不同预处理方法对蓝莓种子发芽的影响

杨静慧，季柳洋，黄晗达，王葳，张景新，冯研



不同预处理方法对蓝莓种子发芽的影响

杨静慧1a，1b，季柳洋1a，黄晗达1a，王葳1a，张景新2，冯研2

（1. 天津农学院 a. 园艺园林学院，b. 植物组织培养工程技术和诱变育种中心， 天津 300384；2. 天津市蓟州区林业局，天津 301900）

为促进蓝莓种子萌发，解决种子发芽率低的问题，以‘智利TKA’蓝莓品种为试材，通过种子播种前的种子刻伤、研磨、浸泡、酸处理、碱处理等方法，分析了各预处理方法对种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和幼苗鲜重的影响。结果显示：各预处理方法均能使蓝莓种子萌发时期提前，刻伤处理能显著增加种子的萌发率，刻伤和浸泡处理可以提高种子的发芽势，刻伤、浸泡和酸处理可以显著提高蓝莓种子的发芽指数、活力指数、幼苗鲜重。刻伤处理的幼苗鲜重是对照处理的3倍，活力指数是对照的11.6倍，发芽指数是对照的3.9倍，种子发芽率是对照的1.8倍，种子发芽势是对照的1.5倍。建议在进行少量种子播种时，蓝莓种子的预处理可以采用刻伤的方法。

蓝莓；种子；发芽；特性；预处理

美国是蓝莓的主要生产国，品种较多。我国也有大量的野生蓝莓，主要分布在长白山、大兴安岭和小兴安岭林区[1]。其中大兴安岭野生蓝莓的产量占全国总产量的70%以上，占世界总量的20%左右[2]。蓝莓有两类：一类是低灌木，矮脚野生，颗粒小，含丰富花青素；另一类是人工培育蓝莓，果实较大，果肉饱满，口感明显优于野生蓝莓。蓝莓果实中含有丰富的营养成分，具有防止脑神经老化，保护视力，强心，抗癌，软化血管，增强人机体免疫力等功能，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一[3-4]。

近几年，蓝莓鲜果和加工品的市场价格较高，尚处于供不应求阶段。为此，荷兰、加拿大、澳大利亚、日本、智利等国家先后引种栽培。我国也引进了众多的国外蓝莓优良品种，试验及推广栽培面积迅速扩大，已初具产业规模[5]。但蓝莓育种工作相对薄弱，具有自主知识产权的蓝莓新品种极少[6]。蓝莓杂交育种的限制因素是蓝莓杂交后种子发芽率低，无法进行有效选种。这是因为蓝莓种子具有冬季休眠的特性，加之种子体积微小，不容易发芽；有些稍大的种子种皮也因种皮厚而无法萌发，有的种子不能形成完整的胚等[7-8]。

目前，关于蓝莓种子萌发的研究较少，杨春玉等[9]比较了蓝莓采收后种子即播后的发芽力，发芽率最高为19%。张华微等[10]、王福德[11]、丁亦男等[12]研究了赤霉素处理对蓝莓种子萌发的影响，最高发芽率分别为25%、52%、16%。总体上看，蓝莓种子的发芽率比较低，赤霉素处理效果不稳定，不同的蓝莓品种，赤霉素处理的浓度不同，处理差异也很大。为了找到比较稳定的预处理方法，本试验取冷藏后的果实，通过取种和种子的刻伤、研磨、浸泡、浓硫酸、碱等处理，研究了预处理对蓝莓种子发芽的影响，以期提高蓝莓种子的发芽率，用于杂交育种中杂交后代的筛选。

1 材料和方法

1.1 材料和预处理方法

供试蓝莓品种为‘智利TKA’，于2017年1月28日选择饱满、新鲜、大小一致的蓝莓果实进行取种。将种子从果实中剥落出来，清水漂洗。去掉上部漂浮的未成熟种子，余下部分进行挑选，选择饱满的种子进行预处理。预处理方法包括刻伤、浸泡、研磨、酸处理、碱处理，以不处理为对照（CK）。具体方法如下：

