CaCl2等浸种对小麦商麦5226种子萌发特性的影响

2014-02-06华智锐

浙江农业科学 2014年11期

关键词：水杨酸发芽势转化率

华智锐

（商洛学院生物医药工程系，陕西商洛 726000）

CaCl2等浸种对小麦商麦5226种子萌发特性的影响

华智锐

（商洛学院生物医药工程系，陕西商洛 726000）

为探讨干旱条件下能促进小麦商麦5226种子萌发的浸种物质和适宜浓度，以15%PEG渗透胁迫模拟干旱条件，分别采用不同浓度的氯化钙（CaCl2）、苄基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA3）和水杨酸对商麦5226种子进行浸种处理，通过测定小麦种子发芽势、发芽率和物质转化率研究4种试剂对商麦5226种子发芽特性的影响。结果表明，除水杨酸对小麦种子萌发有抑制作用外，一定浓度的CaCl2，6-BA和GA3均促进了商麦5226种子的萌发，通过作用效果比较，6-BA＞GA3＞CaCl2，适宜浓度为CaCl22 500 mg·L-1，6-BA 10 mg·L-1和GA3300 mg·L-1。

浸种；干旱；商麦5226；种子萌发；小麦

小麦是我国北方主要的粮食作物。地处秦岭南脉的商洛地区，人均耕地面积小，但全市小麦常年种植面积稳定在9万hm2以上［1］，且小麦种植地多处于陕南山坡旱地，在这些地区播种，由于干旱的频繁发生，种子的发芽率不高，经常出现缺苗断垄等现象，影响了小麦的产量和经济效益。为提高小麦产量，促进农民增收，保证小麦的苗齐、苗全、高产高效，可通过适宜的化学试剂对小麦种子进行预处理，来提高其发芽率和成苗率。笔者采用氯化钙（CaCl2）、苄基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA3）和水杨酸处理商洛主栽小麦品种商麦5226种子，在模拟干旱条件下筛选促进小麦种子萌发的有效试剂及适宜浓度，以期为商麦5226在陕南及毗邻破旱地干旱地区大面积种植提供理论依据和生产指导。现将有关结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦品种为商麦5226（已被确定为商洛市主栽小麦品种），种子由商洛学院生物医药工程系植物育种实验室提供。

浸种试剂CaCl2（西安兰泰化工材料有限公司）、6-BA和GA3（江苏无锡佳妮化工有限公司）、水杨酸（西安化学试剂厂）均为分析纯。

1.2 处理设计

选取完整饱满小麦种子用75%乙醇消毒3 min，用蒸馏水冲洗净后晾干，然后将消过毒的小麦种子分别放入不同浓度的4种试剂溶液中浸种24 h，用清水作为对照（CK）［2］。4种试剂浓度梯度：CaCl2分别为1 500，2 000，2 500，3 000和3 500 mg·L-1；6-BA分别为5，10，20，40和80 mg·L-1；GA3分别为100，200，300，400和500 mg·L-1；水杨酸分别为1 500，2 000，2 500，3 000和3 500 mg·L-1。

以放有3层清水湿润滤纸的培养皿（直径15 cm）作为发芽床，每天及时适量加水补充。将消毒好的150粒饱满小麦种子平放于滤纸上，并加入15%PEG（渗透势-0.4 MPa）渗透胁迫液，再将培养皿置于光照培养箱进行发芽试验，白天温度保持25℃，晚间18℃，每个处理重复3次。

1.3 指标测定及计算

第3天统计各处理种子发芽势。发芽势/%=第3天种子发芽数/供试种子数×100。

第7天统计各处理种子发芽率。发芽率/%=第7天种子发芽数/供试种子数×100。

发芽试验结束，测定胚芽、胚根及种子干重［3］，计算物质转化率。物质转化率/%=（胚根干重+胚芽干重）/（种子残体干重+胚根干重+胚芽干重）×100。

采用软件SPSS17.0和Excel进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 CaCl2对萌发的影响

