H2O2和GA3联合处理打破茄子种子休眠的效果

孟淑春， 余振宙，， 宋顺华*， 占梦丹， 马连平

(1. 北京市农林科学院 蔬菜研究中心/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/农业部都市农业(北方)重点实验室， 北京 10097； 2.安徽农业大学， 安徽 合肥 230036)

H2O2和GA3联合处理打破茄子种子休眠的效果

孟淑春1， 余振宙1，2， 宋顺华1*， 占梦丹2， 马连平1

(1. 北京市农林科学院 蔬菜研究中心/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/农业部都市农业(北方)重点实验室， 北京 10097； 2.安徽农业大学， 安徽 合肥 230036)

为了寻找适于处理茄子种子休眠操作方法简便、处理时间短、处理条件容易控制、成本低廉、效果明显和生产上实用的方法，采用不同浓度的过氧化氢(H2O2)和赤霉素(GA3)联合处理具有休眠特性的长茄6号种子。结果表明：1.2% H2O2溶液浸种5 min后，采用1000 mg/L赤霉素溶液常温浸种3 h，发芽势为91%，发芽率为93%，可以完全打破茄子种子的休眠，且未见药害发生，可以应用于茄子育苗生产。

H2O2； 赤霉素； 茄子种子； 休眠

茄子(SolanummelongenaL.) 是世界上第四大蔬菜作物，也是我国主要蔬菜种类之一，其产量高、适应性强，结果期长，为夏、秋季节的主要蔬菜。我国是世界上最大的茄子生产国[1]，据FAO年鉴的统计资料，2011年全球茄子收获面积为181 万hm2，总产量为4 683万t；我国收获面积为78.7 万hm2，总产量为2 770 万t，分别占世界收获面积的43.48%和总产量的59.15%[2]。茄子种植区域广，种子用量大，但茄子种子的休眠特性影响了种子的发芽率。当种子还未破除休眠时，表现为出芽率低，出芽缓慢，降低了种子质量。导致种子休眠的原因一般认为是茄子种皮厚，表面有粘液，致使种皮透水、透气性差，影响萌发[3]。也有学者认为，茄子种子的外种皮为革质，内种皮透水性差，加之种皮表面光滑并有胶质物包裹，加大了种子吸水吸氧的困难，同时，茄子种子中含有发芽抑制物质，从而抑制了发芽，使种子具有休眠特性[4]。应采取物理或化学方法打破种子休眠。物理方法主要有变温处理、干热处理、温汤浸种、常规浸种、间歇浸种等，普遍认为变温处理的效果最佳。但变温处理容易受条件限制，在生产中难以推广。化学方法分为药剂处理和激素处理2种。用于种子处理的药剂有硝酸钾(KNO3)和过氧化氢(H2O2)，可以提高种皮的透性，促进种子的萌发，但浓度过高，种子会受到伤害，发芽势、发芽率降低，幼苗矮化，故应掌握好药剂的浓度和处理时间，以免产生药害。研究表明，双氧水浸种可以显著提高茄子种子的发芽势、发芽率和发芽指数[5]。植物激素和生长调节剂处理种子也可以不同程度地提高种子活力，这类物质有生长素、萘乙酸、赤霉素、乙烯利、ABT生根粉及2,4-D等。目前，应用最多且效果最好的为赤霉素(GA3)，GA3是普遍使用的植物生长调节剂，不仅具有抑制ABA的作用，有利于种胚细胞壁的松弛和水解[6]并保护生长素不受破坏，而且还具有促进生长的作用，GA3可活化一系列水解酶的活性，对α-淀粉酶具有特殊作用，是打破休眠的最佳药剂[7]，且价格相对便宜，操作简单易行，具有良好的应用推广前景。司亚平[8]发现，赤霉素处理茄子种子，可加快种子的萌发速度和提高出苗率。王贵余[9]证明，适宜浓度赤霉素可以打破茄子种子休眠，促进萌发。此外，郭晓宇[10]、潜宗伟[11]、王利英[12]等的研究获得相似的结论。但对过氧化氢(H2O2)和赤霉素(GA3)联合处理茄子种子尚未见报道。长茄6号茄子种子具有明显的休眠特性，未经处理的种子直接进行发芽，发芽率和发芽势极低。笔者采用不同浓度的过氧化氢(H2O2)和赤霉素(GA3)联合处理长茄6号茄子种子，以探讨H2O2和GA处理打破茄子种子休眠的效果，为日后处理茄子休眠提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

采用2011年8月新采收的具有休眠特性的茄子种子长茄6号。种子由北京京研益农科技发展中心提供。种子成熟充分，籽粒饱满。赤霉素为四川省广漠市有机农化厂生产的特得隆牌赤霉素粉剂。

