不同浸種劑對(duì)雜交水稻種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

鄧接樓　陳瀟瀟　張高陽

摘要：為了研究不同浸種劑對(duì)水稻種子萌發(fā)情況、幼苗生長(zhǎng)情況中形態(tài)指標(biāo)、生理生化指標(biāo)的影響，以金優(yōu)974水稻品種為試驗(yàn)材料，在以清水作為對(duì)照組的條件下，配制相同體積的25%咪鮮胺乳油、50%多菌靈可濕性粉劑、10%浸種靈乳油和 0.1 g/mL 赤霉素粉劑等溶液浸泡水稻種子48 h，從而測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、秧苗根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)和鮮質(zhì)量，以及苗中抗氧化酶活性、葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)等指標(biāo)。結(jié)果表明，0.1 g/mL赤霉素、咪鮮胺都不會(huì)影響水稻的發(fā)芽勢(shì)，而10%浸種靈、50%多菌靈則降低了水稻發(fā)芽勢(shì)；同時(shí)，0.1 g/mL赤霉素可以提高水稻的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，而10%浸種靈、50%多菌靈、25%咪鮮胺都會(huì)降低水稻的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)；對(duì)苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)有明顯或極顯著促進(jìn)作用的是 0.1 g/mL 赤霉素，25%咪鮮胺對(duì)幼苗根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)有抑制作用，并降低了幼苗的鮮質(zhì)量，其他處理苗長(zhǎng)、鮮質(zhì)量與清水對(duì)照相比無顯著差異；4種浸種劑使水稻幼苗內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比于清水對(duì)照都有所增加，其中以25%咪鮮胺尤為突出。該研究為水稻種子浸種劑的選取提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：浸種劑；篩選試驗(yàn)；雜交水稻；發(fā)芽率；發(fā)芽勢(shì)；抗氧化物酶

中圖分類號(hào)： S511.01文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）15-0057-04

種子處理主要應(yīng)用生物的、物理的、化學(xué)的方法和手段，為農(nóng)作物種子提供保護(hù)，以促進(jìn)作物健康出苗。種子處理，不僅可以促進(jìn)作物生育安全，使作物健康茁壯成長(zhǎng)，而且與作用于植物葉面的植保產(chǎn)品相比，種子處理劑能以很低的用量和較高的防效控制種傳病害的發(fā)生，使作物免受病菌和地下害蟲的危害，是作物病蟲害綜合治理（IPM）中具有重要意義的首要環(huán)節(jié)。種子處理技術(shù)主要包括種子包衣、種子丸?；?、浸種、拌種等。我國(guó)從20世紀(jì)50年代就開始利用藥劑浸種、拌種來防治農(nóng)作物地下害蟲和苗期病害[1]。

藥劑浸種是防治水稻種傳、土傳病害及苗期病蟲害的經(jīng)濟(jì)有效方法，可以有效預(yù)防水稻惡苗病、干尖線蟲病等病害的發(fā)生，控制水稻條紋葉枯病傳毒介體灰飛虱在秧田初期的傳毒危害[2]。

