張 碩，張婉婷，時東方，倪秀珍

(長春師范大學生命科學學院，吉林長春 130032)

種子的萌發(fā)狀況是育種的關(guān)鍵步驟[1-2]，土壤pH是影響種子萌發(fā)的重要因素之一，pH發(fā)生變化，引起農(nóng)作物減產(chǎn)[3]。通過合理科學的方式對種子進行處理可提高種子發(fā)芽率并培育出壯苗[4]。部分學者研究了溫度、pH、光照及鹽堿脅迫等因素對種子萌發(fā)的影響[5-7]，但關(guān)于pH對星星草種子萌發(fā)特性的研究未見報道，本文以星星草種子為研究材料，探討pH對星星草種子萌發(fā)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗材料

星星草種子從市場購得，含水量≤7.0%，品種純度≥96.0%，凈度≥98.0%。選擇均勻飽滿的種子作為實驗材料。種子萌發(fā)實驗于2018年9～10月在長春師范大學生態(tài)學研究室進行。

1.1.2 試劑

鹽酸(分析純)、蒸餾水、培養(yǎng)皿、濾紙均由長春師范大學生態(tài)學研究室提供。

1.1.3 器材

BS224S電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)；GZP-250光照培養(yǎng)箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 不同pH溶液的配制

用鹽酸(分析純)配制4個pH(2.0、3.0、4.0、5.0)處理的溶液各200 mL。

1.2.2 材料處理方法

選用籽粒飽滿、大小均勻的星星草種子，種子用0.1%的HgCl2溶液消毒15 min，再用蒸餾水沖洗3次，吸去多余水分。選取50粒種子，均勻置于鋪有3層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，分別加入不同pH的溶液15 mL，以蒸餾水處理為對照(CK)。置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)條件為25 ℃(14 h)/15℃(10 h)，培養(yǎng)期間用相應pH溶液保持濾紙濕潤。每個處理重復3次。每天觀察記錄種子的萌發(fā)情況，以胚根露出種皮1 mm為萌發(fā)，記錄發(fā)芽數(shù)，萌發(fā)結(jié)束后計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標。

1.2.3 發(fā)芽指標測定

發(fā)芽率/%(GP)=(7 d種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%.

發(fā)芽勢/%(GE)=(前3 d種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%.

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)，其中Gt為第t天發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽的天數(shù)(t).

活力指數(shù)(VI)=GI×W(W為第7天發(fā)芽星星草的單株平均鮮重).

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗進行第3 d以正常幼苗統(tǒng)計測定發(fā)芽勢，第7 d以胚根突破種皮為發(fā)芽標準統(tǒng)計發(fā)芽率,并測定根長。

用SPSS13.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理，采用單因素方差分析對同一物種各指標在不同處理間的差異性進行分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH對星星草種子發(fā)芽指標的方差分析

由表1的方差分析結(jié)果可知，由于發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)各指標求得的F值明顯大于F0.01，因此不同pH處理后的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)存在極顯著的差異，說明pH對星星草種子的發(fā)芽有極顯著影響。

表1 不同pH值處理后星星草種子發(fā)芽指標的方差分析

2.2 不同pH對星星草種子發(fā)芽勢及發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率和發(fā)芽勢是衡量種子發(fā)芽能力和發(fā)芽整齊度的重要指標，一般發(fā)芽勢高的種子，出苗迅速，整齊健壯。由圖l可知，用酸處理后的星星草種子發(fā)芽率低于對照，且達極顯著水平(P<0.01)，對照種子的發(fā)芽率最高，為50.00%，酸性條件下發(fā)芽率隨著pH的減小而減小，pH為2.0時，發(fā)芽率為零，表明酸處理極顯著地抑制了星星草種子的發(fā)芽。

在酸脅迫下，星星草種子的發(fā)芽勢低于對照，且達極顯著的水平(P<0.01)，對照種子的發(fā)芽勢最高，為29.07%，pH為2.0時種子未發(fā)芽，pH為3.0時的發(fā)芽勢略高于pH為4.0時，pH為5.0時的發(fā)芽勢明顯高于pH為4.0時，隨著酸度的增加(pH的降低)，星星草種子的發(fā)芽勢整體呈現(xiàn)下降的趨勢，且達顯著或極顯著的水平,這表明酸處理極顯著地抑制了星星草種子的萌發(fā)?？赡苁怯捎谠诘蚿H條件下，種子的膜結(jié)構(gòu)被破壞，代謝紊亂，致使發(fā)芽勢降低。

圖1 不同pH處理下星星草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢

2.3 不同pH對星星草種子活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)是反映種子活力的綜合指標?；盍Φ偷姆N子抗逆能力弱，出苗率低；活力高的種子抗逆能力強并且出苗率高。用酸處理后，星星草種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均低于對照，且達極顯著的水平(P<0.01)，對照種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)最高，酸處理過后種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)隨著酸度的增加(pH的降低)而減小，彼此之間存在顯著差異(圖2)。pH過低降低了種子的發(fā)芽指數(shù)，推遲了發(fā)芽時間。

圖2 不同pH處理下星星草種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)

2.4 不同pH對星星草種子發(fā)芽的影響

為了解不同pH對星星草種子萌發(fā)過程的影響，每隔1 d觀察一次種子的發(fā)芽情況。由圖3可知，星星草種子的累積發(fā)芽率隨pH的降低而減??；對照種子萌發(fā)速度最快,數(shù)量最多，累積發(fā)芽率最大，在pH為2.0～4.0時，累積發(fā)芽率小，說明低pH處理降低了種子的發(fā)芽率。

圖3 不同pH處理下星星草種子發(fā)芽進程

3 討論

采用不同pH的溶液對星星草種子進行處理，研究其對種子萌發(fā)的影響，結(jié)果顯示，用酸處理后的星星草種子發(fā)芽率低于對照組，對照組發(fā)芽率最高、萌發(fā)最快、植株生長勢相對較好，pH在3.0～5.0范圍內(nèi)，星星草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均隨pH的降低而減小，pH為2.0的條件下星星草種子不能萌發(fā)，說明過低的pH使幼苗代謝速率降低，生理活動下降，最終造成種子萌發(fā)障礙[8-9]。