PEG-6000引发剂对落葵种子发芽及幼苗生长的影响

刘灵艺 徐 琪 张惠羚 吴嘉萁 张宇阳 王广龙

（淮阴工学院生命科学与食品工程学院，江苏淮安 223003）

落葵（Basella alba L.）是落葵科落葵属蔬菜作物，又名木耳菜、藤菜、潺菜等，广泛分布于亚洲、非洲和美洲等地区，以幼苗、嫩梢或嫩叶为食用部分，质地柔嫩软滑，VC含量较高，富含钙、铁等营养元素，营养价值高[1-3]。在食疗方面，落葵具有清热解毒、利尿通便、补骨健脑和降低胆固醇等作用。另外，落葵属于藤蔓型蔬菜，枝蔓繁多，适用于庭院、阳台和小型篱栅装饰美化。落葵既可食用，又可观赏，还具有一定的药用价值，近年来在各地均有种植，备受人们青睐。

在生产上，落葵一般采用种子进行繁殖，但商品种子发芽率低、发芽时间长、出苗速度慢、整齐度差。另外，落葵幼苗期较长，种子发芽至第一片真叶展开需要的时间较长。这些问题导致落葵种苗的数量和质量下降、产品上市时间推迟，严重制约了落葵工厂化生产水平和经济效益。因此，如何缩短落葵育苗周期是目前提升落葵工厂化生产水平需要解决的难题。

种子引发是一项播前种子处理技术，即在控制条件下使种子缓慢吸水，为萌发提前进行生理准备。现在，该技术已经作为部分蔬菜、花卉种子的播前处理技术应用[4-6]。引发处理后，不仅可以促进种子萌发，提升出苗的一致性，提高种子在逆境下的出苗率；还可以提高幼苗素质，增强苗期抗逆性能等[7-9]。目前，种子引发方法包括液体引发、水引发、膜引发、固体基质引发和生物引发等。其中，聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）是一种重要的液体引发剂，具有打破种子休眠、提高种子活力和促进种子萌发等作用。

本试验通过对落葵种子进行PEG-6000浸种处理，研究不同浓度PEG-6000对落葵种子发芽和幼苗生长的引发效果，以期为促进落葵种子快速成苗提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选用的落葵品种为肥头大耳和特大圆叶，分别购自寿光欣欣然园艺有限公司和南京绿领种业有限公司。

1.2 试验设计

挑选大小一致的落葵种子，洗净后，在室温下用不同浓度[0（CK）、2.5%、5.0%、10.0%）]的 PEG-6000浸种24 h，洗净后放置于垫有滤纸的培养皿内，然后添加蒸馏水，使水刚好没过种子。每天记录发芽情况，补充水分，保持滤纸湿润。种子萌发后播于32孔穴盘中，基质为有机土和蛭石混合的基质（体积比1∶1），观察出苗和幼苗生长情况，每个处理3次重复，每个重复50粒种子。

1.3 测定指标及方法

落葵出苗后，调查种子发芽率、出苗天数、株高、茎粗、全株鲜重和干重、壮苗指数、叶绿素含量等指标。出苗天数：所播种子中75%以上破土出苗所需要的时间计为出苗天数。株高：播种47 d后，从穴盘基质表面到幼苗生长点的高度。茎粗：播种47 d后，幼苗子叶节以下0.5 cm处的直径。全株鲜重和干重：播种47 d后，对幼苗全株取样并称鲜重；然后在105℃高温下杀青15 min，60℃烘干到恒定重量后称量，记为干重。叶绿素含量：使用浙江托普云科技股份有限公司生产的叶绿素（SPAD）测量仪测定。计算公式如下：

发芽率（%）=发芽终期正常发芽粒数/供试种子粒数×100；

壮苗指数=（茎粗/株高）×全株干重。

1.4 数据分析

试验数据用Excel 2007软件进行分析，并采用SPSS 26.0统计软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 对落葵种子发芽率的影响

发芽率是发芽种子数占供试种子数的百分率，是衡量种子活力的重要指标。在正常发芽条件下，品种特大圆叶的发芽率低于肥头大耳。PEG-6000处理对品种肥头大耳的发芽率影响不大。对于品种特大圆叶，2.5%PEG-6000导致落葵种子发芽率显著下降，但随着PEG-6000浓度的提高，发芽率变化较小。2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000处理使特大圆叶种子发芽率分别较清水对照（CK）下降了44.46%、41.24%和49.66%（图 1）。

2.2 对落葵种子出苗天数的影响

种子出苗天数是体现种苗生长速率的重要指标。对于品种肥头大耳，随着PEG-6000浓度的升高，出苗天数呈下降趋势，PEG-6000浓度为10.0%时，幼苗出土提前4 d左右；对于品种特大圆叶，随着PEG-6000浓度的升高，出苗天数表现出先下降后上升的变化趋势（图2）。

2.3 对落葵幼苗株高的影响

在正常条件下，品种特大圆叶的株高稍高于品种肥头大耳。不同浓度PEG-6000浸种处理对2个品种的株高均有促进作用。在浓度为2.5%和5.0%时，肥头大耳的株高较清水对照（CK）分别提高了66.82%和56.96%，促进效果尤为明显。PEG-6000浸种处理对于品种特大圆叶株高的影响趋势与肥头大耳类似（图 3）。