雜交水稻種子是農(nóng)民種植水稻最基礎(chǔ)、最重要的原料，其萌發(fā)率、萌發(fā)效果對(duì)作物生產(chǎn)的高效、高產(chǎn)有舉足輕重的影響，因此從種子開始提升其萌發(fā)潛力、萌發(fā)狀況會(huì)對(duì)秧苗生長(zhǎng)情況以及后面的一系列生長(zhǎng)狀況都有提升作用。前人在浸種方面已經(jīng)有了重大突破，他們利用不同物質(zhì)含量的化學(xué)藥劑或種衣劑對(duì)種子進(jìn)行處理并觀察它們對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)情況的影響。本試驗(yàn)在前人研究的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究水稻浸種問題。近些年來，隨著人口的增長(zhǎng)，人們對(duì)于糧食的需求量也越來越多，研究、種植雜交水稻的重要意義是提高糧食的產(chǎn)量，在有限的土地上，為日益增加的人口解決糧食不足的問題[3]。因此，水稻的產(chǎn)量和人類的生存問題有著密不可分的關(guān)系，如何提高水稻產(chǎn)量是當(dāng)今的焦點(diǎn)問題，直到雜交育種的出現(xiàn)才讓水稻的產(chǎn)量有了質(zhì)的飛越。從最開始的水稻育種來看，浸種是一種有效提高水稻種子萌發(fā)、生長(zhǎng)效率的方法，許多國(guó)家也在這方面有相關(guān)研究[4-5]，而不同浸種劑對(duì)水稻種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)又會(huì)有什么影響？到底哪種水稻浸種劑比較適合雜交水稻種子的浸種？基于這些問題，筆者著手研究不同浸種劑對(duì)水稻種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的影響，以期篩選出適合江西上饒地區(qū)安全、高效應(yīng)用的水稻浸種劑，為水稻培育壯苗提供技術(shù)及物質(zhì)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試品種：雜交水稻品種金優(yōu)974號(hào)，由湖南省衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。

供試藥劑：50%多菌靈可濕性粉劑（簡(jiǎn)稱50%多菌靈，江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司）；25%咪鮮胺乳油（簡(jiǎn)稱25%咪鮮胺，吉林市升泰有限責(zé)任公司）；10%浸種靈乳油（簡(jiǎn)稱10%浸種靈，泰州梅蘭農(nóng)化有限責(zé)任公司）；0.1 g/mL赤霉素粉劑（即GA，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。以上藥劑藥種質(zhì)量比均為1 ∶500。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015年5—6月在上饒師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院植物生理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，設(shè)3次重復(fù)。每次先選取500粒水稻種子，浸泡于45 ℃的0.3%乙醇消毒水中3～5 min。消毒后，選取5份種子，每份100粒，然后分別轉(zhuǎn)移至盛有清水（對(duì)照）、50%多菌靈、10%浸種靈、25%咪鮮胺、赤霉素等相應(yīng)溶液的燒杯中浸種48 h。48 h后，取出種子，用蒸餾水清洗水稻種子2～5遍，然后分別移至浸有同種營(yíng)養(yǎng)液且墊有吸水紙的培養(yǎng)皿中，營(yíng)養(yǎng)液量以剛浸沒種子為宜，放在恒溫培養(yǎng)箱溫度25 ℃、濕度為85%的條件下培養(yǎng)24 h。第2天，將培養(yǎng)皿中吸水紙用同種濃度營(yíng)養(yǎng)液重新浸潤(rùn)，且從種子萌發(fā)開始，繼續(xù)放在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)催芽，觀察出芽情況、苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)等各個(gè)性狀，并進(jìn)行記錄。

在測(cè)定葉綠體色素中葉綠素a、葉綠素b含量時(shí)，只需要對(duì)該提取液在2個(gè)特定波長(zhǎng)下的吸光度進(jìn)行測(cè)定，然后根據(jù)它們?cè)诟鞑ㄩL(zhǎng)下的吸光度，即可求出其濃度，可列出關(guān)系式如下[6-8]：

1.3.3過氧化氫酶活性測(cè)定（滴定法）H2O2在CAT的作用下會(huì)分解為水、氧氣，因此可以用規(guī)定時(shí)間內(nèi)分解的H2O2量來表示其活性大小。在反應(yīng)體系中加入已知量的H2O2溶液，經(jīng)過一段時(shí)間的酶促反應(yīng)后，殘余的H2O2可用標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液來滴定，即可得知被CAT分解的H2O2量[13]。

1.3.4超氧化物歧化酶活性的測(cè)定稱取0.5 g左右幼苗葉片，在研缽中加入石英砂、緩沖液后研磨成漿，離心機(jī)（12 000 r/min）離心20 min，上清液即為酶液。在 0.05 mol/L、pH值的磷酸緩沖液、750 μmol/L NBT、100 μmol/L EDTA、20 μmol/L的核黃素和 130 mmol/L 甲硫氨酸（Met）溶液的混合液中，加入0.1 mol/L上清液，在光照下放置10 min，以緩沖液作空白，在560 nm下測(cè)定其吸光度，重復(fù)測(cè)定3次左右。以SOD將NBT還原抑制為對(duì)照組50%時(shí)所需的酶量作為1個(gè)酶活力單位（U）[6-7，14]。endprint

