不同条件对菠菜种子萌发的影响

王丹，李珊珊，黄靖茜，张美玲，叶泓钰

不同条件对菠菜种子萌发的影响

王丹，李珊珊＊，黄靖茜，张美玲，叶泓钰

（齐齐哈尔大学 生命科学与农林学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

菠菜种子萌发可受到不同条件的影响，获得最优的萌发条件可在农业生产上节约时间成本，提高产量。研究不同温度、光照、赤霉素浓度、6-苄氨基腺嘌呤浓度浸种处理菠菜有刺种和无刺种，以发芽率确定最适发芽条件。结果表明，有刺种菠菜最佳浸种温度为20℃，光照条件更利于其萌发，最佳GA浸种浓度为200mg/L，最佳6-BA浸种浓度为70mg/L；无刺种菠菜最佳浸种温度为20℃，全光照条件更利于其萌发，其最佳GA浸种浓度为100mg/L，最佳6-BA浸种浓度为80mg/L。本研究为提高菠菜产量、菠菜种子萌发基础研究提供实验基础和理论依据。

菠菜；种子萌发；赤霉素；6-苄氨基腺嘌呤

菠菜（L）源自中东地区国家伊朗，俗称为波斯菜，是一年生的藜科菠菜属草本植物。菠菜在适宜条件下生长可高达1m，根为带红色的圆锥状，较少为白色；叶为鲜绿色，常见为戟形至卵形，叶全缘或有少数齿型裂片[1]，是中国餐桌上常见蔬菜。

菠菜营养丰富，含有人体所需的多种元素，能促进人体新陈代谢，抗衰老[2]，增强抗病能力，有“营养模范生”之称。菠菜除了传统习惯上的鲜食，还可速冻和脱水制干，如在江浙、胶东、福建等沿海地区就拥有很多的脱水加工、速冻保鲜等相关企业，每年都大量出口到日韩及欧美国家，为国家赚取大量外汇[3]。

菠菜栽培较为广泛，但种子发芽受到各种因素影响。菠菜种子在4℃就可以发芽，35℃时，其发芽率则不到20%。所以高温季节播种时，种子必须事先放在冷凉环境中浸种催芽；在适温下4天内发芽，当温度再升高时发芽率还会降低，发芽天数也会增加。另外，发芽情况也受到植物激素的影响，如赤霉素（GA）、6-苄氨基腺嘌呤（6-BA）等。研究菠菜种子在不同条件下的萌发条件，对于菠菜种子发芽的质量、农民的播种生产有着十分重要的意义。

本文研究不同温度、光照、赤霉素浓度、6-苄氨基腺嘌呤浓度浸种处理菠菜有刺种和无刺种，以发芽率确定最适发芽条件，以期为菠菜播种提供参考。

1 实验部分

1.1 材料

本实验采用菠菜种子为全能种子（菠菜有刺种）和荷兰极品大叶（菠菜无刺种），由齐齐哈尔大学菠菜课题提供。

1.2 种子预处理

菠菜种子置于4℃的冰箱中冷藏1d[4]，挑选大小均匀，饱满健康的菠菜种子，装在离心管中，冲洗干净后，放在不同处理溶液中浸泡，然后置于垫有一层滤纸的发芽盒中（种子保持7mm以上间距，保持发芽床湿润，发芽盒盒盖留有空隙，以保持通气），每盒100粒种子，3组重复处理[5]。

1.3 不同温度条件对种子萌发的影响

实验温度设定为4个温度梯度，别为15, 20, 25, 30℃[6]（有刺种、无刺种每个温度各浸泡100粒）放入所设置的各个温度梯度水浴锅中浸泡4h[6]，各温度光照/黑暗时间均为12h/12h，每个实验3组重复处理。

1.4 不同光照条件对种子萌发的影响

室温下，将用水浸泡4h的菠菜种子（有刺种、无刺种每个光照各浸泡100粒）分别设定光照/黑暗时间为全暗、全光照下进行纸上萌发实验，每个实验3组重复处理。

1.5 不同GA浓度对种子萌发的影响

室温下，分别配置GA浓度为100, 150, 200, 250, 300mg/L溶液，将菠菜种子（有刺种、无刺种每个浓度各浸泡100粒）浸泡4h后，倒掉管内液体，在发芽盒中进行萌发实验，每个实验3组重复处理。

