不同秋水仙素处理对石榴种子发芽及幼苗生长的影响

方庆

摘要：以石榴种子作为研究材料，采用不同浓度（0、0.2%、0.5%、0.8%）的秋水仙素浸泡不同时间（12、24、48 h），并对处理过的种子进行相关指标的测定。结果表明，一定浓度的秋水仙素处理对石榴种子有影响，表现在秋水仙素浓度越低，其发芽率越高;0.2%秋水仙素处理24h最有利于石榴种子的染色体加倍;0.2%秋水仙素处理48 h对大籽石榴的出苗率最有利。由结果可知，经一定浓度秋水仙素处理的种子，与未经秋水仙素处理的种子相比，其发芽、幼苗生长的效果较好。

关键词：石榴;秋水仙素;多倍体;种子发芽;幼苗生长

中图分类号： S665.403文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）19-0142-03

收稿日期：2019-04-18

基金项目：河南省科技攻关项目（编号：072102150001）。

作者简介：方 庆（1979—），男，安徽东至人，硕士，讲师，主要从事园艺植物遗传育种与栽培工作。E-mail：fangqingluck@163.com。

石榴（Punica granatum）又称安石榴，是集绿化、观赏、食用、药用功能于一体的优良树种[1]。在四季分明的北方，石榴树在冬季时叶片脱落，而在温暖的热带地区则四季常青。石榴树的繁殖方式有很多种，可以采用播种、分株、扦插、压条等方式，易栽并且容易成活。通常在栽种石榴树时采用压条的方式，覆土后再浇水，30d左右就会生根。石榴树不仅是一种水果树，而且具有很高的观赏和药用价值。人们喜爱石榴树的另外一个原因是它具有吉祥的寓意。当前，我国的石榴产量不断攀升，特别是在国家的大力提倡和鼓励下，人们绿化荒山、植树造林，而石榴树由于具有很强的适应性、耐旱性和抗病性并且具有较高的经济价值，因此颇受人们喜爱[2]。

在很长一段时间内，石榴的种质资源评价和利用是国内专家学者的主攻方向，尤其是石榴的形态和经济性状研究[3-6]。石榴具有抗癌等保健作用[7]，近些年来已被国际专家学者广泛关注，成为社会热点课题，而石榴树生长过于缓慢，不利于商业化经营。相关研究表明，多倍体的巨大性可以在一定程度上解决植物生长缓慢的问题。关于植物加倍化学药剂，人们普遍知晓的就是秋水仙素[8-9]，但是目前尚未见关于石榴多倍体的报道，本试验通过对石榴多倍体的诱导，以期为下一阶段石榴多倍体的繁育提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为豫大籽石榴，于2017年9月采摘于河南省郑州市荥阳市刘沟村，并于2018年3月22日取出种子，清洗后供使用。

1.2 试验方法

1.2.1 催芽 先用清水洗种，再将用纱布包裹的种子置于温度为17～28 ℃的室温下。在对种子进行催芽时，为了使种子保持一定的湿度，每天都要用清水对种子进行清洗。当种子发出约30%左右的芽时，将种子从纱布中取出，用秋水仙素对种子进行处理。

1.2.2 秋水仙素处理 待处理的种子最好是刚刚发芽的种子。处理时，采用豫大籽石榴（以河阴铜皮石榴为父本、大红袍石榴为母本人工杂交培育而成），将种子分别用0.2%、05%、0.8%秋水仙素浸泡12、24、48 h，CK（对照）为清水（清水处理分别浸泡12、24、48 h），共设12个处理（表1）。处理时确保环境处于室温、黑暗的状态。

1.2.3 數据处理 将用秋水仙素处理后的种子清洗后放入培养皿中，在室温下继续催芽。1周后，对种子的发芽率及胚轴大小进行统计。观察并分析种子发芽率与秋水仙素处理时间、秋水仙素浓度之间的关系。

1.2.4 播种 将种子撒入田中，待种子出苗后，对出苗率、株高、真叶数等进行记录。为了对不同处理下植物的外部形态进行比较分析，需要用游标卡尺测量2张子叶间的间距。

2 结果与分析

2.1 不同浓度秋水仙素处理12h后种子的发芽情况

由表2、图1可以看出，种子的发芽率与秋水仙素浓度整体上呈反向关系，秋水仙素浓度越高，种子发芽率越低。清洗处理的发芽率达到最大值，稳定性也比较好。经秋水仙素处理后的种子，其发芽率受到催芽时间的影响，随着时间增加，发芽率慢慢提高，到一定日期后趋于稳定。

2.2 不同浓度秋水仙素处理24 h后种子的发芽情况

由表3、图2可以看出，在4月24日、4月25日这2 d，经0.2%秋水仙素处理的种子发芽率比经0.5%秋水仙素处理的种子发芽率低，但是随着时间的增加，仍然呈现出发芽率与处理浓度相反的规律，也就说是秋水仙素浓度越高，发芽率越低，并且随着催芽时间的增加，发芽率逐渐提高。