2結(jié)果與分析

2.1不同浸種劑對(duì)雜交水稻種子萌發(fā)情況的影響

通常用種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率衡量種子發(fā)芽力，種子發(fā)芽勢(shì)高，則表示種子活力強(qiáng)、發(fā)芽整齊、出苗一致、增產(chǎn)潛力大[8，15]。由表1可以看出：不同浸種劑處理對(duì)水稻種子發(fā)芽率有不同程度的影響，0.1 g/mL赤霉素浸種對(duì)水稻的發(fā)芽率有促進(jìn)作用，比對(duì)照提高了1.6%，而用10%浸種靈、50%多菌靈、25%咪鮮胺等溶液浸種都在一定程度上抑制了水稻種子的發(fā)芽，其中50%多菌靈浸種時(shí)其發(fā)芽率比對(duì)照下降了21百分點(diǎn)，10%浸種靈浸種時(shí)其發(fā)芽率比對(duì)照下降了32百分點(diǎn)，25%咪鮮胺浸種時(shí)其發(fā)芽率比對(duì)照下降了35.5百分點(diǎn)，差異均極顯著。

由表1還可以看出，相比于對(duì)照，0.1 g/mL赤霉素、25%咪鮮胺處理對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的作用無明顯差異，而用10%浸種靈處理水稻種子其發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照下降1%，50%多菌靈浸種下種子的發(fā)芽勢(shì)下降5%。

0.1 g/mL赤霉素浸種處理下水稻種子的發(fā)芽指數(shù)最大，達(dá)到256，與對(duì)照的255相當(dāng)；而50%多菌靈、25%咪鮮胺、10%浸種靈等浸種處理的種子發(fā)芽指數(shù)分別為231、223、221，與對(duì)照相比均大幅度下降，分別下降了24.0%、12.5%、13.3%，差異極顯著（表1）。

2.2不同浸種劑對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響

如表2所示，不同浸種劑處理下水稻幼苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、鮮質(zhì)量等形態(tài)指標(biāo)存在差異。0.1 g/mL赤霉素浸種不僅可以促進(jìn)根的生長(zhǎng)，比對(duì)照根的長(zhǎng)度增加7.5%，而且能快速促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)，比對(duì)照幼苗的長(zhǎng)度增加55.9%，差異達(dá)極顯著水平；而25%咪鮮胺則會(huì)抑制根、幼苗的生長(zhǎng)，根長(zhǎng)比對(duì)照減少24.7%，差異達(dá)極顯著水平，幼苗長(zhǎng)度比對(duì)照減少 14.3%，差異達(dá)顯著水平；10%浸種靈、50%多菌靈等浸種則會(huì)抑制根的生長(zhǎng)，其中50%多菌靈處理的根長(zhǎng)比對(duì)照短 27.7%，差異達(dá)極顯著水平；10%浸種靈、50%多菌靈浸種則在一定程度上促進(jìn)了苗的生長(zhǎng)；水稻幼苗的鮮質(zhì)量在 0.1 g/mL 赤霉素、25%咪鮮胺、10%浸種靈、50%多菌靈等浸種處理下相對(duì)于對(duì)照組來說都有所減輕，在25%咪鮮胺浸種處理下減輕最多，減少了34.2%，差異達(dá)極顯著水平。

2.3不同浸種劑對(duì)水稻種子CAT、SOD活性和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

