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摘要
[目的]研究机械损伤、壳聚糖、赤霉素和硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响。[方法]通过机械损伤及适宜浓度的壳聚糖、赤霉素、硝酸钾处理苦瓜种子，测定种子的发芽率、发芽势及发芽指数。 [结果]机械损伤处理苦瓜种子发芽率为93.3%，与对照差异显著，发芽势高达92.3%，与对照差异极显著；壳聚糖处理种子最适宜的浓度是100 mg /L，发芽势与发芽率高达84.7%、93.0%，与对照差异显著；赤霉素浸种最适宜浓度为10 mg/L，发芽率为94.3%，与对照差异极显著；硝酸钾浸泡苦瓜种子最佳浓度为20 mg /L，发芽率达到最高99.0%，处理效果最显著。[结论]该研究为苦瓜种子工厂化育苗提供理论依据。
关键词苦瓜；种子萌发；机械损伤；壳聚糖；赤霉素；硝酸钾
中图分类号S642.5文献标识码
A文章编号0517-6611（2015）26-038-02
Abstract[Objective]The effect of mechanical damage， chitosan， gibberellic acid and potassium nitrate on Balsam pera seed germination was studied. [Method] Deal the B. pera seeds with mechanical damage and the appropriate concentration of chitosan， gibberellic acid， potassium nitrate， the B. pera seed germination rate， germination potential and germination index were mensured. [Result]Germination rate of B. pera seed dealing with mechanical damage was 93.3%， significant difference with contrast， the germination was as high as 92.3%， and difference was very significant. The germination potential was as high as 92.3%.The difference was very significant. Optimum concentration of chitosan treating seeds was 100 mg /L， the germination potential and germination rate was as high as 84.7% and 93.0%.The difference was significant. Optimum concentration of gibberellin treating seeds was 10 mg/L. Germination rate was 94.3%. The difference was significant with contrast. Optimum concentration of potassium nitrate treating seeds was 20 mg/L. Germination rate was up to 99.0%. The treatment effection was most significant. [Conclusion] The study provided theoretical basis for the seedling cultivation of B.pera seed.
Key wordsBalsam pera；Seed germination；Mechanical damage；Chitosan；Gibberellic acid；Potassium nitrate
