
破眠率
( D B P
. 肠 )
破眠程度
( D B E )
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3
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介`心曰盛吮一O月`口声勺口
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注 : 1 .指破眠前 , 2 . 指破瞩后
参 考 文 献
傅寿仲 . 芸盆属种子休眠特性 的研究 兀 .风 干处理 、 果亮巨抑对种 子休眠的影响 . 中国油料 , 19 9 。 ( 1 ) : 17 e 2 1
傅寿仲等 . 芸盆属种子休眠特性的研究 皿 , 不同发芽促进剂及热震荡对油菜种子的破眠效果 . 中国油料 , 19 91
( 3 )
.
s x一 s `
阳书岭等 . 种质库管理及种于贮裁 . IB P G R一 CA S S 19 86
郑光华等 . 实用种于生理学 . 北京 . 农业出版社 . 19 90
徐是雄等 . 种子生理的研究进展 . 广州 . 中山大学出版社 . 10 8 7
B e w l e了 J n a n d B l a e k M . p h y s i o l o g y a o d B i o e h e m i s t r y o f s e e d s ( i n r e l a t i o n t o g e r口 s n a t i o 泣 ) .
1
.
V ia b i l i汀 D o r m a o e 了 a 几 d E n v i r o m e n t a l C o n t r o l . S p r i n g e r 一V e r l a g B e r l i n H e i d e b e r g . l o a Z
K h a n A A
.
T h e P hy , 10 ! g y a n d B i o e h e皿 i s t r 了 o f S e e d D o r皿 a n o g a n d G e r m i n a t i o o . N o r t卜 H o l l a n d
P o b l i s h i n g C o位 p a n y , A rn s te r d a位 , Y o r k N e w a n d L o n d o n ` x o 7 7
S T U D ! E S O N S E E D D O R M A N C Y I N B r a s ` i c a L
.
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.
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S E L F 一G R O W I N G G E R M P L A S M R 0 0 1 S E E D S
3456
L u Z h o n g j i n F u S h o u z h o n g C h e n Y u q i n g Q i C
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A b s t r a c t T h e e f f e e t s o f m o n -o f
a e t o r
,
d u P l l e a t e a n d e o m P r e h e n s i v e f a e t o r s
o n b r e a k i n g d e e p d o r m a n e y o f R o o l s e e d s ( B
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T h e r 启 s u l t s r e v e a l e d t h a t : 1 ) t h e m o n -o f
a e t o r
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w h e t h e r Ph y s i e a l f a e t o r s
i n e l u d i n g n e e d l e 一 s t i n g i n g , t e m P e r a t u r e a l t e r n a t i n g , a i r 一 d r y i n g a n d h o t一
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( 下转 3 9页 )
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今 考 文 献
吉林省农业科学院主编 . 中国大豆育种与栽培 . 农业出版社 . 1 97 8
龙静宜娜偏若 . 食用豆类作物 . 科学 出版社 . 1 8 9。 `
刘显华 . 改变 大豆蛋 白质 、 脂肪及其组份的遗传育种概况 . 中 国油料 . 1 08 6( 4 )
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AR P EL I MI NAR Y S TU D YO NSO Y B EA G NR EM PL A S MR ESO U R C EFSR O M
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r i n g t h e e x p e d i t i
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R e s u l t s s h o w e d
t h a t t h i
s r e g i o n p o s s e s s e 迁 r i e h s o y b e a n g e r m P l a s m r e s o u r e e s w i t h a n
e x t e n s i v e d i s t r i b u t i o n
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m e t e r s a b o v e s e a l e v e l
.
T h e y h a d t h e e h a r a e t e r i s t i e s o f h ig h一 P r o t e i n
e o n e t n t , d i f f
e r e n t e v o l u t i o n d e g r e e
, e a r l y m a t u r i t y
, g o o d
a
d a P t
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b i l i t y
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S
o m o r a r e m a t e r i a l s
, s 往 e h a s g e r m P l a s m w i t h k id n e y 一 s il a p e d l o n g s e e d ,
w e r e e 七11e e t e d . S o m e e x t r a o r d i n ` r y m a t e r i a l s w i t h e a r l y m a t u r t y , s h o r t
5 t a t k
, v e r y b i g s e e d
,
h i g h一 p r o t e i n e o n t e n t , m o r e p o d s a n d m o r e b r a n e h e s
P e r P l a n t w e r e f o u n d t h
r o u g h s e r e e n i n g
.
K e y w o r d s S h e
n n o n g j i
a ; S a n x i a R e g i o n ; S o y b
e a n g e r m P l a s m r e s o u r e e
( 上接 2 6页 )
n o o b v i o u s e f f e e t o n r e m o v i n g d e e p d o r m a n e y o f R o o l
,
w i t h g e r m i n a t i o n
p e r c e n t a g o s b e l o w 2 4
.
0 9肠 . 2 ) T h e d u p l i e a t e f a e t p r s i n e l u d i n g a i r一 d r y i n g
+ Z o o p p tn G A :
, a i r一 d r y i n g + t e m p e r a t u r e a l t e r n a t i n g , t e 饥 p e r a t u r e a l t e r n a 一
t i n g + G A
: e o u l d s i g n i f i e a n t l y i m p r o v e t h
e g e r m i n a t i o n p e r e e n t a g e s
, r e a e一
h i n g o v e r 4 5
.
4 3帕 . A m o n g t h e s e t h r e e p r o e e d u r e s , t e m p e r a t u r e + G A 。 w a s
m o s t e f f e e t i v e
.
3 ) T h
e 。 o m p r e h e n s i v e w a y i n t e g r a t i n g a i r一 d r y i n g ( 2 5一 5 0
d a v s )
,
.
G A : ( Z o o p Pm )
a n d t e m p e r a t u r e a l t e r n a t i o n ( 4 一 5 0℃ ) e o u l d
b r e a k a LI t h e d
e e P d o r m a n e y w i t h t h e s e e d g e r m i n a t i o n P e r e e n t a g e u P t o
10 0肠 。
K e y w o r d s B r
a s s i e a L
.
; D e e p d o r m a n e y ; S e l f一 g r o w i n g g e r m p l a s m
1 9 9 2年 第 2 期 39