過氧化氫酶普遍存在于植物的所有組織中，其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗寒、抗病能力有一定的關(guān)系[16-17]。由表3可以看出，25%咪鮮胺浸種處理的CAT活性最高，為 20.56 mg/g，比對(duì)照提高72.5%，差異達(dá)極顯著水平；其他處理CAT活性高低依次為50%多菌靈﹥10%浸種靈﹥0.1 g/mL 赤霉素﹥對(duì)照。從中可以看出，相比于清水對(duì)照，只要加入任何一種水稻浸種劑，都可以使其CAT活性得到相應(yīng)的提高。

由表3還可以看出，50%多菌靈浸種處理的SOD活性最高，比對(duì)照提高65.7%，差異達(dá)極顯著水平；其他SOD活性高低依次為10%浸種靈﹥25%咪鮮胺>0.1 g/mL赤霉素﹥清水，分別比對(duì)照提高29.0%、20.2%、6.1%，說明這4種浸種劑均能提高SOD活性[18]。

25%咪鮮胺浸種處理的水稻葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為792.96 mg/g，比CK含量提高99.8%，達(dá)極顯著差異水平；其他處理葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低排序?yàn)?0%多菌靈﹥10%浸種靈﹥0.1 g/mL赤霉素，分別比對(duì)照提高42.2%、25.8%、15.0%（表3）。可以看出，相比于清水對(duì)照，只要加入4種浸種劑的任何1種，都可以使其葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相應(yīng)地提高，尤其是加入25%咪鮮胺特別明顯。

3討論

浸種是可以影響水稻種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)效率的手段之一，不同種類的浸種劑對(duì)于水稻種子浸種的作用、效果也各不相同，主要體現(xiàn)在以下各個(gè)方面[18-19]。

3.1不同浸種劑對(duì)雜交水稻種子萌發(fā)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)）情況的影響

發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)能夠反映種子的發(fā)芽狀況，其中發(fā)芽率是反映發(fā)芽數(shù)量的指標(biāo)，發(fā)芽指數(shù)不僅能反映發(fā)芽數(shù)量，而且能反映發(fā)芽速度。以清水作為對(duì)照，0.1 g/mL赤霉素浸種對(duì)水稻的發(fā)芽率有促進(jìn)作用，提高了1.5百分點(diǎn)，而50%多菌靈、10%浸種靈、25%咪鮮胺浸種都在一定程度上抑制水稻種子的發(fā)芽率，這與陳久蘭等的研究[18]相同，在本研究中，50%多菌靈、10%浸種靈、25%咪酰胺浸種處理分別降低了21、32、35.5 百分點(diǎn)。0.1 g/mL赤霉素、25%咪鮮胺、10%浸種靈浸種對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響無明顯差異，而50%多菌靈浸種則降低了5百分點(diǎn)。0.1 g/mL赤霉素浸種可以提高水稻的發(fā)芽指數(shù)，而25%咪鮮胺，10%浸種靈、50%多菌靈浸種都會(huì)降低水稻的發(fā)芽指數(shù)。研究結(jié)果表明，在同一天對(duì)水稻種子浸種，0.1 g/mL赤霉素、清水浸種所需要的齊發(fā)時(shí)間是一樣的，而25%咪鮮胺、50%多菌靈、10%浸種靈浸種都會(huì)減慢水稻齊發(fā)的速度。

3.2不同浸種劑對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)的影響

不同浸種劑處理下水稻幼苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、鮮質(zhì)量等形態(tài)指標(biāo)存在差異。0.1 g/mL赤霉素浸種不僅可以促進(jìn)根的生長(zhǎng)，比對(duì)照根的長(zhǎng)度增加7.5%，而且能快速促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)，比對(duì)照幼苗的長(zhǎng)度增加55.9%，差異達(dá)極顯著水平。25%咪鮮胺則會(huì)抑制根和幼苗的生長(zhǎng)，比對(duì)照根的長(zhǎng)度減少24.7%，差異達(dá)極顯著水平；比對(duì)照幼苗的長(zhǎng)度減少14.3%，差異達(dá)顯著水平。10%浸種靈、50%多菌靈等浸種則會(huì)抑制根的生長(zhǎng)，其中50%多菌靈處理的根長(zhǎng)比對(duì)照下降27.7%，差異達(dá)極顯著水平；而10%浸種靈、50%多菌靈浸種則在一定程度上促進(jìn)了苗的生長(zhǎng)。水稻幼苗的鮮質(zhì)量在0.1 g/mL赤霉素、25%咪鮮胺、10%浸種靈、50%多菌靈等浸種下相對(duì)于對(duì)照組來說都有所減輕，在25%咪鮮胺浸種中減輕最多，減少了34.2%，差異達(dá)極顯著水平，這與陶功勝等研究的相關(guān)結(jié)果[20]相符。endprint