苦瓜是我国重要蔬菜品种之一，其营养丰富，医疗保健价值高，经济效益高[1]。近年来种植面积逐年增加，但其种子相对其他蔬菜种子而言价格昂贵，且种皮厚而坚硬，浸种时种皮透水透气性差，同时种皮表面存在发芽抑制物质，故常规温水浸种方法出苗缓慢、发芽率低、出苗不整齐、发芽不稳定[2]。现有针对苦瓜的研究报道较少，且研究结果不理想，发芽率较低，发芽势也很低[3]。该试验通过研究机械损伤、壳聚糖、赤霉素和硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响，寻求提高种子发芽率和整齐度的有效途径，缩短育苗周期，减少成本，增加效益，为苦瓜工厂化育苗、大规模栽培、规范化生产提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料苦瓜品种潍科103由潍科种业科技发展有限公司提供。
1.2试验方法试验于2014年9月3～13日在潍坊科技学院生物工程研发中心进行。机械损伤： 用指甲刀将苦瓜种子顶端剪去少许，以露出针孔大小透气孔为宜，以完整苦瓜种子为对照。放入50～55 ℃温水中浸泡12 h。
药剂及激素处理： 不同浓度壳聚糖、赤霉素和硝酸钾浸种试验，采用单因素随机试验设计。壳聚糖浓度为25、50、75、100、200 mg/L；赤霉素浓度为5、10、20、30、40 mg/L；硝酸钾浓度为10、20、30、40、50 mg/L，以清水為对照。将苦瓜种子在上述各浓度溶液中浸泡12 h。
将经过各处理后的苦瓜种子用清水冲洗3次后，挑选子粒饱满一致的种子用湿布包裹放入塑料盒内，每盒100粒，每处理 3 盒，于培养箱内30 ℃催芽18 h，然后清水冲洗6次，晾至半干，再次用湿布包裹放入塑料盒内，于培养箱内30 ℃催芽，每天清洗种子以保持清洁，记录种子发芽数。 1.3测量项目与方法
培养后每天记录发芽数，以胚根突破种皮3 mm左右为已发芽，第4天计算发芽势，第7天计算发芽率。
发芽率=（7 d全部正常发芽种子数 / 供试种子总数）×100%
发芽势=（4 d全部正常发芽种子数 / 供试种子总数）×100%
发芽指数=∑ Gt/Dt
式中： Gt 为与 Dt 相对应的每天发芽种子数，Dt为发芽时间（d）。
2结果与分析
2.1机械损伤对苦瓜种子萌发的影响
机械损伤可以改善种皮透气透水性，增加种子对水分的吸收，加快种子萌发速度[4-5]。由表1可知，苦瓜种子剪口后，可以极大程度地提高种子的发芽势、发芽率及发芽指数。处理后的种子发芽势达92.3%，比对照提高46.6个百分点，差异极显著；机械损伤的种子发芽率达到93.3%，与对照差异显著，其发芽指数高达51.9，与对照差异极显著。这就表明机械损伤的苦瓜种子经催芽后出苗快，发芽整齐一致，发芽率高。
2.2壳聚糖对苦瓜种子萌发的影响
壳聚糖可促进种子早期萌动的能量代谢，增强种子内水解酶的活性，调节种子的激素水平，从而促进种子的萌发[6-7]。由表2可以看出，随着壳聚糖浓度的增加，苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数均随之增加，当壳聚糖浓度达到100 mg/L时，发芽势、发芽率、发芽指数也均达到最大值（84.7%、93.0%、45.6），与对照差异极显著或显著；之后，随着壳聚糖浓度再增加，3个发芽指标却随之降低。这表明，适宜浓度的壳聚糖处理苦瓜种子可收到良好效果，可促使种子萌发快、出苗齐。试验过程中还发现壳聚糖处理的种子发芽稳定，种苗壮实。
2.3赤霉素对苦瓜种子萌发的影响
赤霉素作为一种植物生长调节剂，可促进种子萌发[8]。由表3可知，在5～40 mg/L浓度范围内，赤霉素浸种对苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数呈低—高—低的变化趋势。当赤霉素浓度为10 mg/L时，种子发芽率达到94.3%，比对照高出10.3个百分点，差异极显著，发芽势、发芽指数分别为55.7%、29.8，与对照差异显著。但当赤霉素浓度超过30 mg/L时，发芽势、发芽率及发芽指数均明显低于对照。故用赤霉素处理苦瓜种子时浓度应控制在30 mg/L以内，最佳浓度为10 mg/L。
2.4硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响