1.6 不同6-BA浓度对种子萌发的影响

室温下，分别配置6-BA浓度为60, 70, 80, 90, 100mg/L溶液，将菠菜种子（有刺种、无刺种每个浓度各浸泡100粒）浸泡4h后，倒掉管内液体，倒掉管内液体，在发芽盒中进行萌发实验，每个实验3组重复处理。

在实验期间，每天中午12点统一观察并记录种子发芽粒数，要及时往发芽盒里加水保持滤纸湿润，观察菠菜种子发芽状态，及时更换被种子污染的滤纸，清洗或移除霉烂种子，防止更多健康干净的种子被污染，当胚根突破种皮即视为种子萌发[7]，若连续8d参试种子都无新的胚根萌出则宣告实验结束。

1.7 种子发芽率的测定

发芽率即种子的发芽能力，是检验种子质量的常规指标。

1.8 种子发芽指数的测定

发芽指数既可以反映发芽能力的强弱，又反映发芽速度的快慢[8]。

2 结果与讨论

2.1 不同温度条件对菠菜种子萌发的影响

由图1可以看出，有刺种菠菜在20℃时，其发芽率达到最高，为55.3%；无刺种菠菜同为20℃时，其发芽率达到最高，为72.7%；表1中统计了每天种子发芽的个数，有刺种菠菜发芽高峰期在第5～7d，其高峰期当天的发芽率最高达到15.0%，无刺种菠菜发芽高峰期在第5～6d，其高峰期当天的发芽率最高达到16.0%。

表1 不同温度浸种后菠菜种子萌发情况

注：高峰期当天的发芽率指当天发芽数和总数的比率。

由图2可以看出，有刺种菠菜20℃处理的发芽指数最高，达到12.3，种子活力大，出芽迅速且整齐；无刺种菠菜20℃处理的发芽指数最高，达到19.0，种子活力大，出芽整齐。

图2 不同温度处理下菠菜种子发芽指数 A：有刺种 B：无刺种

实验结果表明，菠菜无论是有刺种还是无刺种，其发芽率最高的温度在20℃，这与Yan等[10]研究的结果一致，菠菜具有耐低温能力，但对高温比较敏感。高温导致菠菜发芽率低、营养价值降低、生长缓慢、产量下降。

2.2 不同光照条件对菠菜种子萌发的影响

由图3可以看出，在不同光照条件下，随着时间的延长，发芽率逐渐升高，其在光照条件下，有刺种发芽率为43.0%，无刺种发芽率为45.7%；黑暗条件下，有刺种发芽率为45.0%，无刺种发芽率为35.7%；表2中统计了每天种子发芽的个数，在光照条件下，有刺种菠菜发芽高峰期在第6d，发芽率为13.0%，无刺种菠菜发芽高峰期在第4 d，发芽率为11.0%，而在黑暗条件下均低于光照条件下。

图3 不同光照条件下菠菜种子的发芽率 A：光照条件下有刺种发芽率 B：黑暗条件下有刺种发芽率C：光照条件下无刺种发芽率 D：黑暗条件下无刺种发芽率

由图4可以看出，无论是有刺种菠菜还是无刺种菠菜，在光照条件下发芽指数较高，种子活力相对大，出芽迅速且整齐。

表2 不同光照处理后菠菜种子萌发情况

注：高峰期当天的发芽率指当天发芽数和总数的比率。

光照是种子萌发的重要因素之一，根据种子萌发过程对光的不同需求，可将种子分为需光发芽种子、需暗发芽种子[11-12]。比如烟草种子是需光性种子，在光照下才能正常萌发。本实验研究表明菠菜在光照和黑暗条件下都可以发芽，但是在光照条件下发芽率更高。

2.3 不同GA浓度对菠菜种子萌发的影响

由图5可以看出，有刺种在GA浓度为200mg/L时，其发芽率达到最高，为42.0%；无刺种菠菜GA浓度为100mg/L时，其发芽率达到最高，为54.7%；有刺种菠菜发芽高峰期在第6 d，其高峰期当天发芽率最高达到11.7%,无刺种菠菜发芽高峰期在第6d，其高峰期发芽率最高达到13.7%（见表3）。