2.4 对落葵幼苗茎粗的影响

不同浓度PEG-6000浸种处理对品种肥头大耳和特大圆叶茎粗均有显著的促进效应。对于品种肥头大耳，2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000浸种处理后，幼苗茎粗分别是清水对照（CK）的 1.55、1.32、1.55倍。对于品种特大圆叶，PEG-6000浸种处理后，幼苗茎粗显著高于清水对照（CK），但不同浓度间的差异较小（图4）。

2.5 对落葵幼苗鲜重的影响

在正常条件下，品种特大圆叶的鲜重稍高于品种肥头大耳。对于品种肥头大耳，PEG-6000浓度为2.5%和10.0%时，鲜重值上升幅度最大；在浓度为5.0%时，鲜重也显著高于清水对照（CK）。对于品种特大圆叶，不同浓度PEG-6000浸种处理也促进了全株鲜重的增加，且2.5%、5.0%和10.0%PEG-6000浸种后幼苗鲜重分别较清水对照（CK）提高64.29%、108.61%和 85.60%（图5）。

2.6 对落葵幼苗干重的影响

PEG-6000浸种处理对落葵全株干重的积累也有显著的影响。对于品种肥头大耳，不同浓度的PEG-6000浸种处理均促进了落葵全株干重的增加，且在浓度为2.5%时增加幅度最大。对于品种特大圆叶，PEG-6000浓度为2.5%、5.0%和10.0%时，落葵全株干重分别是清水对照（CK）的 1.69、2.37、2.08倍（图 6）。

2.7 对落葵幼苗壮苗指数的影响

壮苗指数是能够客观反映植株生长状况和幼苗质量的重要指标，在一般情况下，壮苗指数的值越大，幼苗质量越好。对于品种肥头大耳，2.5%和10.0%PEG-6000浸种促进了幼苗壮苗指数的提高，分别较清水对照（CK）提高了119.41%和191.37%。对于品种特大圆叶，不同浓度PEG-6000浸种均促进了壮苗指数的显著升高（图7）。

2.8 对落葵幼苗叶绿素含量的影响

在正常条件下，品种肥头大耳的叶绿素含量略高于特大圆叶。对于品种肥头大耳，随着PEG-6000浓度的升高，叶绿素含量呈现先升高后下降的趋势，在PEG-6000浓度为2.5%时，叶绿素含量较清水对照（CK）提高了4.46%。对于品种特大圆叶，在PEG-6000浓度为2.5%和10.0%时，叶绿素含量较高（图8）。

3 结论与讨论

PEG是一种非离子型高分子量渗透剂，具有周期短、重复性好、易控制等特点，可作为种子引发剂用于农业生产。PEG浸种处理可提高种子的出苗率及整齐度，缩短出苗期；同时能提高苗木对干旱、盐渍以及病虫害等的抗性，增加生物量[10-12]。落葵是重要的药食同源作物，营养价值高，在南方地区普遍种植，但存在成苗慢、整齐度差等问题。本文主要研究不同浓度PEG-6000浸种对落葵发芽和幼苗生长的影响，以期为落葵快速成苗和工厂化育苗提供理论依据。

发芽率是指在一定条件下发芽种子数占供试种子数的百分比，是衡量种子活力的重要指标。PEG-6000影响种子萌发的研究在许多植物中已有报道，且对不同植物种子萌发的效果可能不同。张 航等[13]研究发现，随着聚乙二醇浓度的增加，榆树种子的发芽率、发芽势和发芽指数呈显著下降趋势。刘利峰[14]研究发现，PEG-6000引发剂会抑制中国石竹种子的发芽率、发芽势和发芽指数。本研究发现，PEG-6000处理对落葵品种肥头大耳发芽率的影响较小，对品种特大圆叶发芽率的影响较为明显。说明不同落葵品种对PEG-6000浸种处理的敏感性和响应存在差异。

种子出苗天数是体现种苗生长速率的重要指标。在播种后，随着PEG-6000引发剂浓度的增加，品种肥头大耳出苗天数缩短，浓度为10.0%时出苗最快；品种特大圆叶在PEG-6000浓度为2.5%时出苗天数最短。由此表明，PEG-6000浸种可以促进落葵种子出苗。

株高、茎粗、干重、鲜重、壮苗指数等生长指标是幼苗质量的重要表现，一般来说，优良种苗具备较大的茎粗和干重。张艳福等[15]研究发现，适宜浓度的PEG-6000处理促进了砂生槐幼苗植株生长。本研究发现，PEG-6000浸种处理促进了落葵幼苗株高、茎粗、鲜重、干重、壮苗指数等指标的提升。

叶绿素是植物生长发育过程中的重要色素，叶绿素含量在一定程度上能反映植物光合作用强度[16-17]。贾双双等[18]研究发现，随着聚乙二醇浓度的增加，乌塌菜幼苗叶绿素含量呈现显著下降的趋势。本研究发现，高浓度的PEG-6000处理会抑制肥头大耳叶绿素含量的增长，浓度为2.5%时叶绿素含量最高。

综上所述，PEG-6000浸种在一定程度上能够抑制落葵种子发芽，加快播后幼苗出土，显著提高幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等指标，适当浓度的PEG-6000浸种可以促进落葵幼苗叶绿素积累。