硝酸钾中的K+作为多种酶的激活剂，在一定程度上可提高或促进多种酶的活性，参与诱导种子内生长促进性激素的生物合成及活性，从而调控种子的萌发[9-10]。由表4可知，用硝酸钾浸种时随着浓度增加，苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数均表现出明显增加趋势，当硝酸钾浓度为20、30 mg/L时，发芽率分别高达99.0%、95.0%，与对照差异极显著，尤其是浓度为20 mg/L时，苦瓜种子3个发芽指标均达到最大值，发芽势为61.0%，比对照高出15.3个百分点，差异显著；发芽率达到所有处理的最高值99.0%，比对照高出15.0個百分点，差异极显著；发芽势也达到33.8，与对照差异显著。由此可知，硝酸钾是较为理想的苦瓜种子处理剂，适宜的处理浓度为20 mg/L。
3结论与讨论
研究结果表明机械损伤及适宜浓度的壳聚糖、赤霉素、硝酸钾均可提高苦瓜种子萌发的发芽率、发芽势及发芽指数。 其中机械损伤处理苦瓜种子发芽率为93.3%，与对照差异显著，发芽势高达92.3%，与对照差异极显著；壳聚糖处理种子最适宜的浓度是100 mg/L，发芽势与发芽率高达84.7%、93.0%，与对照差异显著；赤霉素浸种最适宜浓度为10 mg/L，发芽率为94.3%，与对照差异极显著；硝酸钾浸泡苦瓜种子最佳浓度为20 mg/L，发芽率达到最高99.0%，处理效果与对照差异最显著。
机械损伤可以改善种皮透气透水性，增加种子对水分的吸收，加快种子萌发速度。该试验采用机械损伤方式进行苦瓜种子催芽处理，发芽率明显增加，特别突出的是发芽势高达92.3%，说明该处理方法可以出苗快，出苗整齐一致，缩短规模化育苗时间，但操作过程相对来讲比较复杂。 壳聚糖可促进种子早期萌动的能量代谢，增强种子内水解酶的活性，调节种子的激素水平，从而促进种子的萌发，该试验中用壳聚糖浸种当浓度达到100 mg/L时，发芽势、发芽率达到84.7%、93.0%，这与谢冬娣等[2]人的报道基本一致，说明该处理方法出苗较整齐一致，出苗较快，但壳聚糖的浓度再增加时，由于渗透压的改变种子吸水量减少，发芽率随之降低，整体上来讲，该处理方法浸泡的种子播种后幼苗较壮，可能是因为壳聚糖可以提高抗性的原因[11-12]。赤霉素作为一种植物生长调节剂，可促进种子萌发，但必须要把握适当的浓度，否则由于浓度过高会出现反作用。硝酸钾中的K+作为多种酶的激活剂，在一定程度上可提高或促进多种酶的活性，参与诱导种子内生长促进性激素的生物合成及活性，从而调控种子的萌发。该试验中用浓度为20 mg/L硝酸钾浸泡苦瓜种，发芽率达到最高99.0%，处理效果最显著，但相较于机械损伤出苗速度较慢，规模化生产时同批处理的种子要根据发芽速度分批播种。 下一步可考虑机械损伤与硝酸钾处理相结合，以期得到缓苗快、发芽率高、出苗整齐、发芽稳定的方法，为苦瓜工厂化育苗、大规模栽培、规范化生产提供科学依据。
参考文献
[1]
张凤银， 覃芸，魏传斌.青霉素对苦瓜种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子，2010，29（3）：101-102.
[2] 谢冬娣.壳聚糖对苦瓜种子萌发过程中几个生理指标的影响[J].植物生理学通讯，2006，42（4）：693-694.
[3] 吴新斌，张优菊.赤霉素对苦瓜种子萌芽的影响[J].现代农业科技，2012（10）：114-118.
[4] 张立峰，吴兴文，佘跃辉.两型豆种子硬实特性及其休眠破除方法[J].安徽农业科学，2012，40（28）：13698-13701.
[5] 赵堂君，刘庆超，王奎玲.花木蓝种子硬实及萌发特性研究[J].种子，2013，32（12）：24-26.
[6] 蒋小姝，莫海涛，苏海佳.壳聚糖对棉花种子萌发和幼苗生长的影响[J].中国农学通报，2013，29（15）：56-59.
[7] 王国武，韩晓弟.壳聚糖对种子萌发及幼苗生长影响研究[J].北方园艺，2010（12）：215-218.
[8] 闫芳，张春梅，王勤礼.赤霉素浸种对欧洲百里香种子萌发和幼苗生长的影响[J].种子，2012，31（12）：74-76.
[9] 谭金玉， 李安定，罗充.土人参种子萌发特性研究[J].种子，2012，31（5）：85-90.
[10] 周柱峰，龚佳梦，王艳红.KNO3处理对毛乌素沙地4物种种子萌发特性的影响[J].种子，2014，33（9）：19-22.
[11] 宋淑淑， 朱启忠，王蓉，等.壳聚糖对棉花种子萌发及相关酶活性的影响[J].种子，2012，31（4）：40-42.
[12] 张俊风，李庆梅，段新芳.壳聚糖对沙棘种子萌发的影响[J].种子，2010，29（9）：33-37.
