低温条件下茄子发芽率及其与耐低温性的关系

阎世江，张继宁，刘 洁

(1 山西省农业科学院蔬菜研究所，山西 太原，030031；2 山西省农业科学院农业科技信息研究所)

低温条件下茄子发芽率及其与耐低温性的关系

阎世江1*，张继宁1，刘 洁2

(1 山西省农业科学院蔬菜研究所，山西 太原，030031；2 山西省农业科学院农业科技信息研究所)

为研究茄子低温下发芽率与苗期耐低温性的关系，以30份茄子高代自交系为研究材料，在种子发芽期进行18 ℃的低温处理，处理14 d，调查发芽率。对茄子幼苗进行低温处理，处理方法为：前2 d白天15 ℃，夜间10 ℃，光照度4 000 lx，从第3天开始，白天10 ℃，夜间7 ℃，光照度4 000 lx，处理10 d，调查耐低温性、株高、茎粗等。研究结果发现，低温处理以后发芽率、耐低温性、株高、茎粗品系间差异均达极显著水平。相关分析表明，发芽率与苗期耐低温性呈正相关。可以将低温下发芽率作为耐低温性的鉴定指标。

茄子；发芽率；耐低温性

茄子(SolanummelongenaL.)属喜温植物，低于15 ℃植物生长迟缓，低于5 ℃茎叶会受到伤害,0 ℃下就会冻死[1]。随着我国节能型日光温室的普及与推广，保护地茄子栽培面积越来越大，而在早春育苗期间常常会遇到低温灾害性天气，死苗现象较为严重。因此对茄子进行耐低温的鉴定显得十分必要。有关茄子耐低温鉴定的研究，国内已有报道，这些研究有的只考察低温下幼苗生理指标的变化[2～4]，有的研究了低温下的形态学性状及光合特性[5～7]，笔者认为这些研究过程复杂，且需要具备大型仪器，本次研究试图仅通过调查低温下的种子发芽率，寻求简单、准确的耐低温性鉴定方法，提高鉴定的效率，以期为茄子抗逆育种提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本次研究选用的材料为不同遗传来源的30份茄子高代自交系，果皮颜色为紫黑色，果型为圆形，编号依次为品系1～品系30，由山西省农业科学院蔬菜研究所茄子育种课题组提供。

1.2 方法

2015年3月16日每个品系取50粒种子，平放于铺有2层滤纸的培养皿中，每只培养皿加5 mL水，将培养皿放入GXZ型智能光照培养箱(南京实验仪器厂生产)进行低温处理，参考查丁石[6]、阎世江[8]的方法全天保持18 ℃，设3次重复，每24 h调查1次发芽数，由于茄子发芽较慢，且给予低温处理，因此调查14 d，之后采用张宪政的方法[9]按以下公式计算出品系的发芽率。

2015年3月16日对30个品系进行催芽，3月18日在阳畦播种，每个品系播种50粒，正常管理，5月14日分苗入营养钵(10 cm×10 cm)，5月18日放入南京实验仪器厂生产的GXZ型智能光照培养箱，参考阎世江的方法[11]进行低温处理，每个品系选取5钵，3次重复，并设对照。为使茄子逐步适应低温环境先进行2 d低温处理，即白天15 ℃，夜间10 ℃，光照4 000 lx，从第3天开始大幅降温，白天10 ℃，夜间7 ℃，光照4 000 lx，处理10 d。然后调查耐低温性、株高、茎粗。

耐低温性分级标准如下：0级，全株受冻死亡或接近死亡；1级，秧苗各叶片普遍受冻，其中3～4叶受冻面积>50%；2级，秧苗3～5叶受冻，其中2～3叶受冻面积>50%；3级，秧苗2～4叶受冻，其中1～2叶受冻面积>50%；4级，秧苗1～2叶受冻，面积约20%～30%；5级，秧苗生长正常，无任何受冻症状[7]。

