8个不同品种葡萄种子萌发力差异分析

罗尧幸，高 飞，高美英，王 瑞，纪 薇

（1.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

8个不同品种葡萄种子萌发力差异分析

罗尧幸1，高 飞2，高美英1，王 瑞1，纪 薇1

（1.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801；2.河津市果桑站，山西河津043300）

选取8个不同品种葡萄种子作为试材，对其经过层积处理后催芽，测定和分析不同品种葡萄种子萌发力的差异。结果表明，经层积处理，各参试品种在催芽时萌发率高峰期，红地球为2～11 d、赤霞珠为4～6 d、巨峰为2～8 d、西莱特为2～11 d、龙眼为2～11 d、秋红宝为4～9 d、梅鹿辄为3～5 d、北冰红为14～19 d；不同品种葡萄种子萌发率大小顺序为：北冰红（89.5%）＞西莱特（81.5%）＞龙眼（79.2%）＞红地球（56.3%）＞秋红宝（55.7%）＞梅鹿辄（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）；北冰红、西莱特、龙眼葡萄种子萌发率显著高于其他参试品种，因此，北冰红、西莱特、龙眼葡萄较适合作为杂交试验中的母本。研究结果可为日后葡萄育种工作提供良好的理论依据和实践指导。

葡萄；种子；萌发率；层积处理

葡萄在世界上栽培面积和产量仅次于柑橘，具有重要的经济价值[1]。随着人们生活水平的日渐提高，对于高品质葡萄的需求也越来越大，这就要求葡萄育种工作者不断加快新品种的培育。在葡萄常规育种中，必须用杂交种子进行实生繁殖，因此，母本的选择至关重要。

为了在短时间内获得大量的实生后代，提高育种效率，通常母本的种子要求具有较高的萌发率[2]。然而，葡萄种子具有休眠性，根据其起源与分布的不同，具有不同的休眠特性[3]。如果种子冬季储藏方法不当，未进行休眠，那么种子将难以萌发，严重影响葡萄种质资源的利用和创新。因此，在生产上经常对葡萄种子采取层积处理。低温层积法是通过模拟自然条件进而打破种子休眠，这种方法可以软化种皮、增强透性、降低脂类物质等抑制剂的含量、增加赤霉素的含量等[4-5]，从而可以诱导休眠种子的萌发。

本研究选取8个不同品种葡萄种子作为试材，研究其萌发力的差异，旨在为日后葡萄育种工作提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

参试的8个不同葡萄品种分别为巨峰、秋红宝、红地球、西莱特、赤霞珠、梅鹿辄、龙眼和北冰红。各品种特性描述列于表1。

1.2 方法

1.2.1 种子采集与处理 2014年9—10月于山西省农科院果树所采集各品种完熟期的葡萄果实，人工剥皮去除果肉取出种子（图1），挑取饱满的种子清洗晒干，按品种分别装入纱布袋中，每个品种3个重复，做好标签放入冰箱中储藏（4℃）。

表1 不同葡萄品种特性

1.2.2 种子低温层积处理 种子层积试验于2014年11月15日在山西农业大学园艺站（N37°25′44′′，E112°34′53′′，海拔773.34 m）进行，参照张国海等[10]的方法进行。在室外选择阳光好、干燥的地方挖沟，因为层积须在地温下降至10℃时进行，而11月北方气温寒冷，冻土层较深，选择层积挖沟处应避免阴冷潮湿的地方，挖沟深约70 cm（图2-A），长宽可容放花盆为宜。河沙与园土按1∶1混匀，使用前需过筛并用高锰酸钾（0.1%）消毒。

层积处理时，沙子湿度需适宜，以手可握成团而不滴水、松手即散开为宜（图2-B）。将种子品种的标签上标明种子的品种名称、层积深度和层积日期，并将装好的种子与湿沙子混合均匀放入沟内（图2-C，D），花盆上面覆盖一层砖块或瓦片（图2-E），防止鼠害。最后覆土成土丘状，避免积水。层积期间，注意经常检查温度、湿度，春季气温回升时，为防止下层种子发芽或湿度太大霉烂，要及时翻拌种子。

1.2.3 催芽与播种 层积处理后的种子在2015年3月25日取出，将种子冲洗干净，去除霉烂的种子并记录数据，然后放入置有3层滤纸的培养皿中，贴好标签（图3-A）。将放有种子的培养皿喷水至滤纸完全润湿，置于恒温培养箱中，培养皿用湿纱布覆盖保持一定湿度，培养箱温度调为25℃（图3-B，C）。每天喷水2次，以种子开裂露白或长根为萌芽标准[11]（图3-D），统计不同品种每天的发芽种子数及损耗种子数（发霉或破损的种子数）。种子开裂露白后播种在穴盘中（图3-E），约1 cm深，同时浇透水，在温室炼苗（图3-F）。种子出苗后及时揭膜，10 d后移栽到大田。

1.3 数据统计

利用SPSS 17.0和Excel软件进行数据处理与统计分析，采用Duncan新复极差法进行差异显著性分析（P＜0.05）。所有参试种子按品种随机平均分为3组。

2 结果与分析

2.1 8个葡萄品种实生种子萌发率

从表2可以看出，北冰红葡萄种子萌发率与西莱特、龙眼葡萄种子的萌发率差异不显著，但显著高于其他5个品种。8个不同葡萄品种种子萌发率从大到小排序为：北冰红（89.5%）＞西莱特（81.5%）＞龙眼（79.2%）＞红地球（56.3%）＞秋红宝（55.7%）＞梅鹿辄（54.3%）＞巨峰（51.1%）＞赤霞珠（50.0%）。

