孫 瑋,韋國旺,劉 宏,李懂文,秦雪蓮,鄧毅暉
(柳州市林業(yè)科學(xué)研究所,廣西柳州 545300)
孟江油茶為普通油茶的一個地方良種,主要分布于廣西壯族自治區(qū)柳州市三江侗族自治縣孟江河沿岸。孟江油茶果實大小介于小果油茶和普通油茶之間,油質(zhì)優(yōu)良、無澀味,具有較高的開發(fā)利用潛力[1-2]。
廣西地區(qū)大部分孟江油茶種植于20 世紀(jì)70 年代或更早時期,目前正處于由盛產(chǎn)期進(jìn)入衰產(chǎn)期的過渡階段。因此,收集孟江油茶的優(yōu)良種質(zhì)材料,培育優(yōu)良種苗是當(dāng)前迫切需要開展的工作。實生選種作為育種的重要途徑之一,積極探討實生后代群體主要性狀的遺傳與變異特點,對實生選種具有重要的指導(dǎo)意義[3]。關(guān)于不同處理對油茶種子萌發(fā)的影響已有一定研究,但針對孟江油茶種子萌發(fā)特性的研究還未見報道[4-7]。通過研究不同試驗處理對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響,分析不同濃度赤霉素(GA3)和層積處理時間下發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)的變化規(guī)律,為后續(xù)解決種子發(fā)芽緩慢和不一致的問題,并為開展實生苗繁育提供一定的數(shù)據(jù)支撐。
2022 年11 月在柳州市三江縣采集孟江油茶果實,并置于室內(nèi)通風(fēng)處陰干,待種子脫落后收集,去除雜質(zhì)后陰干備用。將純凈的河沙用1%次氯酸鈉消毒10 min 后,用清水沖洗2~3 次,稍晾干,控制含水量在60%~80%。
1.2.1 不同濃度GA3試驗
試驗共設(shè)置0(CK)、100、200、400、800 和1 600 mg·L-1六種不同濃度的GA3,處理時間4 h,每組處理30 粒種子,重復(fù)3 次。用始溫40 ℃清水浸種48 h后用1%次氯酸鈉消毒10 min,清水洗凈后播種于催芽盒中。催芽盒內(nèi)需先鋪好厚3 cm 的河沙,播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙,放入光照培養(yǎng)箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持濕潤。
1.2.2 層積處理時間試驗
試驗共設(shè)置0(CK)、10、20 和30 d 四組常溫層積處理,每組處理30粒種子,重復(fù)3次。用始溫40 ℃清水浸種48 h 后用1%次氯酸鈉消毒10 min,清水洗凈后播種于催芽盒中,催芽盒先鋪好厚3 cm 的河沙,播種后再覆蓋厚1 cm 的河沙,放入光照培養(yǎng)箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持濕潤。
1)以種胚突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn),觀察并記錄發(fā)芽情況。①萌發(fā)時滯。從試驗開始至第1 粒種子開始萌發(fā)所需時間,d。②萌發(fā)高峰期。從試驗開始至日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最大所需時間,d。③發(fā)芽持續(xù)時間。從開始萌發(fā)至最后1粒種子萌發(fā)的總天數(shù),d。
2)種子萌發(fā)相關(guān)特性指標(biāo)包括發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),計算方法分別如公式(1)~(3)。
(1)式中:Gp為發(fā)芽率,%;n為統(tǒng)計時間內(nèi)萌發(fā)的種子總數(shù),個;N為試驗種子總數(shù),個。
(2)式中:Ge為發(fā)芽勢,%;t為日發(fā)芽數(shù)最大時的種子數(shù),個;T為試驗種子總數(shù),個。
(3)式中:Gi為發(fā)芽指數(shù),個·d-1;Gt為試驗天數(shù)內(nèi)萌發(fā)種子數(shù),個;Dt為發(fā)芽日數(shù),d[8]。
使用Excel 2010 和SPSS 19.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。
經(jīng)不同濃度GA3處理后,孟江油茶種子萌發(fā)情況如表1 所示。由表可知,未經(jīng)GA3處理的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)較低。對孟江油茶種子進(jìn)行GA3浸種處理后,萌發(fā)特性得到明顯改善,表現(xiàn)為萌發(fā)時滯縮短、萌發(fā)高峰期提前、發(fā)芽持續(xù)時間縮短及發(fā)芽指數(shù)顯著提高。
表1 不同濃度GA3對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響
隨著GA3濃度的提升,孟江油茶種子的發(fā)芽指數(shù)提高趨勢明顯,但在400 mg·L-1時達(dá)到峰值,之后隨GA3濃度的提升發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均出現(xiàn)下降趨勢。在800、1 600 mg·L-1處理下,孟江油茶種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢與CK處理之間無顯著差異。GA3濃度為100mg·L-1時,發(fā)芽率達(dá)到最高,為86.67%;GA3濃度為400 mg·L-1時,發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)達(dá)到最高,分別為15.56%、2.56。
經(jīng)不同層積時間處理后,孟江油茶種子的萌發(fā)情況如表2 所示。由表可知,層積處理后的孟江油茶種子萌發(fā)時滯縮短,從CK 處理的10 d 縮短到5~7 d;萌發(fā)高峰期提前,由12 d提前到7~11 d;發(fā)芽持續(xù)時間縮短,由17 d 縮短到12~16 d;除10 d 層積處理下的發(fā)芽指數(shù)與CK 處理無顯著差異外,其余處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)較CK 處理均顯著提高,其中層積30 d 處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均最高,分別為77.78%、15.56%、2.59。
表2 不同層積處理時間對孟江油茶種子萌發(fā)特性的影響
有研究表明,在實驗室中通過模擬自然界高低溫變化的方式進(jìn)行變溫處理,可有效促進(jìn)種子萌發(fā)[9-11]。因此,變溫處理是一種有益于油茶種子萌發(fā)的方法[12]。與同樣為始溫40 ℃溫水處理48 h、25 ℃恒溫條件下的油茶種子萌發(fā)結(jié)果相比,本次試驗對照組中油茶發(fā)芽率提高了20%,由此證明選擇適宜的溫度變化環(huán)境,可有效提高油茶種子的萌發(fā)效果。
本次GA3試驗結(jié)果表明,使用100~1 600 mg·L-1GA3進(jìn)行浸種催芽,孟江油茶種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均有不同程度的提高,也縮短了萌發(fā)時滯、發(fā)芽持續(xù)時間,并提前了萌發(fā)高峰期。濃度過高時(800~1 600 mg·L-1)會導(dǎo)致發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)下降,GA3濃度為400 mg·L-1時表現(xiàn)最佳。常溫層積處理試驗結(jié)果說明,隨著層積處理時間的增加,種子萌發(fā)的各項指標(biāo)均得到顯著改善,層積處理可以打破孟江油茶種子的休眠,層積處理時間越長效果越好。
綜合GA3處理和層積處理結(jié)果來看,400 mg·L-1GA3處理的種子萌發(fā)效果優(yōu)于層積處理30d 的各項指標(biāo),表明可優(yōu)先選擇400mg·L-1GA3進(jìn)行浸種處理,為后續(xù)開展孟江油茶優(yōu)良單株子代繁育和縮短繁育時間提供了一定的數(shù)據(jù)參考。同時,本次試驗采取的是孟江油茶群體種子,后續(xù)可針對不同優(yōu)良單株的萌發(fā)特性開展研究,為選育工作提供重要支持。