[目的]研究机械损伤、壳聚糖、赤霉素和硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响。[方法]通过机械损伤及适宜浓度的壳聚糖、赤霉素、硝酸钾处理苦瓜种子，测定种子的发芽率、发芽势及发芽指数。 [结果]机械损伤处理苦瓜种子发芽率为93.3%，与对照差异显著，发芽势高达92.3%，与对照差异极显著；壳聚糖处理种子最适宜的浓度是100 mg /L，发芽势与发芽率高达84.7%、93.0%，与对照差异显著；赤霉素浸种最适宜浓度为10 mg/L，发芽率为94.3%，与对照差异极显著；硝酸钾浸泡苦瓜种子最佳浓度为20 mg /L，发芽率达到最高99.0%，处理效果最显著。[结论]该研究为苦瓜种子工厂化育苗提供理论依据。
关键词苦瓜；种子萌发；机械损伤；壳聚糖；赤霉素；硝酸钾
中图分类号S642.5文献标识码
A文章编号0517-6611（2015）26-038-02
Abstract[Objective]The effect of mechanical damage， chitosan， gibberellic acid and potassium nitrate on Balsam pera seed germination was studied. [Method] Deal the B. pera seeds with mechanical damage and the appropriate concentration of chitosan， gibberellic acid， potassium nitrate， the B. pera seed germination rate， germination potential and germination index were mensured. [Result]Germination rate of B. pera seed dealing with mechanical damage was 93.3%， significant difference with contrast， the germination was as high as 92.3%， and difference was very significant. The germination potential was as high as 92.3%.The difference was very significant. Optimum concentration of chitosan treating seeds was 100 mg /L， the germination potential and germination rate was as high as 84.7% and 93.0%.The difference was significant. Optimum concentration of gibberellin treating seeds was 10 mg/L. Germination rate was 94.3%. The difference was significant with contrast. Optimum concentration of potassium nitrate treating seeds was 20 mg/L. Germination rate was up to 99.0%. The treatment effection was most significant. [Conclusion] The study provided theoretical basis for the seedling cultivation of B.pera seed.
Key wordsBalsam pera；Seed germination；Mechanical damage；Chitosan；Gibberellic acid；Potassium nitrate
