甘农3号种子由甘肃农业大学草业学院提供, 硬实率为3%, 试验前室温条件下贮存。采用人工老化法(温度41 ℃、相对湿度100%)对供试种子分别老化0(CK)、24、36、48、60、72、84、96、108和120 h, 获取10个不同活力的种子样品, 分别命名为Ⅰ ~Ⅹ 。

1.2.1 标准发芽法 按照牧草种子检验规程GB/T 2930.4-2001^[18]。每处理3次重复, 每重复100粒种子, 在20 ℃、8 h光照/16 h黑暗条件下进行发芽试验。第3天起开始统计发芽(根据胚根和胚芽可以判断种子可以发育为正常幼苗的种子), 逐日统计至第10天。并在第7天测定幼苗长, 即随机选取每个培养皿的5株幼苗进行测定。最后计算出活力指数和发芽势。

发芽率=发芽的种子数/供试种子数× 100%;

发芽指数=∑ (t时间的发芽数/相应发芽时间);

活力指数=发芽指数× 幼苗长度;

发芽势=第4天的发芽数/供试种子数× 100%。

1.2.2 胚根突出法 在1.2.1的发芽试验中, 自12 h开始, 每隔4 h分别统计胚根突破种皮的总种子数和总萌发(胚根> 2 mm)种子数, 至48 h; 之后每隔12 h统计一次, 至84 h, 最后一次统计是108 h。最后计算平均胚根突出时间、平均萌发时间。

平均胚根突出时间=∑ (t时间内胚根突出数× 相应时间)/最终胚根突出数;

平均萌发时间=∑ (t时间内萌发数× 相应时间)/最终发芽数。

1.2.3 低温发芽法 每个种子样品设3次重复, 每重复100粒种子, 并在10 ℃培养箱中进行发芽试验, 其中培养箱光照条件为8 h光照/16 h黑暗。第3天起开始统计发芽, 逐日统计至第10天。并在第7天测定幼苗长, 即随机选取每个培养皿的5株幼苗进行测定。最后分别计算发芽指数和活力指数(1.2.1)。

1.2.4 电导率法 每个种子样品设3次重复, 每重复数取均匀一致的甘农3号种子100粒, 准确称重至0.001 g。往准备好的150 mL的三角瓶中分别加入100 mL蒸馏水, 保鲜膜封口, 室温条件下放置24 h。次日, 将称重后的种子分别倒入三角瓶, 充分摇荡, 使种子沉入瓶底, 保鲜膜封口; 对照仅含100 mL蒸馏水。将所有三角瓶置于20 ℃培养箱, 24 h后取出。室温条件下用DST-A型数字式电导率仪测定浸种液的电导率。按下式计算各种样的电导率[μ S· (cm· g)^-1]。

电导率=(样品电导率-对照电导率)/样品重。

数据分析用SPSS 19.0统计软件, 采用LSD法进行多重比较并用Duncan划分种批质量组, 用Excel 2003进行绘图。

随老化时间的延长, 种子发芽率、发芽势、幼苗长度以及活力指数均呈下降趋势(图1)。其中发芽率将10个种子样品的种子质量分为3级:Ⅰ -Ⅵ 种子样品为1级, Ⅶ 、Ⅷ 种子样品为2级, Ⅸ 、Ⅹ 种子样品为3级; 此外, 发芽势也将10个种子样品的种子质量分为3级:Ⅰ -Ⅵ 种子样品为1级, Ⅶ 种子样品为2级, Ⅷ -Ⅹ 种子样品为3级; 活力指数也将10个种子样品的种子质量分为3级:Ⅰ -Ⅵ 种子样品为1级, Ⅶ 种子样品为2级, Ⅷ -Ⅹ 种子样品为3级。而基于幼苗长度仅可划分为两级, 其中Ⅰ -Ⅸ 种子样品为1级, Ⅹ 种子样品为2级。

图1

Fig. 1

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	图1 不同种子样品发芽率、发芽势、幼苗长度与活力指数? 注:不同小写字母表示种子样品间差异显著(P< 0.05)。图2、图3、图4同。Fig. 1 Germination percentage, germination potential, seedling length and vigor index of 10 seed samples Note: Different lowercase letters indicate significant difference among differenct seed samples at the 0.05 level; similarly for the following figures.