（1）刻伤处理。用镊子夹住蓝莓种子，将解剖刀于种子的尖头部分（远离胚的部分）进行划刻，以切破种皮为度。然后清洗干净，置于培养皿中进行培养。（2）浸泡处理。将种子洗净后置于放有蒸馏水的烧杯内浸泡24 h，然后放入培养皿中培养。（3）研磨处理。将种子洗净后，在研钵中轻轻研磨，以破坏种子的种皮，种皮破损为度，然后放入培养皿中培养。（4）浓硫酸处理。种子洗净后，用40%的浓硫酸浸泡2 h，再用蒸馏水清洗，然后放入培养皿中培养。（5）碱处理。种子洗净后，用0.5 mol/L NaOH溶液浸泡24 h，再用蒸馏水清洗，然后放入培养皿中培养。（6）CK：不处理，种子用蒸馏水清洗干净后，直接放入培养皿中培养。上述处理均做3次重复，每重复（每个培养皿）中放30粒种子。培养皿中均先放入1层滤纸，放入种子前先加少量pH为5的稀盐酸（在盛有蒸馏水的烧杯中逐滴加入浓盐酸至pH为5），直至整个滤纸完全湿润，倒掉多余的水分，即可放入种子。每个培养皿中30粒种子，均匀摆放。所有培养皿同时放入恒温培养箱中培养，其培养温度设定为25 ℃，光照为2 000 lx。

1.2 指标测定

发芽期间逐日记载发芽的种子数，并于第4天开始统计种子的发芽势（），第10天开始统计发芽率（）、发芽指数（），直至播种后30天结束，对幼苗进行称重和计算。计算公式如下[13]：

发芽势：=/×100%（：在天正常发芽的种子数；：种子数）

发芽率：=/×100%（：发芽终止时全部正常发芽的种子数）

发芽指数：=∑＜/＞（：发芽天数）

活力指数：=×（：第10天发芽幼苗的鲜重）

幼苗单株平均鲜重：=/（mg）（：发芽第25天时发芽植株的总鲜重；：发芽植株个数）

2 结果与分析

2.1 预处理方法对蓝莓种子发芽开始时期的影响

表1显示，不同预处理方法对种子开始发芽时间有较大影响。其中，刻伤处理的种子最先发芽，在处理第10天时开始发芽；其次是碱、酸处理和研磨处理，均在处理后的第12天开始发芽；浓硫酸浸泡处理的第13天开始发芽；对照发芽最晚，第14天开始发芽。总之，各预处理方法均能使蓝莓种子萌发提前。

表1 预处理对蓝莓种子发芽开始时期的影响

2.2 不同预处理方法对蓝莓种子发芽势的影响

发芽势是指待测种子的发芽速率和整齐度，表明种子的活力高低。发芽势高的种子，种子活力高，出苗齐而壮。从图1可以看出，各预处理方法对蓝莓种子的发芽势有较大的影响。其中，刻伤（34%）和浸泡（31%）处理的种子发芽势最高，显著高于其他处理，是研磨处理的3倍，是对照的1.5倍。其次是CK（23%）和酸（21%）、碱处理（15%）。CK和酸处理显著高于研磨处理（11%）的发芽势。预处理中与CK相比，刻伤和浸泡处理可以显著提高蓝莓种子的发芽势，酸、碱处理与CK无显著差异，研磨处理显著低于对照。说明仅从提高蓝莓种子的发芽势分析，刻伤和浸泡处理均可提高种子的活力。刻伤处理效果最好，这与刻伤能较好的刺破种皮，促进种子的吸水膨胀和呼吸作用有关。