图4 不同光照处理后菠菜种子的发芽指数

A：有刺种 B：无刺种

图5 不同GA浓度处理后菠菜种子的发芽率 A：有刺种 B：无刺种

由图6可知，GA浓度为200mg/L处理后的有刺种菠菜发芽指数最高，达到10.1，发芽势最高，种子活力大，出芽迅速且整齐；而无刺种菠菜GA浓度为100mg/L时发芽指数最高，达到17.9，发芽势最高，种子活力大，出芽整齐。

表3 不同GA浓度下处理后菠菜种子萌发情况

注：高峰期当天的发芽率指当天发芽数和总数的比率。

GA作为一种植物内源激素，与包括花与果实的发育、种子的萌发、茎的延长、叶子的扩张等[13]生长因素相关，并有最佳生长浓度，过高和过低都会影响植物发育。菠菜种子浸种时利用GA，可加快种子萌发速度，提高发芽整齐度[13]。本实验中，无刺种最佳GA处理浓度为200 mg/L，无刺种为100mg/L。

图6 不同GA浓度浸种后菠菜种子发芽指数 A：有刺种 B：无刺种

2.4 不同6-BA浓度对菠菜种子萌发的影响

图7表明，有刺种菠菜在6-BA为70mg/L时，其发芽率达到最高，为30.3%；无刺种菠菜在6-BA为80mg/L时，其发芽率达到最高，为46.3%。表4可以看出，在不同6-BA浓度处理条件下，有刺种菠菜发芽高峰期在第8 d，其当天高峰期发芽率最高达到7.0%，无刺种菠菜发芽高峰期在第3d，其当天高峰期发芽率最高达到16.3%。

图7 不同6-BA浓度浸种后菠菜种子发芽率 A：有刺种 B：无刺种

由图8可以看出，6-BA浓度为70mg/L处理后的有刺种菠菜发芽指数最高，达到7.2，发芽势最高，种子活力大，出芽迅速且整齐；而无刺种菠菜GA浓度为80mg/L时发芽指数最高，达到14.6，种子活力大，出芽整齐。

表4 不同6-BA浓度处理后菠菜种子萌发情况

6-BA其主要作用是打破植物休眠、促进种子发芽、延缓花卉和果实衰老、调节养分运输和分配作用，菠菜有刺种最佳6-BA浸种浓度为70mg/L；无刺种最佳6-BA浸种浓度为60mg/L，过高的6-BA浓度会影响菠菜的出芽整齐度。

图8 不同6-BA浓度处理后菠菜种子发芽指数 A：有刺种 B：无刺种

3 结论

本实验中采用的发芽率、发芽指数等反映温度、光照、GA、6-BA浸种等条件下菠菜种子萌发的影响，研究表明有刺种菠菜最佳浸种温度为20℃，光照条件更利于其萌发，最佳GA浸种浓度为200mg/L，最佳6-BA浸种浓度为70mg/L；无刺种菠菜最佳浸种温度为20℃，全光照条件更利于其萌发，其最佳GA浸种浓度为100mg/L，最佳6-BA浸种浓度为80mg/L，为提高菠菜产量、菠菜种子萌发基础研究提供实验基础和理论依据。

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Effects of different conditions on the germination of spinach seeds

WANG Dan，LI Shan-shan＊，HUANG Jing-xi，ZHANG Mei-ling，YE Hong-yu

(College of Life Sciences and Agriculture and Forestry, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006, China)

The germination of spinach seeds can be affected by different conditions. Obtaining the optimal germination conditions can save time and cost in agricultural production and increase yield. This article studies different temperatures, light, gibberellin concentration, 6-benzylamino adenine concentrations were used to soak spinach seeds with and without thorns, and the optimum germination conditions were determined by the germination rate. The results showed that the best soaking temperature for spinach with spinach is 20℃, and the light conditions are more conducive to its germination. The best concentration of GA for soaking is 200mg/L, and the best concentration of 6-BA is 70mg/L; for spinach without spinach The best seed soaking temperature is 20℃, and full light conditions are more conducive to its germination. The best GA seed soaking concentration is 100mg/L, and the best 6-BA seed soaking concentration is 80mg/L. This research provides experimental and theoretical basis for the basic research on increasing spinach yield and spinach seed germination.

spinach；seed germination；gibberellin；6-Benzylaminopurine

2021-08-25

黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划（UNPYSCT-2017154）；齐齐哈尔大学大学生创新创业训练计划项目（202110232377）

王丹（1997-），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，主要从事植物分子生物学研究，2407014148@qq.com。

S636.1

A

1007-984X(2022)02-0084-07