不同处理方法对西番莲种子萌发的影响

吴淑蓉, 卓 钦, 陈发兴

(福建农林大学园艺学院，福建 福州 350002)

西番莲(PassifloracaeruleaL.)，俗称百香果、时计果，是西番莲科(Passifloraceae)西番莲属(PassifloraL.)的常绿草质藤本植物[1]，广植于热带、亚热带地区。商业栽培种有黄果、紫果西番莲两大类[2-3]。西番莲繁殖一般采用扦插苗、嫁接苗和实生苗。其中，扦插苗繁殖系数低，且根系弱、苗期长[4]；嫁接苗虽然开花较快，但存在后期长势不良、砧木老化的问题,并且嫁接费时费工。因此，目前西番莲产业主要采用实生苗扩繁，但实生苗培育存在种子萌发率低、苗期较长且成活率较低等难题[4-6]。

已有研究表明，赤霉素(GA3)[7]、6-BA[8]、温度[6]等理化因子能不同程度地促进西番莲种子萌发，但尚未见有关培养基及GA3浸种对其萌发影响的相关报道。本研究比较了培养基与不同质量浓度GA3浸种对黄果西番莲种子萌发的影响，探究促进其萌发的处理方式，旨在为西番莲实生苗扩繁提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 植物材料 黄果西番莲果实采自龙岩市赤水百香果基地。果实采收后，取出种子，洗净晾干。将洗净晾干的种子浸泡在水中，除去漂浮着的无活性种子，选择较为饱满的种子。种子平均千粒重为144.3 g。

1.1.2 药品试剂 1%(体积分数)吐温-20、0.85 mol·L-1次氯酸钠、磷酸二氢钾、GA3、13 mol·L-1乙醇、0.1 mol·L-1NaOH、琼脂、蔗糖，以上药品均为国产分析纯。实验用水为超纯水。

1.2 供试方法

1.2.1 种子吸水特性 随机挑选30粒西番莲种子，室温下浸种。每隔2 h取出，用吸水纸吸去种壳外水分后称重，重复操作至种子质量无变化。试验设3次重复。

吸水率/%=[(吸水后种子质量-风干种子质量)/风干种子质量]×100

1.2.2 剥壳处理 设置种子不剥壳、只裂不剥壳、半剥壳、全剥壳4种处理方式。将30粒处理好的种子置于13 mol·L-1乙醇中浸泡20～60 s，用无菌水洗脱1～2次，再置于1%吐温-20与0.85 mol·L-1次氯酸钠同等比混合液中浸泡12～15 min，用无菌水洗脱4～5次后吸干种子表面水分置于PNM培养基，常温下(20～25 ℃)暗培养15 d。各处理3次重复，统计种子萌发率。

萌发率/%=(正常萌发种子个数/试验种子总数)×100

1.2.3 培养基处理 参试培养基包括：1/2MS、3/4MS、MS和PNM，以MS培养基为CK。MS培养基pH值为5.8；PNM培养基通过添加磷酸二氢钾调节pH值至5.6。4种培养基均在121 ℃、100 kPa压强下灭菌20 min。将灭菌处理的西番莲种子置于4种培养基中，常温下(20～25 ℃)暗培养3～7 d，观察并统计种子萌发率、萌发势及萌芽高峰日。萌芽高峰日指发芽种子数增长最多的一天。

萌发势/%=(规定日数内种子发芽数/试验种子总数)×100

1.2.4 GA3处理 分别将种子在0(CK)、5、10、15、20 mg·mL-1GA3浸泡12 h，再进行全剥壳、灭菌处理后接种于PNM培养基，常温下暗培养3～7 d，统计种子萌发率。

1.3 统计与分析

采用SPSS进行数据统计分析，应用Excel 2010做图。

2 结果与分析

2.1 西番莲种子的吸水特性

西番莲种子吸水率随浸种时间的变化见图1。从图1可见，前2 h内种子吸水率最高，达到8.68%，此时吸水量占12 h总吸水量的66.14%。浸种2 h后的吸水率大幅度降低，4 h时为2.51%，6 h时为1.20%，10 h时种子吸水率几乎降至0。综上可见，浸泡2 h内西番莲种子处于急速吸水状态，4～8 h处于缓慢吸水状态，10 h时种子吸水已经趋向饱和状态。

