棉花种子引发的研究现状及展望

棉花种子引发的研究现状及展望

科目：种子科学研究新进展

学院：农业与生物技术学院

专业：种子科学与工程

班级：种工101

姓名：董红红

学号：2010211655

棉花种子引发的研究现状及展望

董红红

（河西学院农业与生物技术学院甘肃张掖734000）

摘要：棉花是新疆地区的主要经济作物，近年来虽然选育了许多新品种，但有的品种存在发芽率不高，有的品种发病率较高，有的品种不耐早春冷害等弊病。而种子引发处理可以加快种子的发芽速度，提高种子发芽整齐度，增强种苗对环境的适应能力，有的还能抑制种带病原菌的发生。

关键词：棉花种子引发

种子引发( Seed priming) 又称为渗透调节( Osmo condit ioning ) , 是一项控制种子缓慢吸水和逐步回干的种子处理技术。大量研究表明，种子引发能提高种子活力，在低温、高温、干旱、盐渍或低氧等逆境条件下能加速发芽，提高发芽一致性以及出苗率和成苗率。种子引发方法有渗透引发、水引发、膜引发、滚筒引发、固体基质引发和生物引发等。

1 研究现状

1.1新疆石河子大学农学院的李卫华，黄丙香，王振华，李晓明，张东海研究了种子引发处理对棉花种子发芽的影响。

试验选用棉花品种“新陆草10”的种子，采用不同的处理方法（种子水合处理HP1：不同水合时间的水合处理，HP2：不同含水量的水合处理)、大分子盐渗物质PEG处理0P），调查了各处理种子发芽速度、发芽整齐度、发芽试验及种苗萌发试验。结果表明：①6种不同水合时间和水量的处理中，6 h的水合时间处理获得了最高的发芽势和发芽率、较好的发芽整齐度和较快的发芽速度，是较为理想的水合处理方法。②棉花种子的引发处理能够有效的提高种子活力、加速种苗萌发、提高种子发芽整齐度和发芽率。其中大分子PEG盐渗处理(OP)在加快种子发芽和种苗萌发的速度上显著优于未处理种子，略优于6h水合处理，而水合处理(HP)在提高种子的发芽势、发芽率及最大发芽率方面显著优于OP和未处理种子。但HP和OP处理后种子的畸形苗和染病种苗率显著上升。

1.2新疆石河子大学农学院的张东海，李晓明，王振华，黄丙香，李卫华研究了种子引发处理对棉花种子健康性的影响。

对新疆棉花主栽品种“新陆早10号”种子，利用种子水合处理（HP1：表面未消毒的水合处理的种子，HP2：表面消毒的水合处理的种子）、大分子盐渗透物

质PEG处理OP1：表面未消毒的盐渗处理的种子，OP2：经NaOCl表面消毒的盐渗处理的种子）两种方法处理种子，同时用表面未消毒的未处理的种子（CK1），经NaOCl表面消毒的未处理的种子（CK2）作为对照；观察种子的发芽试验结果，并通过最佳水和处理和渗透处理棉花种子发芽的比较试验，以及种苗萌发试验，最后对数据计算和分析得出：①未经任何处理（CK1）的棉花种子的种带致病菌和腐生菌的种类较多，发生率较高。②HP和OP处理能显著降低棉花立枯丝核菌、黄萎病菌、镰刀菌等种带致病菌的发生，但对青霉菌和黑根霉菌等腐生菌的发生有诱发作用。③种子表面消毒对未处理种子和水合处理种子种带病原菌的发生有较好的抑制作用，尤其是对腐生菌的发生有明显的抑制作用，但对盐渗处理后的种子腐生菌的发生抑制作用不大，相反，黄萎病菌的发生率大大提高（11.5%）。

两种种子处理方法比较而言，6h的水合处理对棉花种带致病菌，尤其是枯、黄萎病的发生有很好的抑制作用，如果再辅以种子表面消毒，还能大大降低青霉菌、黑根霉菌等腐生菌的发生率，是一种较为理想的种子处理方法。

1.3浙江大学农业与生物技术学院农学系，浙江杭州310029，棉花学报，2008年第03期，蒋玉蓉，孙玉强，童旭宏，祝水金研究了种子沙引发对转基因抗虫棉耐盐性的影响。

试验选用陆地棉品种中棉所41、浙905和中棉所23，种子引发处理是：普通沙子用d= 2. 0 mm的筛子去除大沙粒及杂物后洗净, 高温烘干。每发芽盒中置1000 g 沙子, 加水至含水量为3. 8%( V/ W) ，然后按1:50( 种子: 沙子) 重量比将棉花种子与沙子搅拌混均。将密闭的容器置于18摄氏度恒温箱, 黑暗条件下引发72 h( 引发条件由预备实验得出) ，并以未引发的棉花种子作为对照。以其遗传背景品种中棉所23为对照, 研究了种子沙引发处理对转基因抗虫棉品种在0%、1. 0%和1. 5% NaCl 浓度下的萌发率、出土率和幼苗生长特性的影响。结果表明：NaCl 处理对棉花种子萌发具有极显著的抑制作用，表现为发芽慢且发芽率低。NaCl 处理后, 各材料的发芽势和发芽率显著降低。即沙引发处理对转基因抗虫棉品种在盐胁迫下的种子萌发和幼苗生长具有明显的效果，但对于非转基因棉品种的效果不明显。

