高压静电处理鸡冠花种子对当代植株生长发育影响的研究

， ，

(1.唐山学院， 河北 唐山 063000； 2.内蒙古医科大学， 呼和浩特 010110)

鸡冠花(Celosiacristata)是一年生草本植物，夏秋季开花，花期长，花色鲜艳，容易栽培，是园林中常见的盆栽和花坛花卉；鸡冠花还具有很高的药用价值和营养价值，因此制成良药和佳肴，具有良好的强身健体功效。我国对鸡冠花的研究主要以提高其食用和药用价值为选育目标[1]，王丹等[2]以电子束、离子注入鸡冠花种子，对当代植株生长发育产生的影响进行探究，而本研究是用高压静电场处理普通鸡冠花种子，研究此种诱变手段对鸡冠花萌发及生长发育的影响，以期为鸡冠花诱变育种提供参考。

1 材料和方法

1.1 材 料

材料凤尾鸡冠花种子购于河北省汇丰种业。

1.2 方 法

1.2.1 电场处理

挑选颗粒饱满且外形差异较小的鸡冠花种子， 分成 11组，每组种子数目为500粒，其中1组为对照， 其余10组分别用不同电场强度的电场进行处理，每组3个重复，处理电场强度为：EN=1×N(kV/cm)，N=0,1, 2, … , 10, 其中对照组记为ck(未经电场处理)，处理时间为15 min。

1.2.2 发芽试验

电场处理过的鸡冠花种子用HgCl2消毒，消毒后用蒸馏水冲洗多次，然后置于25 ℃恒温培养箱中进行发芽试验，每天光照时间12 h。

1.2.3 幼苗培养

鸡冠花种子发芽8 d后播种于细砂土上，每5 d浇1次水， 光照周期12 h/12 h。

1.3 测试项目

鸡冠花种子发芽第8天测定种子的发芽数、发芽率，播种2周后测定其存活数和存活率，播种20 d后测定株高和叶片数；培育20 d后从盆中随机取出不同处理的20棵幼苗测定根长、鲜重、干重(经烘干机烘干后称量)。盛花期统计其开花株数和开花率。公式如下[3]：

发芽率(%)=8 d内发芽种子数/供试种子总数×100%；

存活率(%)=播种14 d幼苗存活数/供试种子总数×100%；

开花率(%)=盛花期开花总数/供试种子总数×100%。

2 结 果

2.1 高压静电场对指标数目的影响

由图1可见，不同电场强度处理鸡冠花种子对其发芽数、存活数和开花株数的影响均呈现先增加后减小的变化趋势，且在电场强度为5 kV/cm时，3项指标均达到最大值，发芽数、存活数和开花株数的最大值分别为400、385和380，此3项指标在场强10 kV/cm时均衰减到最小值。

2.2 高压静电场对指标几率的影响

由图2可知，鸡冠花种子的发芽率、存活率和开花率均随电场强度的增加先增大后减小，在场强为5 kV/cm时，发芽率、存活率、开花率的最大值分别为80%、77%、76%，在场强为10 kV/cm时，发芽率、存活率、开花率均达半致死率。

图1 电场处理鸡冠花种子对指标数目的影响

图2 电场处理鸡冠花种子对指标几率的影响

2.3 高压静电场对叶片数目、株高的影响

由图3可见，在0～3 kV/cm的场强范围内，叶片数目的增加随电场强度的增加比较缓慢；在3～5 kV/cm的场强范围内，叶片数目则迅速增加；在5～6 kV/cm的场强范围内，叶片数目迅速减半；在6～10 kV/cm的场强范围内，叶片数目迅速减少为对照的1/3。

图3 电场处理鸡冠花种子对叶片数目的影响

由图4可见，株高随电场强度的增加先增加后迅速减小，且在5～6 kV/cm的场强范围内，株高由7 cm迅速减小至5.4 cm；在场强10 kV/cm时，电场强度对株高的负效应最为明显。

2.4 高压静电场对幼苗鲜、干重的影响

由图5可知，高压静电场对鸡冠花幼苗鲜重的影响呈现先增大后减小再增大再减小的变化趋势，在0～5 kV/cm的场强范围内，各个处理场强范围内鸡冠花的幼苗鲜重均高于对照，且在4 kV/cm、5 kV/cm时呈现最为明显的正效应，鲜重的增加幅度分别为6.1%、13.1%，场强大于5 kV/cm时鸡冠花幼苗的鲜重迅速减小至最小值，在10 kV/cm时幼苗鲜重的减幅为6.6%，说明电场处理鸡冠花种子的最佳剂量为5 kV/cm。

图4 电场处理鸡冠花种子对株高的影响

图5 电场处理鸡冠花对幼苗鲜重的影响

由图6可见，高压静电场对鸡冠花幼苗干重的影响在5 kV/cm时达到峰值，此剂量下鸡冠花幼苗干重的增加幅度为9.1%，在10 kV/cm时减少到最小值，在0～5 kV/cm的场强范围内，电场强度对幼苗鲜重呈明显的正效应，而在5～10 kV/cm的场强范围内，随着电场强度的增加电场对鸡冠花幼苗的负效应越明显。

图6 电场处理鸡冠花对幼苗干重的影响

3 小 结

高压静电场处理鸡冠花种子，当代植株的发芽数、存活数、开花株数、发芽率、存活率、开花率都随电场强度的增加呈先增大后减小的震荡型曲线变化趋势，且各项生理生化指标均在5 kV/cm时达到最大值，10 kV/cm时衰减到最小值；电场强度对叶片数目和株高的影响也在5 kV/cm时达到最大值，在5～10 kV/cm的场强范围内，叶片数目和株高都迅速减小到最小值。在0～5 kV/cm的场强范围内， 电场强度对各项生理生化指标的影响呈明显的正效应，在5 kV/cm的电场强度下各项指标增大到最大值之后开始衰减，当电场强度大于7 kV/cm后，电场强度对各项指标的影响呈明显的负效应，随电场强度的增加各项生理生化指标迅速衰减到最小值。综上得出，场强5 kV/cm为电场处理番茄种子的最佳参考处理条件，以后可围绕此数值进行实验研究。