图1 浸种时间对西番莲种子吸水率的影响

2.2 剥壳处理对西番莲种子萌发的影响

分别将4种剥壳处理的种子接种至PNM培养基上培养15 d，各处理种子萌发率见图2。4种处理对西番莲种子萌发率的影响差异显著(P<0.05)，表现为随着剥壳程度加大，种子萌发率越高。其中，全剥壳处理的萌发率最高，达73.63%；不剥壳的种子萌发率最低，仅7.78%。此外，培养7 d时全剥壳处理的种子萌发率已达到68.89%。综上可见，对种子进行全剥壳处理可大幅度提高种子萌发率。

2.3 培养基对西番莲种子萌发的影响

西番莲种子在不同培养基中培养7 d的萌发情况见表1。4种培养基中西番莲种子的萌发势和萌发率从低到高依次为：1/2MS<3/4MS

表1 培养基对西番莲种子萌发的影响1)

2.4 GA3质量浓度对西番莲种子萌发的影响

西番莲种子在不同质量浓度GA3中浸种，并全剥壳接种于PNM培养基培养7 d的种子萌发情况见表2。不同浓度GA3浸种处理对种子萌发的启动日和萌发高峰期几乎没有影响，但影响种子萌发势和萌发率。其中，5 mg·mL-1GA3浸种处理的种子萌发势和萌发率最高，分别为65.56%、82.22%；20 mg·mL-1GA3浸种处理的种子萌发势和萌发率最低，分别为53.33%、73.33%。从表2还可见，5、10 mg·mL-1GA3浸种处理的种子萌发势和萌发率都高于CK，15、20 mg·mL-1GA3浸种处理的种子萌发势和萌发率低于CK。综上可见，在一定范围内提高GA3浓度进行浸种可提高种子萌发势和萌发率，但浓度过高则抑制种子萌发。

表2 GA3浸种对西番莲种子萌发的影响1)

3 小结

3.1 种子吸水特性对西番莲种子萌发的影响

种子萌发可分为5个阶段：吸胀、水和酶活化、细胞分裂、突破种皮、成苗[9]。其中，种子吸水吸胀可以软化种皮，增加透性使供氧充足[10-11]。本研究表明，浸种2 h吸水率最高，之后吸水率下降，至10 h种子吸水趋于饱和状态。在实生苗生产中，建议将西番莲种子浸种10 h，可有效缩短种子萌发时间。

3.2 不同处理方式对西番莲种子萌发率的影响

西番莲种子表面有角质化外壳，种壳坚硬，极大影响萌发速率[5]。郑宝强等[12]研究表明，对种子进行剥壳处理在不同程度上消除了种子萌发的机械障碍。本研究表明，对种子进行全剥壳处理，种子萌发启动只需3～4 d且萌发率较高。

适宜浓度GA3浸种处理可加速种子吸水、促进种子萌发，从而提高种子萌发势和萌发率[13-14]。GA3是最常用的打破种子休眠的植物激素[15-17]。在一定范围内提高GA3浓度浸种处理可促进种子萌发，过高浓度则抑制萌发[18-20]。韦妍等[21]研究表明，300 mg·mL-1GA3浸种对刺蒺藜种子的萌发势、萌发率和萌发速率均有促进作用。本研究表明，在5 mg·mL-1GA3中浸种12 h最有利于西番莲种子萌发。

植物组织培养中运用最广泛的培养基是MS培养基。张婷婷等[7]研究表明，将种子剥壳后接种于MS培养基是西番莲种子萌发的最适方法，但该方法种子萌发率不足50%。邱杭等[8]将紫果西番莲种子置于6-BA浸种后接种于MS培养基培养9 d的萌发率为75%。本试验将西番莲种子置于5 mg·mL-1GA3中浸种后全剥壳接种于PNM培养基中培养7 d的萌发率为82.22%，种子萌发启动更早，萌发率更高。从培养基配置成本来看，MS培养基配置使用的药品种类比PNM培养基更加复杂、多样，配置PNM培养基的成本低于MS培养基。因此，将PNM培养基应用于西番莲实生苗生产具有一定的可行性。西番莲种子在PNM培养基中的萌发率高于MS培养基，但对PNM培养基促进西番莲种子萌发的具体机理还有待进一步研究。此外，徐翠等[22]研究表明，浸种温度影响狗尾草种子活力与萌发，但不同浸种温度能否提高西番莲种子萌发率，也有待进一步研究。