GA3处理对欧亚种葡萄种子发芽的影响

王庆莲+吴伟民+赵密珍等

摘要：以欧亚种葡萄新玫瑰和粉红亚都蜜新鲜种子为材料，以外源GA3不同浓度、浸泡时间处理，沙藏层积后催芽处理，研究其种子发芽情况，旨在找到有效的、具有普遍指导性的打破休眠方法，提高葡萄种子的萌芽率，加速育苗进程，为葡萄资源的创新利用奠定理论基础。结果表明，欧亚种葡萄品种的种子休眠性不是很严格，新鲜种子以2 000～2 500 mg/L GA3浸泡处理24 h的发芽率和发芽势显著最高，破眠效果高于层积催芽处理。

关键词：欧亚种葡萄；种子；休眠；GA3；发芽率；发芽势

中图分类号：S663.104文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0244-02

收稿日期：2015-04-16

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（12）5031]；现代农业产业技术体系专项资金资助（编号：CARS-30）。

作者简介：王庆莲（1979—），女，山东莱芜人，博士，副研究员，主要从事浆果类作物资源与遗传育种研究。Tel：（025）84390219； E-mail ：wang_qinglian@163.com。

通信作者：吴伟民，硕士，研究员，主要从事浆果类果树育种与栽培技术研究。Tel：（025）84390219；E-mail：5wm@163.com。葡萄栽培广泛，葡萄世界栽培面积和产量仅次于柑橘，具有重要的经济价值，因其外观与风味俱佳、营养丰富而深受广大消费者青睐[1]。目前，葡萄新品种选育主要以杂交育种和实生选种为主，然而葡萄种子皮厚、革质化且具有休眠特性[2]，种子种壳中含有较高的脱落酸或类似物，会抑制种子萌发，需要经过低温层积处理，然后播种催芽，所需时间长且萌芽率不高[1]，最终成苗率将会更低，这样既增加了育苗的工作量，又延缓了育苗的进程，严重影响了葡萄种质资源的创新和利用。因此，在研究和生产中找到有效的、具有普遍指导性的打破休眠方法，从而提高葡萄种子的萌芽率，对葡萄育种工作将起到至关重要的作用。

赤霉素（GA3）是植物体内一种重要的激素，具有破除休眠和促进发芽的生理作用。外源GA3浸种能明显提高种子的发芽率和发芽势，提高幼苗质量，已被广泛应用于植物种子生理研究和作物栽培中[3-4]。为了探索人为打破欧亚种葡萄休眠和提高出苗率的方法，本试验研究了外源GA3不同浓度、浸泡时间对欧亚种新鲜葡萄种子发芽的影响，以期提高欧亚种葡萄种子发芽率。

1材料与方法

1. 1材料

1.1.1材料及来源试验于2011—2012年在江苏省农业科学院园艺研究所浆果研究室的生理实验室和葡萄试验基地进行。供试品种为避雨栽培下的篱架式欧亚种葡萄新玫瑰和粉红亚都蜜，株距为1.5 m、行距为2.5 m。试验试剂为GA3。

1.1.2种子采集与贮藏2011年8月，采集完熟期的新玫瑰和粉红亚都蜜葡萄果实，人工搓掉其果肉、果皮，用清水漂洗数次，选取大小一致、颜色深褐、饱满、有光泽、成熟度一致的种子，经自来水冲洗干净，在室内通风处自然晾干保存。

1.2方法

1.2.1GA3对葡萄种子萌发的影响

1.2.1.1GA3不同浓度处理试验试验设8个浓度梯度，分别为0、100、500、1 000、1 500、2 000、2 500、3 000 mg/L，浸泡时间均为24 h，以清水浸泡处理24 h为对照（CK），每个处理用种子50粒，重复3次。

1.2.1.2GA3不同浸泡时间处理试验试验设4个不同处理时间梯度：分别为12、24、48、72 h，GA3的处理浓度均为2 000 mg/L ，以浸泡时间为24 h的清水处理为对照（CK），每个处理用种子50粒，重复3次。

不同处理的种子分别播入铺放3层湿滤纸的培养皿中，放置于温度为（22±1） ℃、湿度为80%的恒温培养箱中进行暗培养催芽，并适时适量补充水分和换气。待种子发芽后，每天定时观察记录发芽情况并计数，视胚根突破种皮为发芽，连续3 d发芽种子数不再增加时终止调查统计。发芽势为第9天的种子发芽率。发芽率和发芽势按以下公式计算：

