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季節、果齡、後熟及貯藏對茄子種子發芽之影響
發文日:2009-10-08
季節、果齡、後熟及貯藏對茄子種子發芽之影響
宋 妤 王幸瑜
國立中興大學園藝學系
摘 要
'麻薯長茄'果實以水洗法自果肉取出種子,35℃乾燥後發芽情形最佳。四種果形茄子不同成熟天數於春及秋作採收,於25/30℃種子發芽率皆顯著較25℃佳,春作與秋作間種子發芽率無顯著差異。於25℃下50 天成熟中長形果實以'粉紅佳人'品種於秋作發芽顯著高於春作,'豐美'品種則反之,其他品種於二作間差異不顯著。60 天成熟果實種子於部分茄子品種於春秋作間發芽率差異不顯著,以'麻薯長茄'及'昭君'品種種子發芽率以春作者較秋作者顯著高,'新娘'及'仁美'品種則反之。後熟處理顯著提高'新娘'、'豐美'及'麻薯長茄'品種種子發芽。
於秋作'昭君'品種成熟果實後熟處理提高發芽率,於春作其種子發芽不受後熟影響。種子於秋作貯藏四個月或於春作貯藏一個月顯著提高種子發芽率。'豐美'品種密度愈大種子重量愈重,未後熟果實種子較後熟種子輕,種子內所含澱粉較少醣類較多。後熟種子於25℃下或25/30℃下之導電度於一天後迅速增加,顯著高於未後熟種子。
關鍵字:茄子種子、後熟、發芽溫度、發芽率
前 言
新鮮採收茄子種子不發芽,或發芽時需變溫條件,適宜溫差為10℃,種子愈新鮮,則變溫的需求愈強,種子經貯藏後種子則變溫求逐漸降低。於35-25℃(16-8h)變溫下,新鮮種子發芽率為42.8%,老季節、果齡、後熟及貯藏對茄子種子發芽之影響舊種子則達91.6%(諶克終,1979)。經數月之後,此新鮮種子發芽特性始消失而可於恆溫下正常發芽,因此採種業者無法及時檢定種子活力,亦增加貯藏成本之困擾。
茄子於果實成熟轉色時採種,為最適採收期,一般約需80 天,果實後熟7-10 天可提高發芽率及發芽速度(Petrov et al., 1981;北京農業大學, 1983)。其他茄科作物亦有相同情形。如番椒以開花後50~55天成熟果實,即紅熟至過熟期,後熟三天可提高種子發芽活力,綠熟果需14 天貯藏可增加發芽(Sanchez, et al., 1993)。新鮮收穫茄子種子含水量約50%,貯藏安全含水量則為7~11%。一般以自然乾燥或乾燥機乾燥,茄科作物種子可以37~40℃之乾燥機,當水分開始下降時,溫度為32~35℃,大約需八小時即可(George, 1999)。種子乾燥調製不當易誘導種子休眠發生,唯其原因並不清楚。本計劃期對茄子採種條件及種子調製方法加以研究,以減少茄子種子休眠現象發生。
材料與方法
一、 試驗材料
'新娘'、'嬌娘'、'仁美'、'豐美'、'粉紅佳人'、'麻薯長茄'、'昭君'及'光榮'等茄子品種(農友種苗公司)。
二、 植株種植及種子取出
春作於2001、2002 年3 月或秋作於2001 年8 月將7 週齡苗定植至中興大學試驗田,畦寬60 ㎝,株距75 ㎝,開花時掛牌,選取開花後50 天及60 天果實進行採收。將茄子果實以剉籤方式成為約0.5 cm條狀,置於塑膠盒中泡水數分鐘,再以紗布包裹之搓洗,利用篩網將果肉與種子分離。將種子表面水拭乾,分別置於20℃與35℃恆溫生長箱中風乾,時間分別為11~12 小時及60 分~70 分,使種子內之水分含量,下降至8-12%後,再將種子進行發芽試驗或貯藏於6~8℃冷藏庫。
二、果實後熟處理
採收後部分茄子果實置於室溫(約25~27℃)下後熟7 天,以水洗法取出種子,進行發芽試驗或貯藏之。
三、發芽試驗
取20 粒種子播於內置一張5.5 ㎝濾紙(Whatman no.1)培養皿中,加2 ml 蒸餾水,將各處理分別置於25℃恆溫及25/30℃(12hrs/12hrs)變溫生長箱中進行發芽試驗,每處理三重複。試驗期間保持濾紙濕潤,播種後每日計算其發芽粒數(胚根突破種皮約0.5 cm 視為發芽),由於於恆溫時種子發芽慢,調查至30 天為止。計算最終發芽百分率、平均發芽天數、50%發芽率所需之天數(T50)及達到90%最終發芽率減去達到10%最終發芽率所需之天數(發芽整齊度, T90-10)。發芽計算公式:
(1)發芽百分率(Final germination percentage, FGP)
FGP (%)=(_GNi×GN)×100
GNi:第i 天發芽之種子數;GN:試驗種子數
i:1,2,……至發芽調查結束日
(2)平均發芽天數(mean germination time, MGT)
MGT (day)=_(I×Gni)/ _Gni
GNi:第i 天發芽之種子數; i:1,2,……至發芽調查結束日
(3)發芽整齊度(spread time of 10% to 90% of final germination, GT90-10)T90-10 (days)=FGP×90%所需天數-FGP×10%所需天數
四、比重分級
溶液比重採行Taylor 等人(1982)方法,將正己烷與氯仿混合後,利用比重計調整比重。將1 克茄子種子置於口徑3 cm,長30 cm 玻璃管內,其內含50 ml 之不同比重液,由比重小往比重大依序分級分成0.98~1.00、1.00~1.10、1.05~1.10、1.10~1.15、1.15~1.18 等5 級。每處理攪拌15 秒,靜置40 秒之後以紗網分別接取下沉及上浮之種子,平鋪於15 公分濾紙,乾燥15 分鐘(Toorn and Karssen, 1993)。處理三重複,分級後種子進行發芽試驗。
五、導電度測試
將未後熟與後熟7 天種子,各取25 粒放入試管 中,加入10 ml去離子水,置於25℃及25/30℃下,於24、48、72、96、144 小時以電導度計(980-k19/120)讀取其電導值,估算單位時間內之滲漏量,每處理六重複。
結 果
經50 天成熟'麻薯長茄'果實之種子以二種不同乾燥溫度,種子於二溫度下發芽情形如表一,於25/30℃下種子發芽率不受乾燥溫度影響達95%以上。於25℃下發芽,則以35℃下乾燥,發芽率63%顯著高於20℃乾燥者及未乾燥者。不同成熟天數及果形之茄子果實於春及秋作採收,種子於25℃及25/30℃下進行發芽試驗,於25/30℃種子發芽率皆顯著較25℃佳(表二及三)。不同果形茄子果實經50 天成熟,25/30℃發芽溫度下,春作與秋作間種子發芽率無顯著差異(表二)。於25℃下,中長形果實以'粉紅佳人'品種於秋作者顯著高於春作,'豐美'品種則反之,其他品種則於二作間差異不顯著。經60 天成熟果實種子於二發芽溫度下,以'麻薯長茄'及'昭君'品種之春作種子發芽率顯著高於秋作(表三),於25℃下'新娘'及'仁美'品種以秋作發芽率顯著較高,其他品種於二作間則差異不顯著。
秋作後熟處理顯著提高'新娘'品種發芽率,60 天成熟果實後熟14天有100%發芽率,平均發芽天數為5.6 天(表四)。'昭君'品種以50 天成熟果實後熟14 天或60 天成熟果實後熟7 天有90%發芽率,平均發芽天數為9.7 天。'豐美'品種以60 天成熟果實後熟7 天及'麻薯長茄'品種以50 天成熟果實後熟7 天改善種子發芽情形。於春作,後熟處理顯著提高'新娘'品種發芽率,'昭君'品種種子發芽率不受後熟影響,後熟14 天則可顯著縮短發芽天數及提高整齊度(表五)。 '豐美'品種以後熟14 天改善種子發芽情形,'麻薯長茄'以60 天果實後熟處理7 天發芽率達100%。秋作'新娘'及'麻薯長茄'品種果實後熟及種子貯藏四個月顯著提高50 及60 天種子發芽率(表六)。後熟處理對'豐美'品種貯藏後種子發
芽無顯著促進影響,'昭君'品種以50 天果齡後熟七天者顯著提高種子發芽率。於春作,'新娘'及'豐美'品種50 及60 天成熟果實後熟及貯藏一個月發芽率80~100%,顯著縮短平均發芽天數(表七),'麻薯長茄'以50 天果實種子經貯藏一個月提高發芽率達90%。'昭君'品種種子發芽率除50 天果實後熟7 天者為72%較低者外,處理間差異不顯著,經三個月貯藏達100%。'豐美'品種種子經密度分級,未後熟果實種子較後熟種子輕,種子內所含澱粉較少醣類較多(表八)。密度愈大種子重量愈重,種子發芽率較高。種子經浸潤8 天其導電度變化如圖一,後熟種子於25℃下或25/30℃下之導電度於一天後迅速增加,顯著高於未後熟種
子.
