不同浓度赤霉素和不同层积处理时间对孟江油茶种子萌发特性的影响
2023-09-06韦国旺李懂文秦雪莲邓毅晖
孙 玮,韦国旺,刘 宏,李懂文,秦雪莲,邓毅晖
(柳州市林业科学研究所,广西柳州 545300)
孟江油茶为普通油茶的一个地方良种,主要分布于广西壮族自治区柳州市三江侗族自治县孟江河沿岸。孟江油茶果实大小介于小果油茶和普通油茶之间,油质优良、无涩味,具有较高的开发利用潜力[1-2]。
广西地区大部分孟江油茶种植于20 世纪70 年代或更早时期,目前正处于由盛产期进入衰产期的过渡阶段。因此,收集孟江油茶的优良种质材料,培育优良种苗是当前迫切需要开展的工作。实生选种作为育种的重要途径之一,积极探讨实生后代群体主要性状的遗传与变异特点,对实生选种具有重要的指导意义[3]。关于不同处理对油茶种子萌发的影响已有一定研究,但针对孟江油茶种子萌发特性的研究还未见报道[4-7]。通过研究不同试验处理对孟江油茶种子萌发特性的影响,分析不同浓度赤霉素(GA3)和层积处理时间下发芽率、发芽势、发芽指数的变化规律,为后续解决种子发芽缓慢和不一致的问题,并为开展实生苗繁育提供一定的数据支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2022 年11 月在柳州市三江县采集孟江油茶果实,并置于室内通风处阴干,待种子脱落后收集,去除杂质后阴干备用。将纯净的河沙用1%次氯酸钠消毒10 min 后,用清水冲洗2~3 次,稍晾干,控制含水量在60%~80%。
1.2 试验方法
1.2.1 不同浓度GA3试验
试验共设置0(CK)、100、200、400、800 和1 600 mg·L-1六种不同浓度的GA3,处理时间4 h,每组处理30 粒种子,重复3 次。用始温40 ℃清水浸种48 h后用1%次氯酸钠消毒10 min,清水洗净后播种于催芽盒中。催芽盒内需先铺好厚3 cm 的河沙,播种后再覆盖厚1 cm 的河沙,放入光照培养箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持湿润。
1.2.2 层积处理时间试验
试验共设置0(CK)、10、20 和30 d 四组常温层积处理,每组处理30粒种子,重复3次。用始温40 ℃清水浸种48 h 后用1%次氯酸钠消毒10 min,清水洗净后播种于催芽盒中,催芽盒先铺好厚3 cm 的河沙,播种后再覆盖厚1 cm 的河沙,放入光照培养箱中,光照12 h、25 ℃,黑暗12 h、15 ℃,保持湿润。
1.3 数据测定
1)以种胚突破种皮为发芽标准,观察并记录发芽情况。①萌发时滞。从试验开始至第1 粒种子开始萌发所需时间,d。②萌发高峰期。从试验开始至日发芽种子数达到最大所需时间,d。③发芽持续时间。从开始萌发至最后1粒种子萌发的总天数,d。
2)种子萌发相关特性指标包括发芽率、发芽势和发芽指数,计算方法分别如公式(1)~(3)。
(1)式中:Gp为发芽率,%;n为统计时间内萌发的种子总数,个;N为试验种子总数,个。
(2)式中:Ge为发芽势,%;t为日发芽数最大时的种子数,个;T为试验种子总数,个。
(3)式中:Gi为发芽指数,个·d-1;Gt为试验天数内萌发种子数,个;Dt为发芽日数,d[8]。
1.4 数据分析
使用Excel 2010 和SPSS 19.0 软件进行数据整理和分析。
2 结果与分析
2.1 GA3对孟江油茶种子萌发特性的影响
经不同浓度GA3处理后,孟江油茶种子萌发情况如表1 所示。由表可知,未经GA3处理的种子发芽率、发芽势和发芽指数较低。对孟江油茶种子进行GA3浸种处理后,萌发特性得到明显改善,表现为萌发时滞缩短、萌发高峰期提前、发芽持续时间缩短及发芽指数显著提高。
表1 不同浓度GA3对孟江油茶种子萌发特性的影响
随着GA3浓度的提升,孟江油茶种子的发芽指数提高趋势明显,但在400 mg·L-1时达到峰值,之后随GA3浓度的提升发芽率、发芽势和发芽指数均出现下降趋势。在800、1 600 mg·L-1处理下,孟江油茶种子的发芽率和发芽势与CK处理之间无显著差异。GA3浓度为100mg·L-1时,发芽率达到最高,为86.67%;GA3浓度为400 mg·L-1时,发芽势和发芽指数达到最高,分别为15.56%、2.56。
2.2 层积处理时间对孟江油茶种子萌发特性的影响
经不同层积时间处理后,孟江油茶种子的萌发情况如表2 所示。由表可知,层积处理后的孟江油茶种子萌发时滞缩短,从CK 处理的10 d 缩短到5~7 d;萌发高峰期提前,由12 d提前到7~11 d;发芽持续时间缩短,由17 d 缩短到12~16 d;除10 d 层积处理下的发芽指数与CK 处理无显著差异外,其余处理的发芽率、发芽势和发芽指数较CK 处理均显著提高,其中层积30 d 处理的发芽率、发芽势和发芽指数均最高,分别为77.78%、15.56%、2.59。
表2 不同层积处理时间对孟江油茶种子萌发特性的影响
3 结论与讨论
有研究表明,在实验室中通过模拟自然界高低温变化的方式进行变温处理,可有效促进种子萌发[9-11]。因此,变温处理是一种有益于油茶种子萌发的方法[12]。与同样为始温40 ℃温水处理48 h、25 ℃恒温条件下的油茶种子萌发结果相比,本次试验对照组中油茶发芽率提高了20%,由此证明选择适宜的温度变化环境,可有效提高油茶种子的萌发效果。
本次GA3试验结果表明,使用100~1 600 mg·L-1GA3进行浸种催芽,孟江油茶种子的发芽率、发芽势和发芽指数均有不同程度的提高,也缩短了萌发时滞、发芽持续时间,并提前了萌发高峰期。浓度过高时(800~1 600 mg·L-1)会导致发芽率和发芽指数下降,GA3浓度为400 mg·L-1时表现最佳。常温层积处理试验结果说明,随着层积处理时间的增加,种子萌发的各项指标均得到显著改善,层积处理可以打破孟江油茶种子的休眠,层积处理时间越长效果越好。
综合GA3处理和层积处理结果来看,400 mg·L-1GA3处理的种子萌发效果优于层积处理30d 的各项指标,表明可优先选择400mg·L-1GA3进行浸种处理,为后续开展孟江油茶优良单株子代繁育和缩短繁育时间提供了一定的数据参考。同时,本次试验采取的是孟江油茶群体种子,后续可针对不同优良单株的萌发特性开展研究,为选育工作提供重要支持。