株高、茎粗的测量参考张宪政[9]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 方差分析

30个品系在18 ℃低温下的发芽率、低温处理后的耐低温性、株高、茎粗在材料间的差异达极显著水平，在常温下的差异未达显著水平(表1)。

表1 各性状方差分析的均方值

注：**表示在P=0.01时差异显著，*表示在P=0.05时差异显著。

表2 供试材料在18 ℃条件下发芽率差异比较

注：小写字母表示在P=0.05时的差异水平，大写字母表示 在P=0.01时的差异水平。

2.2 供试材料在18 ℃条件下发芽率差异比较

品系15，品系27和品系29的发芽率均为100.00%，极显著高于其他27个品系(表2)；品系2和品系3均未发芽，发芽率为0，极显著低于其他28个品系；其余25个品系发芽率均有不同程度差异。

2.3 供试材料在低温下耐低温性差异比较

品系15，品系21，品系27，品系29，品系22，品系14，品系8和品系7等的耐低温较强，达4.70以上，极显著高于其余品系(表3)。品系2和品系3的耐低温性较差，在1.0 以下，极显著低于其他品系。其余品系的耐低温性达在1.00～4.40之间，有不同程度差异。

表3 供试材料在低温下耐低温性差异比较

品系耐低温性品系耐低温性品系耐低温性154.91aA234.42cC201.82gG214.81aA94.42cC241.61gG274.80aA164.40cC51.52ghGH294.80aA103.30dD41.52ghGH224.71abAB173.11dD191.51ghGH144.70abAB252.71eE301.40hiGH84.70abAB112.62eE131.31iH74.70abAB122.22fF11.30iH284.44cC182.11fF20.81jI64.43cC261.83gG30.71jI

2.4 供试材料在低温下株高差异比较

在低温下，品系27，品系29和品系15的株高为14.50 cm，极显著高于其他27个品系(表4)；品系2和品系3的株高较差，在5.00 cm以下，极显著低于其他品系。其余品系的株高在8.00～14.00 cm之间，有不同程度差异。

2.5 供试材料在低温下茎粗差异比较

在低温下，品系15，品系29和品系27的茎粗较高，达3.20 mm以上，极显著高于其他27个品系(表5)；品系2和品系3的茎粗较低，在1.50 mm以下，极显著低于其他品系。其余品系的株高在1.60～3.20 mm之间，有不同程度差异。

表4 供试材料在低温下株高差异比较

2.6 各性状的相关分析

进一步分析在低温下的发芽率与耐低温性、株高、茎粗等性状间的相关关系(表6)，由于偏相关排除了其余性状的影响，因此重点分析偏相关，可以发现发芽率与耐低温性、株高与茎粗的偏相关呈显著正相关。

在简单相关中，发芽率与耐低温性、株高与茎粗的相关呈显著正相关。其余性状间的相关未达显著水平。

表5 供试材料在低温下茎粗差异比较

表6 相关分析

注：左三角为单相关，右三角为偏相关。

3 结论与讨论

温度是种子萌发的能量来源，温度的作用在于促进酶的活性，也直接影响到种子吸水快慢和呼吸强弱。种子在低温下的发芽能力反映了植物在低温下的酶活性状况和代谢强度[10]。有学者报道，茄子种子在低温下的发芽能力反映了其低温耐受性强度，在低温下发芽率高的品系，即发芽能力强的品系耐低温性较强[8]。本次研究的结果与之相似。本次研究中发现，在温度为18 ℃时，各品系的发芽率表现出极显著差异，经与耐低温性做相关分析发现，两个性状呈显著正相关。这是因为在低温下耐低温性较强的品系受到的伤害较小，可以维持正常的代谢，保持一定的发芽能力，而对于耐低温较差的品系受到的伤害较大，严重影响其正常发芽。因此认为，可以将18 ℃下的发芽率作为茄子耐低温性鉴定的指标之一。查丁石等[6]研究证明，茄子在17.5 ℃是可以鉴定耐低温性强弱，这与本研究结论相近。