随老化时间的延长, 各时段胚根突出数和萌发数呈现逐渐减少的趋势, 但种子样品间的差异随萌发时间的增加呈现为先增加而后降低的趋势(图2)。如, 基于24与28 h的胚根突出数, 可将10个种子样品划为6个质量等级, 而在16与32 h, 则仅可划分为4个质量等级(表1); 28-40 h的萌发数, 可将10个种子样品划分为5个质量等级, 而24与44 h, 则仅可划分为3个质量等级(表2)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 10个种子样品在16-36 h间的胚根突出总数 Table 1 Number of radicle emergences at 16-36 h in 10 seed samples 种子样品 Seed sample 培养时间Incubation time 16 h 20 h 24 h 28 h 32 h 36 h Ⅰ 10± 3ab 68± 2a 81± 4b 88± 1ab 88± 1a 88± 1a Ⅱ 13± 2a 73± 2a 88± 2a 90± 2a 88± 3a 91± 2a Ⅲ 9± 1ab 65± 2a 77± 3b 81± 2bc 81± 2ab 83± 2a Ⅳ 8± 1b 55± 1b 75± 2b 80± 2bc 81± 2ab 84± 1a Ⅴ 6± 1bc 35± 5c 46± 2c 68± 4d 73± 2b 76± 1ab Ⅵ 2± 1cd 25± 6d 32± 3d 73± 6cd 75± 7b 77± 7ab Ⅶ 2± 1cd 9± 2e 17± 2e 31± 3e 55± 2c 70± 2b Ⅷ 2± 1cd 8± 2e 7± 1f 13± 3f 26± 3d 31± 2c Ⅸ 1± 1d 2± 1e 3± 1f 8± 1f 23± 1d 31± 2d Ⅹ 1± 1d 3± 1e 4± 1f 10± 1f 18± 2d 25± 3d 注:同列不同字母表示种样间差异显著(P< 0.05)。下表同。 Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference at the 0.05 level. The same below.

表1 10个种子样品在16-36 h间的胚根突出总数 Table 1 Number of radicle emergences at 16-36 h in 10 seed samples

图2

Fig. 2

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	图2 各种子样品在不同时间段的胚根突出数与萌发数 注:Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ , Ⅵ , Ⅶ , Ⅷ , Ⅸ , Ⅹ 为种子样品。Fig. 2 Dynamics of number of radicle emergence and germination seeds in 10 seed sampless Note:Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ , Ⅴ , Ⅵ , Ⅶ , Ⅷ , Ⅸ , Ⅹ are seed samples.

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 10个种子样品在24-44 h间的萌发总数 Table 2 Number of seeds germinating at 24-44 h in 10 seed samples 种子样品 Seed sample 培养时间Incubation time 24 h 28 h 32 h 36 h 40 h 44 h Ⅰ 45± 4a 83± 1a 86± 1a 87± 1a 88± 1a 88± 1a Ⅱ 56± 1a 81± 1ab 86± 2a 87± 2a 88± 1a 90± 1a Ⅲ 51± 60a 77± 3ab 78± 3ab 79± 3ab 84± 3ab 90± 1a Ⅳ 50± 10a 77± 2b 79± 2ab 80± 2ab 82± 1ab 88± 1a Ⅴ 22± 4b 60± 3c 69± 3bc 70± 2bc 74± 1b 79± 1ab Ⅵ 20± 6b 65± 4c 72± 8bc 74± 8bc 75± 7b 76± 7b Ⅶ 9± 2bc 15± 1d 47± 2d 56± 2d 59± 1c 68± 5b Ⅷ 5± 1c 8± 1e 12± 2e 15± 1e 31± 4d 34± 5c Ⅸ 2± 1c 5± 1e 12± 1e 16± 2e 26± 3de 30± 2c Ⅹ 3± 1c 6± 1e 12± 1e 14± 2e 20± 4e 24± 5c