2.3 不同浓度秋水仙素处理48 h后种子的发芽情况

由表4、图3可以看出，发芽率与秋水仙素处理浓度呈反向的变化规律，即秋水仙素浓度越高，发芽率越低，并且发芽率随着催芽时间的延长而不断提高。用浓度为0.2%的秋水仙素处理过的种子，其发芽率要比经CK处理种子的发芽率高，这说明因清水处理时间过长而对种子发芽率产生了影响。

2.4 相同浓度秋水仙素处理不同时间对种子发芽率的影响

由图1、图2、图3可以看出，当用于处理的秋水仙素浓度相同时，不同处理时间对发芽率的影响并无明显规律，说明可能由于处理时间与处理浓度存在互作作用。但整体分析可以发现，与对照种子的发芽率相比，种子在经秋水仙素处理后，其发芽率都变低了，这反映了秋水仙素处理存在抑制种子发芽的可能性。经CK处理的种子，处理时间越长，发芽率越低，这反映了清水处理时间对种子发芽率存在影响。

2.5 秋水仙素各处理组合对胚轴平均横径的影响

从表5、图4可以看出，不同处理组合的横径变化并无明显规律，但其中经浓度为0.2%的秋水仙素处理24 h后的种子胚轴横径达到最大值，经浓度为0.8%的秋水仙素处理 48 h 后的种子虽然也有发芽，但是其胚轴没有伸长。由此推测，用高浓度的秋水仙素处理种子会对其产生毒害作用。

2.6 秋水仙素各处理组合对大籽石榴出苗率的影响

由表6可以看出，当秋水仙素处理的组合不同时，种子出苗率的变化十分明显，但规律不明显。综合分析可知，整体上处理时间越长，种子出苗率越高，这可能与处理时间、催芽时间有一定关系。

2.7 秋水仙素各处理组合对大籽石榴外部形态的影响

对表7进行分析可以看出，当秋水仙素处理的组合不同时，对石榴幼苗的外部形态有一定影响，但规律不明显。当秋水仙素处理浓度为0.8%、处理时间为12 h时，平均真叶数达到最大值;当秋水仙素浓度为0.8%、处理时间为24 h时，平均冠幅达到最大值;而当秋水仙素处理浓度为0.2%、处理时间为48 h时，平均株高达到最大值。另外，石榴种子经秋水仙素处理后，其幼苗冠幅大都比未经处理的幼苗冠幅大，由此可初步推测，部分幼苗已經变成了多倍体。

3 结论和讨论

3.1 结论

试验表明，豫大籽石榴的发芽率随着秋水仙素浓度的降低而提高。当秋水仙素的浓度相同时，发芽率受处理时间的影响并不明显，说明浓度和处理时间之间存在相互作用的关系。试验还表明，胚轴横径受秋水仙素处理方式的影响无明显规律，但总体来看，经秋水仙素处理后的种子横径比未经处理的种子横径大。因多倍体的显著特点就是巨大性，由此可初步推测，部分种子极有可能已经加倍成为了加倍体。

关于秋水仙素各处理浓度、时间对石榴幼苗外部形态的影响，两者之间的影响无明显规律，但总体来看，经秋水仙素处理后的幼苗冠幅比未经处理的幼苗冠幅大。由此也可初步推断，部分石榴幼苗可能是加倍体。

3.2 讨论

很多种子在试验中没有发芽或者发芽后没有出苗，可能与秋水仙素有剧毒相关。秋水仙素的剧毒性会对植物体产生毒害影响，使种子在秋水仙素处理期间就死亡了，即便没有死亡，也可能对后期种子的萌芽、生长产生影响，这不利于试验的数据统计及观察。

本试验结果表明，采用不同浓度的秋水仙素和不同处理时间，可以不同程度地提高大籽石榴的萌芽率、胚轴横径的粗度及影响外部的形态特征。不同浓度的秋水仙素处理时间越长，出苗率就越高;反之，不同浓度的秋水仙素处理时间越短，出苗率就越低。与没有经过秋水仙素处理的植株相比，多倍体植株在高矮、叶片形态等方面均表现出不同，可见秋水仙素处理对植株的影响很大。绝大部分植株在经秋水仙素染色体加倍诱导后，一方面叶片变大变厚，另一方面发条数（植株修剪后萌发新枝的能力）变少，分枝变多，植株变矮，直立性差。多倍体受秋水仙素浓度、处理时间、处理温度等的影响。因此，要想提高此项技术的成熟度，还需要进一步拓宽研究深度和广度。

这些年来，随着染色体加倍技术的飞速发展，出现了细胞融合技术。该技术能够有效使野生种品质得到大幅提升，简化了染色体加倍、品种杂交等复杂环节，是未来的发展趋势。秋水仙素加倍法作为应用广泛的加倍法之一，其操作技术在大量实践中不断发展成熟，对培育新品种、克服杂交不实不孕性等发挥着积极作用。

参考文献：

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[8]彭尽晖，张良波，彭晓英. 秋水仙素在植物倍性育种中的应用进展[J]. 湖南林业科技，2004，31（5）：22-25.

[9]张志毅，李风兰.  白杨染色体加倍技术研究及三倍体育种[J]. 北京林业大学学报，1992，14（增刊3）：52-58.