3.3不同浸種劑對(duì)水稻種子CAT、SOD活性和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

過氧化氫酶普遍存在于植物的所有組織中，其活性與植物的代謝強(qiáng)度及抗寒、抗病能力有一定的關(guān)系。本試驗(yàn)結(jié)果表明，25%咪酰胺浸種處理下CAT活性最高，為20.56 mg/g，與對(duì)照差異達(dá)極顯著水平；其他CAT活性排序?yàn)?0%多菌靈﹥10%浸種靈﹥0.1 g/mL赤霉素﹥對(duì)照。可以看出，相比于清水對(duì)照，只要加入任何1種水稻浸種劑，都可以使其CAT活性得到相應(yīng)提高，這與文廷剛的研究結(jié)果[2]有所不同。

SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)[21-22]。本試驗(yàn)得出，50%多菌靈浸種處理的SOD活性最高，比對(duì)照提高65.7%，差異達(dá)極顯著水平，說明25%咪鮮胺浸種處理后對(duì)水稻SOD的影響最大；其他SOD活性排序依次為10%浸種靈﹥25%咪鮮胺>0.1 g/mL赤霉素﹥清水。

25%咪鮮胺浸種處理的水稻葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為792.96 mg/g，比CK提高99.8%，差異達(dá)極顯著水平；其他處理葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含量排序?yàn)?0%多菌靈﹥10%浸種靈﹥0.1 g/mL 赤霉素，分別比對(duì)照提高42.2%、25.8%、150%。可以看出，相比于清水對(duì)照，只要在其中加入其他4種浸種劑，都可以使其葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相應(yīng)地提高，尤其是加入25%咪鮮胺特別明顯，同樣說明25%咪鮮胺浸種處理后對(duì)水稻葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響最大。

4結(jié)論

0.1 g/mL赤霉素浸種對(duì)水稻的發(fā)芽率有促進(jìn)的作用，而50%多菌靈、10%浸種靈、25%咪鮮胺浸種都在一定程度上抑制水稻種子的發(fā)芽率；0.1 g/mL赤霉素、25%咪鮮胺、10%浸種靈浸種對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響無明顯差異，而50%多菌靈浸種則使種子發(fā)芽勢(shì)降低；0.1 g/mL赤霉素浸種可以提高水稻的發(fā)芽指數(shù)，而25%咪鮮胺、10%浸種靈、50%多菌靈浸種都會(huì)降低水稻的發(fā)芽指數(shù)；0.1 g/mL赤霉素浸種可以促進(jìn)根的生長(zhǎng)，而25%咪鮮胺、10%浸種靈、50%多菌靈等浸種則會(huì)抑制根的生長(zhǎng)；25%咪鮮胺浸種會(huì)抑制幼苗的生長(zhǎng)，0.1 g/mL 赤霉素、10%浸種靈、50%多菌靈浸種則促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)。4種不同浸種劑都可以使種子CAT、SOD活性和葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相應(yīng)地提高，尤其是加入25%咪鮮胺特別明顯?？傊?，利用浸種劑浸種對(duì)水稻種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)會(huì)有一定的影響，我們應(yīng)該合理利用不同種類的浸種劑來浸種，從而促進(jìn)種子的萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)。綜合本研究得出，0.1 g/mL 赤霉素浸種劑對(duì)雜交水稻金優(yōu)974號(hào)浸種效果最好。

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