表2 8个不同品种葡萄种子萌发率差异

2.2 不同葡萄品种日萌发率比较

由图4可知，各参试品种在催芽时萌发率高峰期，红地球为2～11 d、赤霞珠为4～6 d、巨峰为2～8 d、西莱特为2～11 d、龙眼为2～11 d、秋红宝为4～9 d、梅鹿辄为3～5 d、北冰红为14～19 d。各参试葡萄品种的种子萌发率达到其峰值所需的催芽时间用催芽后天数（Day After Sprouting，DAS）表征，从小到大顺序为：红地球（DAS 11 d）＜龙眼（DAS 13 d）＜西莱特（DAS 18 d）＜秋红宝、北冰红（DAS 22 d）＜巨峰（DAS 25 d）＜赤霞珠（DAS 28 d）＜梅鹿辄（DAS 31 d）。

3 讨论

低温层积处理可以打破种子休眠，降低种子萌发内含抑制剂的浓度，同时软化种皮，种皮更易透水、透气性增加，从而提高种子萌发率[12-13]。本试验结果表明，8个葡萄品种种子萌发率参差不齐，原因可能是由于二倍体葡萄种子种皮相对较薄，水分容易进入，相对容易萌发；四倍体葡萄种子种皮厚而坚硬，不易萌发，相同层积处理条件下比二倍体葡萄种子萌发率要低，这与柴菊华[14]的研究结果一致；参试的8个品种，在层积处理时，由于种属不同，因而打破种子休眠所需最适宜的层积时间和层积深度有所不同[15]，本试验采取相同的层积处理，也是可能造成种子萌发率高低不一的原因之一；低温层积处理时间长短影响种子的萌发率[16]，欧亚种种子休眠浅，易被低温层积打破休眠，但长时间的层积处理会造成萌芽率降低[3]。种子休眠是植物进化过程中形成的环境适应性，种子的地理起源和分布地的环境条件影响其休眠特性[17]。外源激素可以打破种子休眠，如GA3[18-19]，而本试验未使用外源激素，结果表明，参试的欧亚种葡萄种子在催芽前清水浸泡24 h后即可萌发，表明欧亚种葡萄的种子休眠性不是很严格，本研究结果与甘阳英等[20]研究发现欧亚种葡萄种子休眠浅的结果相似。

种子萌发是各项生理活动共同作用的过程，适宜的水分与空气湿度可保证其生命活动正常进行[21]。在种子催芽过程中，湿度过低，种子因为缺水而不能萌发；湿度过高，又会引起种子发霉。因此，湿度是催芽过程中影响种子萌发的重要因素[11]，要及时观察种子的干湿度，如有种子发霉情况，要及时更换滤纸纱布，清洗种子，以免降低萌发率。种子萌发需要温度、水分和光照。耿守保等[22]研究结果表明，在催芽过程中，低温和高温可以显著影响种子的萌发率，不同品种的葡萄种子萌发积温需求不同，进而影响催芽时间，这与本试验结果相似。根据张敏等[23]与于近英等[24]的研究，光照是决定种子萌发率高低的因素之一，本试验在催芽过程中采取暗培养，因而，这也是造成种子萌发率高低不一的原因。

综上所述，北冰红属于中国野生山葡萄，种皮薄易吸收水分，休眠程度较浅，层积处理容易打破其休眠；龙眼属于我国古老的葡萄品种，其种子在长期进化过程中形成了对环境的适应性，层积处理易打破其休眠；西莱特葡萄同属于欧亚种，经本试验采取层积处理与催芽试验方式也使其达到最大萌发率，这3个葡萄品种种子在杂交工作中均较适用作母本。而对于层积深度和外源激素的使用等因素对欧亚种和欧美种葡萄种子萌发率的影响，还有待进一步试验研究。

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The Difference Analysis of 8 Different Varieties Grape Seeds Germination Ability

LUOYaoxing1，GAOFei2，GAOMeiying1，WANGRui1，JI Wei1

（1.College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.Hejin Station ofFruit and Mulberry，Hejin 043300，China）

The study chose 8 different varieties of grape seeds,after stratification treatment and accelerating germination,to determine and analyse the difference of different varieties grape seeds germination ability.The results showed that after stratification treatment,the germination peak of all the tested grape seeds during the accelerating germination were Red globe 2-11 d, Cabernetsau-vignon 4-6 d,Kyoho 2-8 d,Selecta 2-11 d,Longyan 2-11 d,Qiuhongbao 4-9 d,Merlot 3-5 d,Beibinghong 14-19 d, respectively.The sprouting ratio from large to small sequence of different varieties grape seeds were Beibinghong（89.5%）＞Selecta（81.5%）＞Longyan（72.9%）＞Red globe（56.3%）＞Qiuhongbao（55.7%）＞Merlot（54.3%）＞Kyoho（51.1%）＞Cabernetsau-vignon（50.0%）.The germination of Beibinghong,Selecta and Longyan were higher than other grape seeds significantly.Therefore,these three varieties of grapes tended to be the original test seeds in the hybridization.This results can offer a great theoretical basis and practical research guidance for the following grape seeds sprouting experiments.

grape;seeds;sprouting ratio;stratification treatment

S663.1

A

1002-2481（2017）03-0350-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.08

2016-10-30

国家自然科学基金项目（31401834）；山西省高等学校科技创新项目（2016153）；山西农业大学青年拔尖创新人才支持计划项目（TYIT201401）

罗尧幸（1993-），男，山西临汾人，在读硕士，研究方向：葡萄生物技术育种。纪 薇为通信作者。