株高和茎粗是常见的农艺性状，其变化是植物对外界胁迫的综合反应，也是评估胁迫程度和植物抗逆能力的可靠标准。大量研究表明，低温胁迫条件下，植物生长受到抑制，株高、茎粗呈下降的趋势，胁迫程度越高，下降现象越明显[10，11]。上述学者的结论与笔者的结论相同，这是因为在低温下茄子的生长、物质积累放缓造成的。但耐低温较强的品系仍维持其缓慢生长，保持一定的生物量增加，具有相对较高的生长量，表现出低温下株高、茎粗较高，这与育种家的设想一致。

根据本次研究的结果，认为发芽率与苗期耐低温性、株高、茎粗呈正相关，由于低温下发芽率的测定简便，利用株高、茎粗作为耐低温性的鉴定指标已有报道[4，10]，因此可以将低温下的发芽率作为茄子耐低温鉴定的一个新指标。

[1] 日本农业渔村文化协会.蔬菜生物生理学基础[M].北京农业大学，译.北京:农业出版社,1985.

[2] Dexter S J,Tottingham W E,Graber L F.Investigations of the hardiness of plants by measurement of electric conductivity[J].Plant Physiol,1932,7:63-78.

[3] 闫世江,张继宁,刘洁.茄子耐低温鉴定方法研究进展[J].四川农业科技，2011(1):22-23

[4] 闫世江,张继宁,刘洁.茄子幼苗耐低温性生理机制研究[J].西北植物学报，2011,31(12)：2 498-2 502.

[5] 闫世江，司龙亭，张建军，等.黄瓜苗期低温弱光下耐寒性及光合参数遗传分析[J].烟台大学学报(自然科学与工程版)，2012,25(1):28-32,48.

[6] 查丁石,陈建林,丁海东.茄子耐低温弱光鉴定方法初探[J].上海农业学报,2005,21(2):100-103.

[7] 任国三,程加祥,王红对,等.茄子对低温胁迫的生理响应及不同品种耐冷性比较[J].中国蔬菜,2007(4):12-15.

[8] 阎世江,张继宁,刘洁.低温对茄子发芽率的影响[J].长江蔬菜，2015(24):50-51

[9] 张宪政,陈凤玉,王荣富,等.植物生理学.沈阳:辽宁科学技术出版社，1994.

[10] 王永健,姜亦巍,曹宛虹，等.低温对不同品种黄瓜种子萌发、过氧化物酶及同功酶的影响[J].华北农学报,1995，10(2):72-76.

[11] 阎世江,张继宁,刘洁.不同来源茄子耐低温性的鉴定[J].河北科技师范学院学报，2013, 27(1):9-12.

(责任编辑：朱宝昌,陈于和)

Relationship of Germination Rate at Low Temperature and Chilling Tolerance of Eggplant (SolanummelongenaL.)

YAN Shijiang1, ZHANG Jining1, LIU Jie2

(1 Vegetable Research Institute；2 Information Institute；Shanxi Academy of Agricultural Science, Taiyuan Shanxi，030031，China)

In order to study the relationship of germination rate at low temperature and chilling tolerance, 30 eggplant strains were carried out under low-temperature treatments. The germination rates were investigated after 18 ℃ treatment day and night for continuous 14 days. Seedlings were treated under low-temperature, 15 ℃/10 ℃ (day/night) for first two days, then 10 ℃/7 ℃ (day/night) for ten days. Several characters such as chilling tolerance, plant height and stem diameter were investigated. The results indicated that there existed significant differences in chilling tolerance, plant height and stem diameter at low temperature. Correlation analysis showed that chilling tolerance was significant positive partial correlation with germination rate. Germination rate at low temperature could be used as the indexes of chilling tolerance of eggplant to low temperature.

eggplant; germination rate; chilling tolerance

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.003

山西省农业科学院育种基础项目(项目编号：Yyzjc1409)；山西省农业科学院育种工程项目(项目编号：16yzgc042)。

2016-05-03; 修改稿收到日期: 2016-06-20

S641.101

A

1672-7983(2016)02-0016-04

阎世江(1975- )，男，博士，助理研究员。主要研究方向：蔬菜遗传育种。

*通讯作者，男，博士，助理研究员。主要研究方向：蔬菜遗传育种。E-mail:syauyan@163.com。