从表1可以看出，随着CaCl2浸种处理浓度的升高，商麦5226种子发芽势和发芽率均呈现先升后降的趋势，CaCl2处理浓度为2 500 mg·L-1时，发芽势和发芽率达到最大值，分别为78%和98%，与清水对照相比增幅达62.5%和11.4%，差异达显著水平。高浓度CaCl2（＞2 500 mg·L-1）处理条件下，小麦发芽势和发芽率均低于对照，说明高浓度CaCl2有抑制商麦5226种子萌发作用，低浓度CaCl2（≤2 500 mg·L-1）浸种处理有利于促进商麦5226种子萌发。CaCl2浸种降低了商麦5226种子的物质转化率，且随浓度增加而降低。

表1 CaCl2处理浓度对商麦5226种子萌发的影响

2.2 6-BA对萌发的影响

从表2可以看出，6-BA浸种处理可提高商麦5226种子的发芽率，种子的发芽势、物质转化率比对照提高显著。发芽势、发芽率和物质转化率3项指标均以10 mg·L-1处理时最高，分别达到87%，100%和0.48%，与对照相比增幅达81.3%，13.6%和71.4%；其他处理浓度的各项指标虽低于10 mg·L-1的处理，但仍高于对照。

表2 6-BA处理浓度对商麦5226种子萌发的影响

2.3 GA3对萌发的影响

表3看出，经GA3浸泡过的商麦5226种子在模拟干旱胁迫条件下的发芽势、发芽率和物质转化率都明显高于对照。300 mg·L-1GA3处理的种子发芽率达98%，发芽势达86%，随后发芽率和发芽势便呈现降低趋势，但仍高于对照，说明一定浓度范围内的GA3试剂浸种能够提高种子的发芽势、发芽率和物质转化率，最佳作用浓度为300 mg·L-1。

表3 GA3处理浓度对商麦5226种子萌发的影响

2.4 水杨酸对萌发的影响

从表4可以看出，水杨酸试剂浸种使商麦5226种子的发芽率、发芽势和物质转换率均有所降低，当水杨酸浸种浓度达到3 500 mg·L-1时，发芽势、发芽率和物质转化率均与对照有极显著差异，说明水杨酸试剂浸种抑制小麦种子内的营养物质转化，导致发芽势、发芽率的降低，浓度达到3 500 mg·L-1时抑制效果最明显。

表4 水杨酸处理浓度对商麦5226种子萌发的影响

3 小结与讨论

在干旱条件下，植物质膜透性会增加，这是植物抗旱性的重要表现［4］。Ca2+是植物正常生长发育必需的营养元素之一，在植物的代谢生理过程中起着重要作用，大量研究表明，Ca2+对维持细胞质膜的完整性，降低逆境下的膜透性等多种抗逆的生理过程有关［5］。本试验表明，一定浓度范围内（≤2 500 mg·L-1）CaCl2浸种处理能提高商麦5226种子活力，其发芽势和发芽率明显升高，有利于种子萌发，且以2 500 mg·L-1浸种处理的效果最佳，而高浓度（＞2 500 mg·L-1）浸种处理后，发芽势和发芽率降低，不利于种子萌发，说明Ca2+能够增强膜的稳定性，使细胞在一定程度内免受旱害或伤害减轻，保持细胞正常代谢。

大量研究表明，外施一定浓度6-BA和GA3能有效促进植物种子萌发［6-9］，对外界逆境伤害产生一定缓解效应。本试验表明，不同浓度GA3和6-BA浸种处理均提高了商麦5226种子发芽势、发芽率和物质转化率，综合各指标可以看出，以10 mg· L-16-BA和300 mg·L-1GA3处理效果最佳，且6-BA促进种子萌发作用优于GA3。

许多研究表明，水杨酸对种子萌发有一定的影响，低浓度水杨酸促进种子萌发，高浓度则有抑制作用［10-3］。本试验结果表明，不同浓度水杨酸浸种处理均抑制小麦种子的萌发，这与牛瑞明等［14］研究结果一致。

试验结果表明，在模拟干旱条件下，经4种试剂浸种处理商麦5226，除水杨酸对种子萌发有抑制作用外，一定浓度的CaCl2，6-BA和GA3均促进了商麦5226种子的萌发，缓解了小麦干旱的胁迫，3种试剂作用最佳浓度分别为CaCl22 500 mg· L-1，6-BA 10 mg·L-1和GA3300 mg·L-1，从综合效果来看，6-BA＞GA3＞CaCl2。本试验发现，CaCl2浸种虽然提高了商麦5226种子发芽率和发芽势，但降低了种子物质转化率，其具体原因和相关酶活性变化规律还有待进一步研究。

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