恒定磁场对加工型番茄屯河9号种子萌发的影响

袁祯燕，朱继康，吴松林，李 冠*

(1.新疆博众信息开发有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐 830046)



恒定磁场对加工型番茄屯河9号种子萌发的影响

袁祯燕1，2，朱继康1，吴松林1，李 冠1*

(1.新疆博众信息开发有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐 830046)

[目的]探究磁场对加工型番茄种子萌发的影响。[方法]分别用100、200、300、和400 mT的恒定磁场处理对屯河9号的种子分别处理5、10、15、20 min，测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及种子活力指数和相对电导率。[结果]400 mT磁处理对种子萌发有抑制作用，其他场强均有促进作用，300 mT处理10 min的促进作用最强。[结论]屯河9号的最佳磁处理条件是300 mT处理10 min。

磁场；加工型番茄；种子萌发

种子活力是种子品质的重要指标。种子发芽率和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和以及种子活力高，意味着萌发速度快，出苗整齐，生长迅速，具有很高的生产潜力[1]。人们采用多种方法对生物加以处理，已达到提高作物产量、加速植物生长、提高作物抗性的目的。相对于化学刺激，磁场是一种无有毒物质残留的物理处理方式。夏丽华等[2-3]发现，200～300 mT磁场处理刺激种子中酶的活力，从而提高番茄(L-402)种子活力。弭晓菊等[4]研究表明，适宜的磁场强度促进番茄(871和齐研)的种子萌发，提高过氧化氢酶、过氧化物酶以及过氧化物酶同工酶的活性，但当磁场强度高于300 mT时，产生抑制作用。Aladjadjiyan[5]研究表明，150 mT磁场处理促进玉米种子萌发，增加幼苗鲜重和根长。龚慧明等[6-8]分别对蚕豆、玉米种子进行磁处理。范玲娟等[9]以晋麦66号、金鱼藻、水绵藻、小麦种子为材料，发现适宜的磁场处理使得种子的发芽势、发芽率、发芽指数均高于对照。但是，不同种类的植物或同一种类不同品系的植物经磁处理后的作用效果不同。磁场对于种子萌发和幼苗影响的生理机制尚未明确。有研究表明，磁场促进蛋白质合成、根的发育和植物生长。

屯河9号是新疆种植的加工番茄的早熟品种，成熟期102 d左右。生长势强，一般植株高度在70 cm左右，匍匐生长，果实椭圆形，平均单果重60 g左右。单株座果能力强，果皮比普通栽培番茄厚，果实抗裂、耐压、耐贮运，抗逆性强，能集中成熟，适合机械采收。它主要集中种植在新疆。番茄产业是新疆农业进出口创汇的支柱产业。笔者研究了磁场处理对屯河9号种子萌发、种子活力的影响，为磁处理在番茄种植生产中的应用及生理机制研究提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料 供试加工型番茄品种(系)选用屯河9号。

1.2 种子磁场处理与萌发 将两块方形磁铁平行放置，通过调节磁铁间的距离产生相应强度的磁场(100、200、200、400 mT)，用特斯拉计测定磁场强度。每个磁场强度下的处理时间分别为5、10、15、20 min，并且设置一组空白为对照。每个处理设置3次重复。

种子处理的过程参考International Seed Testing Association ISTA，2004。磁场处理种子。每皿50粒种子，蒸馏水浸润，3次重复，在(25±1)℃恒温培养箱中萌发。观察、统计每个处理的发芽势、发芽率、发芽日期、胚根长度，然后计算其发芽指数、活力指数。

发芽率(GP)=发芽种子数(n)/种子总数(N)×100%

发芽势(GR)=发芽高峰期发芽的种子数(∑ni)/种子总数(N)×100%

发芽指数(GI)=∑在不同时间的发芽数(GT)/发芽天数(DT)

活力指数(VI)= 幼苗长度(S)*∑在不同时间的发芽数(GT)/发芽天数(DT)

1.3 电导率的测定 经磁场处理，选取大小均匀的50粒种子，用自来水冲洗3遍，用定性滤纸吸干种子表面水分，用25 ml重蒸馏水30 ℃下浸泡4 h。用DDS-304型电导率仪测定种子电导率，然后煮沸10 min，冷却后测定绝对电导率，最后计算不同处理的相对电导率。

1.4 数据分析与处理 数据由Seedcalc8分析，用Excel整理作图。

2 结果与分析

2.1 磁场对种子萌发的影响 由图1、2可知，不同磁场强度和不同处理时间对屯河9号种子萌发的影响有差异，除100 mT 20 min处理下种子发芽率和发芽势低于对照外，100～300 mT处理对种子发芽率和发芽势均有促进作用，而400 mT则表现出抑制作用。夏丽华等[2-3]对浸泡8 h的番茄(L-402)种子进行磁处理，发现200、300 mT处理10 min是最适宜的磁处理条件。试验中，未经浸泡的番茄种子经过磁场处理，200、300 mT处理10 min，发芽率和发芽势明显高于对照，说明处理后种子出苗快而整齐，苗壮。