苦瓜是我国重要蔬菜品种之一，其营养丰富，医疗保健价值高，经济效益高[1]。近年来种植面积逐年增加，但其种子相对其他蔬菜种子而言价格昂贵，且种皮厚而坚硬，浸种时种皮透水透气性差，同时种皮表面存在发芽抑制物质，故常规温水浸种方法出苗缓慢、发芽率低、出苗不整齐、发芽不稳定[2]。现有针对苦瓜的研究报道较少，且研究结果不理想，发芽率较低，发芽势也很低[3]。该试验通过研究机械损伤、壳聚糖、赤霉素和硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响，寻求提高种子发芽率和整齐度的有效途径，缩短育苗周期，减少成本，增加效益，为苦瓜工厂化育苗、大规模栽培、规范化生产提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料苦瓜品种潍科103由潍科种业科技发展有限公司提供。
1.2试验方法试验于2014年9月3～13日在潍坊科技学院生物工程研发中心进行。机械损伤： 用指甲刀将苦瓜种子顶端剪去少许，以露出针孔大小透气孔为宜，以完整苦瓜种子为对照。放入50～55 ℃温水中浸泡12 h。
药剂及激素处理： 不同浓度壳聚糖、赤霉素和硝酸钾浸种试验，采用单因素随机试验设计。壳聚糖浓度为25、50、75、100、200 mg/L；赤霉素浓度为5、10、20、30、40 mg/L；硝酸钾浓度为10、20、30、40、50 mg/L，以清水為对照。将苦瓜种子在上述各浓度溶液中浸泡12 h。
将经过各处理后的苦瓜种子用清水冲洗3次后，挑选子粒饱满一致的种子用湿布包裹放入塑料盒内，每盒100粒，每处理 3 盒，于培养箱内30 ℃催芽18 h，然后清水冲洗6次，晾至半干，再次用湿布包裹放入塑料盒内，于培养箱内30 ℃催芽，每天清洗种子以保持清洁，记录种子发芽数。 1.3测量项目与方法
培养后每天记录发芽数，以胚根突破种皮3 mm左右为已发芽，第4天计算发芽势，第7天计算发芽率。
发芽率=（7 d全部正常发芽种子数 / 供试种子总数）×100%
发芽势=（4 d全部正常发芽种子数 / 供试种子总数）×100%
发芽指数=∑ Gt/Dt
式中： Gt 为与 Dt 相对应的每天发芽种子数，Dt为发芽时间（d）。
2结果与分析
2.1机械损伤对苦瓜种子萌发的影响
机械损伤可以改善种皮透气透水性，增加种子对水分的吸收，加快种子萌发速度[4-5]。由表1可知，苦瓜种子剪口后，可以极大程度地提高种子的发芽势、发芽率及发芽指数。处理后的种子发芽势达92.3%，比对照提高46.6个百分点，差异极显著；机械损伤的种子发芽率达到93.3%，与对照差异显著，其发芽指数高达51.9，与对照差异极显著。这就表明机械损伤的苦瓜种子经催芽后出苗快，发芽整齐一致，发芽率高。
2.2壳聚糖对苦瓜种子萌发的影响
壳聚糖可促进种子早期萌动的能量代谢，增强种子内水解酶的活性，调节种子的激素水平，从而促进种子的萌发[6-7]。由表2可以看出，随着壳聚糖浓度的增加，苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数均随之增加，当壳聚糖浓度达到100 mg/L时，发芽势、发芽率、发芽指数也均达到最大值（84.7%、93.0%、45.6），与对照差异极显著或显著；之后，随着壳聚糖浓度再增加，3个发芽指标却随之降低。这表明，适宜浓度的壳聚糖处理苦瓜种子可收到良好效果，可促使种子萌发快、出苗齐。试验过程中还发现壳聚糖处理的种子发芽稳定，种苗壮实。
2.3赤霉素对苦瓜种子萌发的影响
赤霉素作为一种植物生长调节剂，可促进种子萌发[8]。由表3可知，在5～40 mg/L浓度范围内，赤霉素浸种对苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数呈低—高—低的变化趋势。当赤霉素浓度为10 mg/L时，种子发芽率达到94.3%，比对照高出10.3个百分点，差异极显著，发芽势、发芽指数分别为55.7%、29.8，与对照差异显著。但当赤霉素浓度超过30 mg/L时，发芽势、发芽率及发芽指数均明显低于对照。故用赤霉素处理苦瓜种子时浓度应控制在30 mg/L以内，最佳浓度为10 mg/L。
2.4硝酸钾对苦瓜种子萌发的影响