1.2 H2O2联合 GA3溶液不同浓度处理种子

将供试种子分成2份，分别在1.2%和2.4%的H2O2溶液中浸种5 min后，每份种子在浓度分别为100 mg/L、300 mg/L、600 mg/L和1000 mg/L的GA3溶液内浸泡3 h后，取出风干，直到种子含水量接近种子最初阶段的水分含量标准。以未浸泡H2O2和GA3的干种子为对照(CK)。

1.3 发芽势、发芽率和发芽指数测定

将各处理和对照种子按照《国际种子检验规程》中规定的方法[13]，每处理100粒种子，4次重复，在20℃ 16 h/30℃ 8 h的变温条件下进行纸上发芽试验。每天进行发芽计数，7 d进行发芽势计数，14 d进行末次计数，计算发芽率和发芽指数。

发芽率=(14 d发芽的种子数量/置床的种子总数)×100%

发芽指数(GI)= ∑(Gt/Dt)

式中，Dt为发芽日数，Gt为与Dt相对应的每天发芽种子数。

2 结果与分析

2.1 1.2% H2O2联合 GA3不同浓度处理茄子种子的萌发

由表1表明，长茄6号种子在1.2% H2O2溶液中浸种5 min后，采用不同浓度的GA3溶液常温浸种3 h，破除种子休眠的效果差异显著。随着处理浓度的提高，种子的发芽势和发芽率均提高，不同浓度的GA3处理间差异达到极显著。当GA3浓度低于600 mg/L时，无法完全破除休眠，当浓度提高到1 000 mg/L时，种子的发芽速度迅速增加，从第2天的发芽率为6%，迅速增加到第3天的62%，至第5天接近最高发芽率，达87%，已完全破除休眠，远远高于其他处理，且未见药害发生。最后，种子的发芽势和发芽率分别达91%和93%。

表1 1.2% H2O2联合GA3不同浓度处理茄子种子的萌发

Table 1 Germination of eggplant seeds treated with various concentrations of 1.2 H2O2and GA3

GA3浓度/(mg/L)GA3concentration发芽势/%Germinationvigor发芽率/%Germinationrate发芽指数GerminationindexCK23eE29dD24．3210030dD49cC43．2430040cC51cC56．2860064bB75bB90．68100091aA93aA148．78

注：同列中不同大小写字母分别表示差异达1%和5%。

Note: Different capital and lowercase letters in the same column indicated 1% and 5% significant levels respectively.

2.2 2.4% H2O2联合 GA3不同浓度处理茄子种子的萌发

由表2可见，当长茄6号种子在2.4% H2O2溶液中浸种5 min后，采用不同浓度的GA3溶液常温浸种3 h破除种子休眠的效果与1.2% H2O2溶液中浸种5 min后，采用不同浓度的GA3溶液常温浸种3 h的处理效果相似。随着处理浓度的提高，种子的发芽势和发芽率均有显著提高。当GA3浓度低于600 mg/L时，不能完全破除休眠；当浓度提高至1000 mg/L时，种子的发芽速度迅速增加，从第2天的发芽率3%增加到第3天的56%，第5天接近最高发芽率，达88%，已完全破除休眠，且未见药害发生。最后，种子的发芽势和发芽率分别达90%和92%。

表2 2.4%H2O2联合GA3不同浓度处理茄子种子的萌发

Table 2 Germination of eggplant seeds treated with various concentrations of 2.4 H2O2and GA3

GA3浓度/(mg/L)GA3concentration发芽势/%Germinationvigor发芽率/%Germinationrate发芽指数GerminationindexCK23eE29eE24．3210035dD50dD48．6530044cC64cC60．9560070bB75bB104．81100090aA92aA144．43

3 结论与讨论

GA3可以消除种子对多种环境因子的需求，促进萌发以及拮抗ABA的抑制效应[14]。除了激素对种子休眠的解除有促进作用外，其他多种化学物质常被用来减轻休眠的程度或促进休眠的解除，以利于萌发。对于具有坚硬种皮的种子而言，用浓H2SO4或H2O2适当处理，可以腐蚀致密表皮上的角质层，软化种皮，从而增加透水性，促进种子休眠的解除而萌发。用浓H2SO4浸泡泽米属植物佛州泽米(Zamiafloridana)的新采集的种子1 h，可获得理想的促萌发效果[15]。H2O2作为种子萌发促进剂，因价格低廉，方便实用在科研和农业生产上得到应用，但H2O2对茄子种子萌发的影响报道甚少。