2.2 磁场对种子发芽指数的影响 发芽指数用来衡量种子的发芽能力、活力。发芽指数高，说明种子发芽所用的时间短，发芽速度快。由图3可知，除了300 mT 20 min处理外，300 mT磁场处理后种子均具有较高的发芽指数，200 mT 10 min处理发芽指数略高于对照，5、15 min的处理发芽指数与对照相同。100、400 mT的磁处理表现出随着处理时间的增加，种子发芽指数呈现降低趋势。此外，在20 min处理时间下，种子的发芽指数均低于对照，且随着磁场强度的增加，发芽指数呈逐渐降低的趋势。300 mT 10 min的磁场强度具有明显提高加工番茄屯河9号种子发芽指数的作用。

2.3 磁场对种子活力的影响 由表1可知，200、300 mT对屯河9号种子的萌发有促进作用，有利于发芽整齐，300 mT表现得尤为明显，特别是5、10 min的处理时间，分别增加73.8%和73.4%。种子在发芽吸胀初期的细胞膜重建和损伤修复的能力影响电解质和可溶性物质外渗的程度。高活力种子重建膜的速度和修复损伤的程度快于和好于低活力种子。有研究表明，磁场对种子浸出液的电导率有影响，如黄瓜、水稻、番茄、小麦种子相对电导率经磁场处理后降低，甜菜、玉米、刺槐种子浸出液经磁场处理后表现出相对电导率降低的趋势。磁场对于不同种类、相同种类不同品系的植物产生的磁效应也有差异。除100 mT 1 min和200 mT 1 min处理外，随着场强的加大，处理时间加长，番茄L402电导率的降低幅度越大。试验中经磁场处理的屯河9号种子浸出液电导率均低于对照，300 mT 10、15 min处理时种子相对电导率最低。400 mT的处理场强下相对电导率较低，但在发芽率、发芽势上表现出抑制作用。电导率没有呈现明显随场强增强和处理时间加长而明显降低的趋势，但与种子活力指数之间呈现0.01水平显著的负相关。

表1 不同磁场处理下种子的活力指数与相对电导率

3 结论

研究表明，磁场促进加工番茄屯河9号种子的萌发、根的生长，提高出苗整齐度。200、300 mT对于番茄是适宜的磁场强度，300 mT对于屯河9号是最佳强度。从处理时间来看，10、15 min为最佳。针对加工番茄屯河9号的生产应用，300 mT 10 min的处理为最佳处理条件。

[1] 林立夫，曾宪海，谢贵水，等.橡胶树种子电导率特性及其与种子活力的关系[J].热带作物学报，2002(2)：1-5.

[2] 夏丽华，张春玉.磁场处理对番茄种子活力及苗期长势的影响[J].东北师大学报：自然科学版，1999(3)：66-69.

[3] 夏丽华，依艳丽，刘孝义.磁场处理对几种种子活力的影响[J].松辽学刊(自然科学版)，2000(1)：11-13.

[4] 弥晓菊，马跃，郭桂云.磁场处理番茄种子对其生理生活影响的研究[J].植物研究，1999(1)：68-74.

[5] ALADJADJIYAN A.Study of influence of magnetic field on some biological characteristics of zea mays.[J].J Central Eur Agric，2002，3(2)：89-94.

[6] 龚慧明.磁场处理对蚕豆种子活力及幼苗过氧化氢酶和过氧化物酶的影响[J].安徽农业科学，2007(2)：6723-6724.

[7] 贾媛，马跃，王占彬.磁处理番茄种子对幼苗CAT，POD酶活性影响[J].生物技术，2004，10(2)：14-16.

[8] 王振成，韩树君，王立新.种子磁化对玉米生长及产量的影响[J].农业科技与装备，2008(2)：41-42.

[9] 范玲娟，李燕如，杨莉丽，等.不同磁处理对几种植物生理特性的影响[J].山西大学学报：自然科学版，2007，30(1)：98-101.

Effects of Static Magnetic Field on Seed Germination of TomatioTunhe 9

YUAN Zhen-yan1,2, ZHU Ji-kang1, WU Song-lin1, LI Guan1*

(1.Xinjiang Bozhong Information Technology Comany, Urumqi, Xinjiang 830026; 2. Life Science and Technology College, Xinjiang University, Xinjiang,Urumqi, Xinjiang 830046)

[Objective] The research aimed to know the effects of magnetic field on germination characteristics of tomato seeds. [Method]Seeds were magnetically exposed to magnetic field strengths of 100 mT, 200 mT, 300 mT and 400 mT for different periods of time (5 min，10 min，15 min and 20 min). After exposing the seeds to magnetic field, germination rate, coefficient of uniformity, mean germination and electrical conductivity of seeds were evaluated. [Result] Magnetic treatment (400 mT) had the inhibiting influence on seeds, and the other had the promotion effects especially magnetic field strength of 300 mT for 10 min. [Conclusion] The optimum magnetic treatment condition of Tunhe 9 was 300 mT for 10 min.

Magnetic field; Processing tomato; Seed germination

袁祯燕(1978-)，女，重庆人，讲师，博士，从事植物生理生态方面的研究。*通讯作者，教授，硕士，从事植物生理与分子生物学方面的研究。

2015-04-20

S 121

A

0517-6611(2015)17-001-02