图1 不同预处理方法对蓝莓种子发芽势的影响

2.3 不同预处理方法对蓝莓种子发芽率的影响

各预处理方法对蓝莓种子的发芽率有较大的影响，如图2所示。

图2 不同预处理方法对蓝莓种子发芽率的影响

由图2可见，刻伤（59%）处理的种子发芽率最高，显著高于其他处理，是研磨处理的3.7倍，是CK的1.8倍。其次是浸泡（44%）、酸处理（42%）和碱处理（38%）。第三是CK（33%），显著低于刻伤和浸泡处理，高于研磨处理，与酸、碱处理无差异。研磨处理的发芽率最低，仅仅16%。说明仅从提高蓝莓种子的发芽率分析，刻伤能有效促进种子的萌发。研磨处理的蓝莓种子发芽率显著低于对照，这与研磨力度不好掌握、易伤到种子胚有关。

2.4 不同预处理方法对蓝莓种子发芽指数的影响

发芽指数是检测种子活力的重要指标。由图3可以看出，各预处理方法对蓝莓种子的发芽指数有较大的影响。其中，刻伤（5.33）处理的种子发芽指数最高，显著高于其他处理，是研磨处理的5.7倍，CK的3.9倍。其次是酸处理（2.56）和浸泡（2.14）。第三是碱处理（1.79），显著低于刻伤和酸处理，高于研磨处理，与浸泡和CK无差异（1.37）。研磨处理的发芽指数最低，仅为0.93。预处理中与CK相比，刻伤、酸处理和浸泡处理均可以显著提高蓝莓种子的发芽指数，碱处理和研磨处理方法与CK无显著差异。说明仅从提高蓝莓种子的发芽指数分析，刻伤、酸处理和浸泡处理均可以提高种子的活力。

图3 不同预处理方法对蓝莓种子发芽指数的影响

2.5 不同预处理方法对蓝莓种子活力指数的影响

活力指数也是检测种子活力的重要指标。图4显示，各预处理方法对蓝莓种子的活力指数有较大的影响。其中，刻伤（127.9）处理的最高，显著高于其他处理，是研磨处理的15.2倍。其次是酸处理（30.7）和浸泡（32.1）。第三是碱处理（17.9）和CK（11）。研磨处理的蓝莓种子发芽指数最低（8.4），显著低于除CK外的其他处理。预处理中与CK对照相比，刻伤、酸处理和浸泡处理均可以显著提高蓝莓种子的活力指数，碱处理和研磨处理均与CK无显著差异。说明仅从提高蓝莓种子的活力指数分析，刻伤、酸处理和浸泡处理均可以提高蓝莓种子的活力。其中，刻伤处理的活力指数是CK的11.6倍。

图4 不同预处理方法对蓝莓种子活力指数的影响

2.6 不同预处理方法对蓝莓幼苗鲜重的影响

图5显示，各预处理方法对幼苗鲜重有较大的影响。其中，刻伤（24mg/株）处理的最高，显著高于其他处理，是CK的3倍。其次是酸处理（12 mg/株）和浸泡（15 mg/株），其中浸泡处理显著高于碱处理、CK和研磨处理。第三是碱处理（10mg/株）、CK（8 mg/株）和研磨处理（9 mg/株），它们均显著低于刻伤处理。

预处理方法中与CK相比，刻伤、酸处理和浸泡处理均可显著提高蓝莓种子的幼苗鲜重，碱处理和研磨处理均与CK无显著差异。说明仅从提高蓝莓种子的幼苗鲜重分析，刻伤、酸处理和浸泡处理均可提高蓝莓萌发幼苗的鲜重。

图5 不同预处理方法对蓝莓幼苗平均鲜重的影响

3 讨论

关于促进蓝莓种子萌发的研究中，杨春玉等[9]比较了7个蓝莓品种，种子采收后进行即播处理，结合发芽率和发芽势进行分析，得出在该地区蓝莓实生苗选育可以优先选择‘芭尔德温’蓝莓品种。张华微等[10]、丁亦男等[12]研究了不同浓度赤霉素处理对蓝莓种子萌发的影响，最适处理浓度分别为400、500 mg/L时，发芽率最高分别为25%、16%。总体上看，蓝莓种子的发芽率比较低，不同的蓝莓品种需要的赤霉素浓度不同，处理差异也很大，赤霉素处理效果不稳定，所以进一步研究提高蓝莓种子发芽率的处理方法十分必要。