发芽率=（萌发种子总数/供试种子总数）×100%；

发芽势=（萌芽起始至第9天内萌发种子总数/供试种子总数）×100%。

1.2.2沙藏层积催芽处理对种子萌发的影响试验2012年1月上旬进行层积处理，参照李德燕等的方法[5]。将种子与3～4倍湿沙混合，沙子湿度60%～80%，沙藏温度0～7 ℃，沙藏3个月。在贮藏期经常检查温度和湿度，防止种子腐烂和过早发芽。3个月后，取出层积的种子，自来水清洗干净。以层积后直接播种于田间的为对照，将另一部分种子播入铺放3层湿滤纸的培养皿中，放置于温度为（22±1） ℃、湿度为80%的恒温培养箱中进行暗培养催芽，并适时适量补充水分和换气、待种子发芽后，观察记录发芽数，待种子发芽数不再增加时，终止统计。

1.3数据处理与分析

试验数据采用Excel 2007和SPSS 11.0数据分析软件，进行统计分析。2结果与分析

2.1GA3不同浓度对葡萄种子发芽率、发芽势的影响

从表1可以看出，GA3不同浓度处理下，葡萄种子的发芽率、发芽势均显著高于对照，表明GA3不仅可以显著促进葡萄种子发芽，而且还能显著提高种子发芽的整齐度。从种子发芽率可以看出，新玫瑰葡萄种子在GA3浓度为2 000 mg/L的发芽率最高，为63.00%，其次为2 500 mg/L ，为57.63%，二者差异不显著，但都显著高于对照，分别比对照提高了389倍、3.47倍；粉红亚都蜜葡萄种子在GA3浓度为 2 500 mg/L 的发芽率最高，为54.64%，比对照提高了4.46倍，GA3浓度为2 000 mg/L的种子发芽率次之，为43.26%，是对照的4.32倍。从种子发芽势可以看出，新玫瑰葡萄种子在GA3浓度为2 500 mg/L的发芽势最高，为28.64%，比对照提高了8.15倍，浓度为2 000 mg/L的发芽势次之，比对照提高了6.50倍；粉红亚都蜜葡萄种子则在GA3浓度为2 000、2 500 mg/L 的发芽势较高，分别为27.29%、25.54%，比对照提高了8.95倍、8.31倍。

相关研究表明，植物激素对种子破除休眠作用与其浓度关系密切，找到该种子破眠的适宜浓度是激素处理时的关键所在。本研究结果可以选用浓度为2 000～2 500 mg/L的GA3作为葡萄种子的破眠浓度。

从表1可以看出，清水浸泡的种子不经过低温也能发芽，但发芽率、发芽势均很低，其中，新玫瑰葡萄种子发芽率、发芽势分别为12.89%、3.13%，粉红亚都蜜葡萄分别为10.01%、 2.74% 。表明欧亚种葡萄的种子休眠性不是很严格。从种子发芽率可以看出，新玫瑰、粉红亚都蜜葡萄种子均以浸泡时间为24 h处理的发芽率最高，分别为60.53%、 52.88% ，分别比对照提高了3.73倍、4.58倍；浸泡时间为48 h的次之，分别为51.46%、45.46%，分别比对照提高了3.03倍、3.80倍。从种子发芽势可以看出，新玫瑰葡萄种子以浸泡时间为24、48 h处理的发芽势最高，分别为27.72%、28.26%，分别比对照提高了7.72倍、7.89倍；而粉红亚都蜜葡萄种子则以浸泡时间为24 h处理的发芽势最高，为27.59%，比对照提高了8.59倍，48 h处理的发芽势次之，为22.05%，是对照的7.66倍。结果表明，相同浓度的GA3不同浸泡时间对葡萄种子发芽率有显著影响，以浸泡24 h的效果最佳。

2.2GA3不同浸泡时间对葡萄种子发芽率、发芽势的影响

2.3沙藏层积催芽处理对种子发芽率的影响

层积后，葡萄种子培养箱催芽处理与直接播种于田间后种子的发芽率见表3。从表3可以看出，培养箱催芽处理可以显著提高新玫瑰、粉红亚都蜜葡萄种子的发芽率，新玫瑰葡萄比田间直接播种发芽率提高了1.40倍，粉红亚都蜜葡萄提高了1.80倍。表明种子层积处理后进行培养箱催芽播种可以显著提高种子的发芽率。