硝酸钾中的K+作为多种酶的激活剂，在一定程度上可提高或促进多种酶的活性，参与诱导种子内生长促进性激素的生物合成及活性，从而调控种子的萌发[9-10]。由表4可知，用硝酸钾浸种时随着浓度增加，苦瓜种子发芽势、发芽率及发芽指数均表现出明显增加趋势，当硝酸钾浓度为20、30 mg/L时，发芽率分别高达99.0%、95.0%，与对照差异极显著，尤其是浓度为20 mg/L时，苦瓜种子3个发芽指标均达到最大值，发芽势为61.0%，比对照高出15.3个百分点，差异显著；发芽率达到所有处理的最高值99.0%，比对照高出15.0個百分点，差异极显著；发芽势也达到33.8，与对照差异显著。由此可知，硝酸钾是较为理想的苦瓜种子处理剂，适宜的处理浓度为20 mg/L。
3结论与讨论
研究结果表明机械损伤及适宜浓度的壳聚糖、赤霉素、硝酸钾均可提高苦瓜种子萌发的发芽率、发芽势及发芽指数。 其中机械损伤处理苦瓜种子发芽率为93.3%，与对照差异显著，发芽势高达92.3%，与对照差异极显著；壳聚糖处理种子最适宜的浓度是100 mg/L，发芽势与发芽率高达84.7%、93.0%，与对照差异显著；赤霉素浸种最适宜浓度为10 mg/L，发芽率为94.3%，与对照差异极显著；硝酸钾浸泡苦瓜种子最佳浓度为20 mg/L，发芽率达到最高99.0%，处理效果与对照差异最显著。
机械损伤可以改善种皮透气透水性，增加种子对水分的吸收，加快种子萌发速度。该试验采用机械损伤方式进行苦瓜种子催芽处理，发芽率明显增加，特别突出的是发芽势高达92.3%，说明该处理方法可以出苗快，出苗整齐一致，缩短规模化育苗时间，但操作过程相对来讲比较复杂。 壳聚糖可促进种子早期萌动的能量代谢，增强种子内水解酶的活性，调节种子的激素水平，从而促进种子的萌发，该试验中用壳聚糖浸种当浓度达到100 mg/L时，发芽势、发芽率达到84.7%、93.0%，这与谢冬娣等[2]人的报道基本一致，说明该处理方法出苗较整齐一致，出苗较快，但壳聚糖的浓度再增加时，由于渗透压的改变种子吸水量减少，发芽率随之降低，整体上来讲，该处理方法浸泡的种子播种后幼苗较壮，可能是因为壳聚糖可以提高抗性的原因[11-12]。赤霉素作为一种植物生长调节剂，可促进种子萌发，但必须要把握适当的浓度，否则由于浓度过高会出现反作用。硝酸钾中的K+作为多种酶的激活剂，在一定程度上可提高或促进多种酶的活性，参与诱导种子内生长促进性激素的生物合成及活性，从而调控种子的萌发。该试验中用浓度为20 mg/L硝酸钾浸泡苦瓜种，发芽率达到最高99.0%，处理效果最显著，但相较于机械损伤出苗速度较慢，规模化生产时同批处理的种子要根据发芽速度分批播种。 下一步可考虑机械损伤与硝酸钾处理相结合，以期得到缓苗快、发芽率高、出苗整齐、发芽稳定的方法，为苦瓜工厂化育苗、大规模栽培、规范化生产提供科学依据。
参考文献
[1]
张凤银， 覃芸，魏传斌.青霉素对苦瓜种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子，2010，29（3）：101-102.
[2] 谢冬娣.壳聚糖对苦瓜种子萌发过程中几个生理指标的影响[J].植物生理学通讯，2006，42（4）：693-694.
[3] 吴新斌，张优菊.赤霉素对苦瓜种子萌芽的影响[J].现代农业科技，2012（10）：114-118.
[4] 张立峰，吴兴文，佘跃辉.两型豆种子硬实特性及其休眠破除方法[J].安徽农业科学，2012，40（28）：13698-13701.
[5] 赵堂君，刘庆超，王奎玲.花木蓝种子硬实及萌发特性研究[J].种子，2013，32（12）：24-26.
[6] 蒋小姝，莫海涛，苏海佳.壳聚糖对棉花种子萌发和幼苗生长的影响[J].中国农学通报，2013，29（15）：56-59.
[7] 王国武，韩晓弟.壳聚糖对种子萌发及幼苗生长影响研究[J].北方园艺，2010（12）：215-218.
[8] 闫芳，张春梅，王勤礼.赤霉素浸种对欧洲百里香种子萌发和幼苗生长的影响[J].种子，2012，31（12）：74-76.
[9] 谭金玉， 李安定，罗充.土人参种子萌发特性研究[J].种子，2012，31（5）：85-90.
[10] 周柱峰，龚佳梦，王艳红.KNO3处理对毛乌素沙地4物种种子萌发特性的影响[J].种子，2014，33（9）：19-22.
[11] 宋淑淑， 朱启忠，王蓉，等.壳聚糖对棉花种子萌发及相关酶活性的影响[J].种子，2012，31（4）：40-42.
[12] 张俊风，李庆梅，段新芳.壳聚糖对沙棘种子萌发的影响[J].种子，2010，29（9）：33-37.