表2 10个种子样品在24-44 h间的萌发总数 Table 2 Number of seeds germinating at 24-44 h in 10 seed samples

随老化时间的延长, 平均胚根突出时间与平均萌发时间呈递增趋势, 相比平均萌发时间, 平均胚根突出时间对于老化的反应更为敏感, 可将种子样品划分为Ⅰ 、Ⅱ -Ⅴ 、Ⅵ -Ⅶ 、Ⅷ 和Ⅸ -Ⅹ 共5个质量等级; 而基于平均萌发时间仅可分为Ⅰ -Ⅵ 、Ⅶ 、Ⅷ 和Ⅸ -Ⅹ 共4个质量等级(表3)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 各种子样品平均胚根突出时间和平均萌发时间 Table 3 Mean just germination time and mean germination time of 10 seed samples 种子样品 Seed sample 平均胚根突出时间 Mean just germination time/h 平均萌发时间 Mean germination time/h Ⅰ 21.26± 0.12e 28.14± 0.54d Ⅱ 26.99± 5.21de 29.70± 0.65d Ⅲ 23.62± 0.41de 31.13± 0.41d Ⅳ 25.01± 1.32de 25.01± 0.99d Ⅴ 26.52± 0.62de 36.10± 2.36d Ⅵ 29.36± 1.66cd 36.43± 3.13d Ⅶ 34.64± 1.16bc 51.18± 2.81c Ⅷ 36.98± 2.49b 72.34± 2.87b Ⅸ 47.13± 2.80a 83.62± 8.95a Ⅹ 40.78± 2.00ab 73.35± 3.29ab

表3 各种子样品平均胚根突出时间和平均萌发时间 Table 3 Mean just germination time and mean germination time of 10 seed samples

随老化时间的延长, 种子发芽率、发芽势、幼苗长度以及活力指数均呈下降趋势(图3)。其中活力指数可将10个种子样品的质量分为6级, 其中种子样品Ⅰ 为1级, 种子样品Ⅱ 和Ⅲ 为2级, 种子样品Ⅳ 为3级, 种子样品Ⅴ 和Ⅵ 为4级, 种子样品Ⅶ 为5级, 种子样品Ⅷ -Ⅹ 为6级; 而发芽率可将10个种子样品的质量分为5级, 其中种子样品Ⅰ 为1级, 种子样品Ⅱ -Ⅵ 为2级, 种子样品Ⅶ 为3级, 种子样品Ⅷ 为4级, 种子样品Ⅸ 和Ⅹ 为5级; 发芽势也可将10个种子样品的质量分为5级, 其中种子样品Ⅰ -Ⅱ 为1级, 种子样品Ⅲ -Ⅳ 为2级, 种子样品Ⅴ 和Ⅵ 为3级, 种子样品Ⅶ 为4级, 种子样品Ⅷ -Ⅹ 为5级; 而基于幼苗长度仅可划分为3级, 其中种子样品Ⅰ -Ⅴ 为1级, 种子样品Ⅵ 为2级, 种子样品Ⅶ -Ⅹ 为3级。

图3

Fig. 3

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	图3 低温条件下不同种子样品发芽率、发芽势、幼苗长度和活力指数Fig. 3 Germination percentage, germination potential, seedling length, and vigor index at low temperature in 10 seed samples

随老化时间的延长, 种子电导率呈增加趋势(图4)。电导率可将10个种子样品的质量分为7级, 其中种子样品Ⅰ 为1级, 种子样品Ⅱ 为2级, 种子样品Ⅲ -Ⅴ 为3级, 种子样品Ⅵ 为4级, 种子样品Ⅶ 和Ⅷ 为5级, 种子样品Ⅸ 为6级, 种子样品Ⅹ 为7级。

图4

Fig. 4

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	图4 不同种子样品电导率的变化Fig. 4 Electrical conductivity in 10 seed samples