表3不同萌芽条件对葡萄种子发芽率的影响

萌芽条件新玫瑰粉红亚都蜜培养箱催芽56.52 a39.92 a田间直接播种23.55 b14.28 b

3结论与讨论

葡萄种子的发芽受诸多因素影响，如种子的成熟度、内源激素、种皮厚度及发芽所需的温度、湿度等[6。种子的成熟度不好，发芽率较低，成苗后长势往往较弱[7]。种子休眠是植物长期演化获得的环境适应性，休眠特性与其地理起源和分布地的环境条件有关[8-9]。本试验结果表明，新玫瑰和粉红亚都蜜等欧亚种葡萄新鲜种子清水浸泡24 h后也能萌发，表明欧亚种葡萄的种子休眠性不是很严格，本结果与甘阳英等研究发现欧亚种葡萄种子休眠浅的结果[10]相似。

种子休眠与萌发受植物激素等内含物质的调控，一般认为植物生长调节剂GA3可以打破种子休眠[11]。本研究发现，用2 000～2 500 mg/L GA3对新玫瑰和粉红亚都蜜葡萄种子进行24 h浸泡处理，能够显著提高新鲜种子的发芽率、发芽势，促使其快速萌发；本研究发现，经层积且催芽处理的新玫瑰和粉红亚都蜜葡萄种子的发芽率也显著高于层积后直接播种田间的发芽率，但是仍低于2 000～2 500 mg/L GA3浸泡24 h处理的新鲜种子发芽率。表明外源GA3能较好地打破欧亚种葡萄种子的休眠，且能提高种子的发芽率和整齐度，与前人研究结果[4，11-13]相一致。在今后葡萄育种生产和研究中，可用外源GA3进行当年新鲜种子的催芽播种，打破休眠，提高萌芽率和整齐度，快速获得后代种苗，加速育种进程。

种子正常发育，除了受遗传因素的控制、环境条件的影响以及需要大量的有机物质和无机物质作为细胞生命活动的结构和营养成分外，还需要一类微量、生理活性极强的特殊物质参与调控。从本试验及相关研究报道可知，外源GA3适宜处理浓度因葡萄种源和品种而异，因此，对利用外源激素来打破不同种源和品种的葡萄种子休眠还需要进一步深入研究，同

时还需对种子处理后其内部的生理变化及对种胚活力的影响进行深入研究。

参考文献：

[1]贺普超. 葡萄学[M]. 北京：中国农业出版社，1999.

[2]甘阳英，李绍华，宋松泉，等. 不同种源的葡萄种子休眠及其解除的研究[J]. 生物多样性，2008，16（6）：570-577.

[3]许良政，罗来辉，李坤新，等. 野生蔬菜水茄种子发芽特性的研究[J]. 种子，2009，28（8）：45-47.

[4]潘学军，张文娥，樊卫国. 外源激素处理对贵州毛葡萄种子发芽的影响[J]. 种子，2007，26（1）：25-27.

[5]李德燕，潘学军，张文娥，等. 贵州野生毛葡萄种子萌发生理特性研究[J]. 种子，2008，27（2）：69-71.

[6]张剑侠，王跃进，石亮，等. 葡萄种子育苗方法的比较[J]. 中外葡萄与葡萄酒，2009（7）：33-37.

[7]柴菊华. 不同葡萄品种实生种子萌芽率与成苗率比较[J]. 河北林果研究，2005，20（4）：64-66，75.

[8]Nikolaeva M G. On criteria to use in studies of seed evolution[J]. Seed Science Research，2004，14（4）：315-320.

[9]Kucera B，Cohn M A，Leubner-Metzger G. Plant hormone interaction during seed dormancy release and germination[J]. Seed Science Research，2005，（15）：281-307.

[10]甘阳英，宋松泉，李绍华，等. 葡萄属种子发育的物候、萌发行为及其对冷层积的反应[J]. 植物学报，2009，44（2）：202-210.

[11]卓小能，林伯年，沈德绪. 打破巨峰葡萄种子休眠及实生苗阶段发育中内源激素的研究[J]. 果树科学，1995，15（2）：79-83.

[12]Hollman P H，Katan M B. Dietary flavonoids：intake，health effects and bioavailability[J]. Food and Chem Toxicol，1999，37（9/10）：937-942.

[13]张艳，宋建伟，闫锋.GA3对新鲜葡萄种子发芽影响的初步研究[J]. 河南科技学院学报：自然科学版，2008，36（3）：36-37.蒋华伟，罗红雨，李静会，等. 不同光照对2种观赏连翘光合及叶绿素荧光参数的影响 [J]. 江苏农业科学，2015，43（11

：246-249.