具有休眠的茄子种子，未经化学试剂或激素处理，发芽势和发芽率极低，如本研究中的长茄6号对照种子的发芽势和发芽率只有23%和29%。而H2O2和GA3处理后，发芽势和发芽率均可达到90%以上，破除休眠效果明显。

将具有休眠特性的长茄6号种子置于1.2%或2.4%浓度的H2O2溶液中浸种5 min后，分别采用100～1000 mg/L的不同浓度的GA3溶液常温浸种3 h，处理效果相似，GA3浓度达1000 mg/L处理效果最佳，可以完全打破茄子种子的休眠，且未见药害发生。由于1.2%和2.4%的H2O2溶液浸种，未明显差异，从节约成本的角度考虑，以1.2%浓度的H2O2溶液浸种为宜。

结果表明，采用过氧化氢(H2O2)和赤霉素(GA3)联合处理具有休眠特性的长茄6号茄子种子，对打破种子的休眠取得了很好的效果，可以应用于育苗生产。育种者将茄子新品种，尤其是具有休眠的品种，推向市场时，应说明该品种的休眠特性。种子经销部门生产销售的休眠茄子种子，出售前应统一进行破除休眠处理，以利于生产应用。

[1] 李植良,黎振兴,黄智文,等.我国茄子生产和育种现状及今后育种研究对策[J].广东农业科学,2006(1):24-26.

[2] 阎世江,刘 洁.我国茄子遗传育种研究进展[J].当代生态农业,2013(3):1-7.

[3] 唐 萍.影响茄子种子发芽力的主要因素及解决办法[J].吉林蔬菜,2004(2):31.

[4] 郭晓宇.赤霉素处理对茄子种子发芽的影响[J].农业与技术,2008,10(5):58-60.

[5] 刘叶琼,缪其松.双氧水对茄子种子萌发的影响[J].中国瓜菜,2014,27(1):36-37.

[6] Groot S P C,Karssen C M. Gibberellins regulate seed germination in tomato by endosperm weaken-ing: a study with gibberellin-difficient mutants[J].Plants,1987,171:525-529.

[7] 黄碧琦,张维金,张泽煌.茄子种子打破休眠的预处理技术[J].福建农业大学学报,1998,27(2):166-171.

[8] 司亚平,何伟明.赤霉素对茄子种子活力的影响[J].中国蔬菜,1996(2):22-23.

[9] 王贵余.赤霉素对茄子种子发芽的影响[J].安徽农业科学,2005,33(5):824-825.

[10] 郭晓宇.赤霉素处理对茄子种子发芽的影响[J].农业与技术,2008,28(5):58-60.

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[15] Dehgan B,Johnson C R.Improved seed germination of Zamia floridana(sensu lato)with H2SO4and GA3[J].SciHort,1983,19(3/4):357-361.

(责任编辑： 刘忠丽)

Effects of H2O2and GA3Treatment on Breaking Dormancy of Eggplant Seeds

MENG Shuchun1, YU Zhenzhou1,2, SONG Shunhua1*, ZHAN Mengdan2, MA Lianping1

(1.BeijingVegetableResearchCenter,BeijingAcademyofAgricultureandForestrySciences/KeyLaboratoryofBiologyandGeneticImprovementofHorticulturalCrops(NorthChina)/KeyLaboratoryofUrbanAgriculture(North),MinistryofAgriculture,Beijing10097; 2.AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei,Anhui230036,China)

In order to seek simple, convenient and practical methods for breaking dormancy of eggplant seeds with short treatment time, easy-controlling treatment conditions, low cost, obvious effects, different concentrations of hydrogen peroxide (H2O2) and gibberellin (GA3) were used to break seed dormancy of Changqie 6. Results: After soaking seeds in 1.2% H2O2solution for 5 minutes, using 1000 mg/L gibberellin solution soaking seeds for 3 hours at room temperature can completely break the dormancy of eggplant seeds, and no phytotoxicity occurred, which can be applied in seedling production.

H2O2; GA3; eggplant seeds; dormancy

2015-07-17； 2015-12-31修回

北京市农林科学院青年科研基金项目“茄子种子生活力检验ISTA标准制订”(QNJJ201211)；北京市农林科学院科技创新能力建设专项“蔬菜种质资源收集、评价与创新”(KJCX20140111)；国家科技支撑计划课题“作物、蔬菜包衣种子潜在污染与种子质量良好农业规范质量保障关键”(2012BAK26B03)

孟淑春(1973-)，女，副研究员，从事种子检验和种子技术研究。E-mail:mengshuchun@nercv.org

*通讯作者：宋顺华(1963-)，女，副研究员，从事种子技术研究。E-mail:songshunhua@nercv.org

1001-3601(2016)01-0008-0024-03

S641.1

A