通过本试验结果分析得出，刻伤处理的发芽势最高，其次是浸泡处理，第三是酸处理，研磨处理效果最差。刻伤处理的种子活力、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均最高，其幼苗单株平均鲜重也最大，这预示着该方法处理的种子发芽早、发芽快、出苗快、出苗整齐、苗壮。刻伤和研磨处理都是通过种皮的机械破坏来使其透水、透气，来促进萌发的。但是这种机械处理方法的关键是不伤害胚。刻伤能够较好地保护种子中的胚，而研磨无法把控其力度，因此导致截然相反的两个结果。所以，如何控制研磨的力度，使其不伤种子的胚是关键。研磨的方法比刻伤效率要高，可以进行种子的大批量处理。刻伤的不足之处在于仅适用于少量的种子。

浸泡处理是植物种子繁育过程中常采用的方法，但是，对蓝莓种子来说浸泡处理远远不能满足需要。用酸、碱处理是为了腐蚀部分种皮，增加种皮的透气和透水性。但处理浓度很难掌握，可以通过进一步的试验找到最适宜的浓度。从结果看，本试验处理的酸、碱浓度偏低，在以后试验中，还可适当增加酸、碱浓度。

4 结论

本试验结果显示，各预处理方法均能使蓝莓种子提前萌发。刻伤能显著增加种子的萌发率，刻伤和浸泡处理可以提高种子的发芽势，刻伤、浸泡和酸处理可以显著提高蓝莓种子的发芽指数、活力指数、幼苗鲜重。总之，刻伤、浸泡和酸处理等方法都可以用于蓝莓种子播种前进行预处理，均可以促使其发芽。其中，刻伤处理效果最好。在提高蓝莓的发芽率，且播种量较小的情况下，可以采用刻伤种皮的方法。

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[13] 潘瑞炽. 植物生理学[M]. 北京：高等教育出版社，1979.

责任编辑：杨霞

Influence of different pretreatment methods for blueberry seed germination

YANG Jing-hui1a, 1b, JI Liu-yang1a, HUANG Han-da1a, WANG Wei1a, ZHANG Jing-xin2, FENG Yan2

（1. Tianjin Agricultural University, a. College of Horticulture and Landscape, b. Engineering Technology Center for Plant Tissue Culture and Mutation Breeding, Tianjin 300384, China; 2. Jizhou District Forestry Administration of Tianjin, Tianjin 301900, China）

In order to promote blueberry seeds germination to solve the problem of low blueberry seeds germination percentage of hybrid breeding, this study used ‘Chile TKA’ Blueberry varieties as materials. They were treated by scalpel, grind, soak, dense sulfuric acid and sodium hydroxide solution before sowing to analyze potential, germination percentage, germination index, vigor index and seedling fresh weight. The results showed that different ways of pretreatment could improve the germination potential of seeds. Carving, soaking and acid pretreatment can significantly improve the blueberry seeds germination index, vigor index and seedling fresh weight. Scalpel processing seeding fresh weight was 3 times of the control group; germination index was 11.6 times of the the control group; germination index was 3.9 times of the control group; seed germination percentage was 1.8 times of the control group; seed germination potential was 1.5 times of the control group. Carving can be used as the pretreatment of the Blueberry seeds when making a small amount of sowing.

blueberry; seed; germination; feature; pretreatment

S663.9

A

1008-5394（2018）01-0025-04

10.19640/j.cnki.jtau.2018.01.006

2017-03-22

天津市农委成果转化项目（201502100）；天津市科委科技支撑项目（16YFZCNC00750）；天津市科委科技成果转化项目（15YFNZNC00010）

杨静慧（1961 -），女，教授，博士，主要从事园艺植物栽培、抗逆生理和分子育种研究。E-mail：jinghuiyang2@aliyun.com。