幼苗子叶、茎秆和根的超氧化物歧化酶( SOD) 活性、过氧化物酶( POD) 活

性和丙二醛( MDA) 含量测定结果表明：沙引发处理使棉花幼苗的子叶和根部维持了较高的SOD与POD活性，但显著减少幼苗体内MDA 的积累，说明沙引发有助于促进棉花在逆境下幼苗生长发育和抗逆性的提高。

1.4浙江大学农业与生物技术学院农学系，杭州310029棉花学报2008年第03期，林君，孙玉强，吕有军，祝水金研究了种子盐引发对转基因抗虫棉耐盐性的影响。

以2个转基因抗虫陆地棉品种为材料,以其遗传背景品种为对照，研究种子引发对转基因抗虫棉在NaCl胁迫条件下的种子萌发和田间出苗的影响。结果表明：0. 5 %的NaCl处理显著地降低陆地棉种子发芽势和发芽率，中转基因抗虫棉品种(中棉所41和浙905)的种子萌发和田间出苗率差于遗传背景亲本(中棉所23)。种子盐引发处理可以有效地缓解NaCl的胁迫作用,显著地提高种子的发芽势、发芽率和田间出苗率,显著地提高棉花种子的耐盐性。

1.5浙江大学农业与生物技术学院农学系的蒋玉蓉，吕有军，祝水金，2006-07-15棉花学报，研究了棉花耐盐机理与盐害控制研究进展，综述了棉花耐盐机理、耐盐性鉴定方法和盐害控制技术的研究进展。棉花耐盐机理与一般植物存在着较大的差异，对盐分胁迫下的植株体内离子分布、细胞膜结构和稳定性以及渗透压调节作用等方面进行了探讨，总结了运用传统育种和现代生物技术改良和提高棉花耐盐性方面取得的进展。此外，提出了从棉花品种、栽培技术、种子引发技术和土壤改良等方面盐碱地植棉的综合技术体系。

2 展望

近几年来土壤盐渍化问题备受关注，合理利用盐碱地引发引起了人们的关注，而种子引发对提高产量有很大的作用，大体说来，应用人工引变诱发的有利突变可以有千分之一的机率，而自然产生的突变只有百万分之一的机率，人工引变可以提高突变率一千倍。我们也不能指望用射线一照就变出一个良种来。这是因为到目前为止，人们还不能控制变异的方向。我们必须在各种变异的后代中，进行认真仔细的选择，才能育成符合我们所期望的良种。这种应用射线引变选育良种的方法叫做“辐射育种”。它是继“系统选种”，“杂交育种”之后而兴起的一种新的育种方法。这一新技术随着我国原子核科学技术的发展已在全国广泛开展起来，并已取得显著效果。

3 小结

3.1从以上所查的资料可以看出：通过对棉花种子不同引发处理的研究，旨在探求棉花种子最佳水合处理的时间和水量，比较不同种子处理技术对棉花种子发芽速度、发芽整齐度、发芽率等的影响，为棉花生产提供最佳种子处理方法和理论依据，目前对棉花种子引发的研究主要是沙引发和盐引发，利用种子水合处理(HP)、大分子盐渗透物质PEG处理（OP）种子，来研究处理之后棉花种子的发芽、健康性、耐盐性。引发剂种类对于其耐盐性的影响有一定的差异，以K2SO4的效果更好，引发剂的浓度与引发时间之间存在着一定的互作效应,高浓度引发剂的处理时间宜短,而低浓度引发剂的处理时间应适当延长。

3.2 综合上述资料，我想研究沙引发和盐引发对棉花种子的引发效果高低，在相同的条件下设置三组实验，即对照组，沙引发处理组，盐引发处理组，然后测定其发芽情况，统计数据进行比较。这将可以作为种子引发方法的选择依据。

3.3 我国在种子引发处理研究方面起步较晚，在PEG处理种子研究方面较为薄弱，对引发后棉花种子抗病性的研究至今未见公开报道，有待后人进一步的研究。参考文献：

[1] 蔡霞,李树诚,蔡仁盛.新疆棉花品种的问题和出路.新疆农业科技,1998，1：15～16.

[2] 李卫华,黄丙香,王振华,李晓明,张东海. 石河子大学农学院新疆石河子832003,第25卷第1期2006年1月

［3］蒋玉蓉,孙玉强,童旭宏,祝水金.浙江大学农业与生物技术学院农学系,浙江杭州310029 ［4］叶武威，王俊娟，樊宝香等，盐胁迫下耐盐性不同的陆地棉品种脱落规律及机理[ J] .

棉花学报, 2007,19( 2) : 159 封三

［5］刘国强,鲁黎明,刘金定,棉花品种资源耐盐性鉴定研究[ J]. 作物品种资源, 1993(2): 21 22. ［6］林君,孙玉强,吕有军,祝水金,浙江大学农业与生物技术学院农学系,杭州310029 ［7］张芝兰,邓荫金,浅谈种子健康测定的重要性

［8］胡晋,种子引发及效应,种子,1998(2)：33～35

［9］张海旺,芦翠乔,吴丁,聚乙二醇(PEG)渗透处理对老化油菜种子过氧化及细胞膜透性的影响.华北农学报,1989(2)：56—594

［10］吕小红,伏家瑞,聚乙二醇渗透处理提高花生种子活力和抗寒性.中山大学学报(自然科版),1990(29)：63～70

［11］永庆,PEG高渗处理对番茄种子活力的影响,湖南农学院报,1994,(2)：42～46