討 論
新鮮採收茄子種子於恆溫下發芽有休眠現象,變溫對茄子有解除休眠效果,本實驗不同茄子品種顯示於變溫下種子發芽率有85%以上,於恆溫下發芽情形受品種、果實成熟時溫度條件、果實成熟度、後熟處理、種子含水量等因素而影響。種子休眠是植物發育過程中的一個暫停現象,是植物適應特殊環境而保持之一種生態特性。休眠受基因與環境因子所控制,溫度對休眠影響於種子發育不同階段而反應不同,種子發育過程中高溫或低溫促進休眠發育現象,成熟種子於接
近休眠時發芽溫度範圍變窄,休眠後期則變廣(Leopold, 1996)。不同果形及果齡茄子品種於春、秋作種植,於恆溫下發芽,'仁美'及'粉紅佳人'品種受果齡影響於季節有不同表現,於極長形及球形以春作發芽情形較佳,卵形及中長形則以秋作發芽表現較佳或無差異。於變溫下發芽則不受果形、季節及果齡之影響。綜合上述結果顯示於恆溫下發芽之穩定性受品種影響極大。
不同乾燥溫度下調製種子,於25℃恆溫發芽,以35℃乾燥處理者較佳,顯示種子以高溫短時間下使種子水分含量由40%下降至8~12%,提高恆溫下發芽率,可知高溫回乾調製種子,使新鮮茄子種子休眠現象被改善,唯其效果仍有限。
實驗茄子品種經一個月(春作)或四個月(秋作) 貯藏可提高於恆溫下發芽率,採收後種子以光線、低溫或變溫等解除休眠,但如經一段時間貯藏,則可以部分或完成地不需這些因子誘導(Leopold,1996)。如將新鮮採收種子陰乾24 小時,於太陽光下晒五天,直至種子含水量降為8%,種子發芽率為10 %,貯藏135 天後發芽率升高至76.3% (Krishnasamu and Palaniappan, 1990)。秋作採收茄子較春作採收者需較長貯藏以增加恆溫下發芽率,如'昭君'果實成熟60 天者,於秋
作下於恆溫或變溫下均不發芽,且未後熟果經五個月貯藏才開始有種子發芽,推測其因秋作者生育溫度由高溫至低溫,果實有較長生育過程於低溫期,而春作者則反之,果實生育溫度愈來愈高,或許誘導休眠因子因而減少,使其不需長之貯藏即可減輕其休眠性。對於一些果菜類果實採收後進行後熟處理,即室溫下果實放置7、14 天,使種子易取出,且可以有效提高種子發芽率。於茄子此現象仍受到品種之影響,於'新娘'、'豐美'及'昭君'後熟7 天即有顯著提高於恆溫下發芽,'麻薯長茄'無顯著效果且後熟14 天50 反而有不利影響。茄子果實採收後之後熟處理使種子充實度增加,使醣成為澱粉貯藏,較重之種子發芽情形可被改善。茄子果實經5~20 天後熟處理使種子千粒重增加,隨果實成熟天數增加,所需後熟天數減少(北京農業大學, 1983)。由導電度分析後熟處理不影響細胞膜之通透性,於變溫下種子發芽過程滲漏量減少,推測種子內物質被發芽過程所利用或有利季節、果齡、後熟及貯藏對茄子種子發芽之影響於膜構造完整,於恆溫下種子內代謝生理顯然出現一些問題。後熟可改善新鮮種子於恆溫下發芽率不佳現象,其對種子發芽生理之影響及其機制仍未有文獻加以研究探討,故無法推測其影響發芽生理之原因。
參考文獻
1.北京農業大學譯。 1983。 茄子。 p.274-380。 In:蔬菜生理學基礎。 日本農山漁村文化協會編。 農業出版社。 北京。
2.諶克終譯。 1979。 種子發芽。 p.1-62。 In:蔬菜發育之生理與栽培之新技術。 徐氏基金會。 台北。
3.George, R. A. T. 1999. Vegetable Seed Production. CBI Publishing. New York.
4.Krishnasamy, V. and M. S. M. G. R. Palaniappan. 1990.Studies on seed dormancy in brinjal var. ‘Annamalai’. South Indian Horticulture 38: 42-44.
5.Leopold, A. C. 1996. Natural History of Seed Dormancy.p.3-58.In: Lang, G. A. (ed.) Plant Dormancy. CABInternational. Oxon.
6.Petrov, Hr., M. Doikova, and D. Popova. 1981. Studies on the quality of eggplant seed. Acta Hort. 111: 273-280.
7.Sanchez, V. M., F. J. Sundstroom, G. N. McCllure, and N. S. Lang. 1993. Fruit maturity, storage and postharvest maturation treatments affect bell pepper seed quality.Scientia Hort. 54: 191-201.