固体基质引发对黄瓜种子活力的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）

(一) 课题意义

黄瓜(cucumis sativus l.)又名胡瓜、刺瓜、王瓜，起源于喜马拉雅山南麓的热带雨林地区，为葫芦科甜瓜属一年生草本蔓生攀援植物，富含维生素a、c以及多种有益矿物质，具有清热利水、解毒消肿、生津止渴的作用，有很高的食用和药用价值，是世界性的重要蔬菜，也是我国的主要蔬菜作物之一。黄瓜种子在贮藏过程中容易发生老化，导致种子质量、活力和抗逆性降低，这种伴随贮藏时间而自然老化的过程将持续地影响到田间整个生育过程的生产性能，最终给农业生产造成巨大的经济损失^[1]。种子是农业生产上最基本的生产资料，而现代农业生产对种子的发芽率、出苗率、出苗速度以及出苗整齐度的要求越来越高。如何提高黄瓜种子活力，节约生产成本是农业生产上亟待解决的问题。

2. 研究的基本内容和问题

（一）研究目标

1)筛选对黄瓜种子促萌效果最佳的引发基质。

2）找到黄瓜种子在基质引发方式下的最适引发条件，包括引发温度、引发时间、基质含水量。

3. 研究的方法与方案

（一）研究方法

1）黄瓜种子引发基质的筛选

以南水１号、超市１号、南抗1号自然贮藏的陈年黄瓜种子为试材按照种子和基质干质量 1 ∶ 4的比例，加入一定的蒸馏水搅拌均匀，在暗培养箱中20℃引发处理. （蒸馏水量由预备实验中的较适基质含水量折算，引发时间为预备实验中较适时间）。将种子自然回干进行引发效果检验试验。

2）不同引发处理对黄瓜种子发芽影响

以超市１号为试材，以预实验为基础，运用控制变量的思想探究在已筛选出的基质中引发处理的最适基质含水量、引发时间和引发温度。种子与基质按干质量比1:4搅拌均匀置于暗培养箱中在不同的引发温度、引发时间、基质含水量条件下引发。然后进行引发效果检验试验。综合分析发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽时间、出芽整齐度、出苗整齐度等指标。各处理范围根据前人基质引发技术的研究和预备实验设计。

3）种子的引发效果有效期鉴定

已知低温贮藏可以延长种子的引发效果。故将引发回干后的种子于低温贮藏1个月、2个月、3个月、4个月后分别做引发效果检验试验。

（二）技术路线 见附件

（三）实验方案

1试验材料

采用自然储藏老化的黄瓜品种为试材（5年陈种），品种为南水1号、超市1号、南抗1号，由南京农业大学葫芦科作物遗传与种质创新实验室提供。

供试固体基质为蛭石、珍珠岩和椰糠。蛭石、珍珠岩和椰糠均用270 μm～830 μm的筛子过筛，然后将颗粒直径在270 μm～830 μm 的蛭石、珍珠岩和椰糠置于50 ℃烘箱中恒温烘干3 d，干燥贮存备用。

2试验方法

2.1预备实验 随机选取一种黄瓜品种的种子为供试材料，做不同基质含水量、不同引发时间下的引发处理，弃引发过度的处理组，确定各变量的梯度范围。基质含水量梯度为基质干重的30%、60%、90%。引发时间梯度为1d、2d、3d。引发温度为20℃。

处理。

2.2 引发处理试验1 称取黄瓜南水1号、超市1号和南抗1号的种子各3.5 g，并按照一定比例，将种子、基质和蒸馏水混匀，然后置入培养箱（黑暗），20~21 ℃条件下引发24 h，每个处理3次重复。试验比例和引发时间由预备试验确定。

2.2引发处理试验2 根据试验1的结果，设计试验2。称取超市1号 种子2 g,以蛭石为引发基质，并按照种子干重：基质干重1：4比例，将种子、基质混匀，分别加入不同质量的蒸馏水，混匀后置入培养箱（黑暗），25 ℃条件下引发24 h，每个处理3次重复。

2.3引发处理试验3 根据试验1和试验2，设计试验3，称取超市1号 种子3.5g，以蛭石为引发基质，将种子干重：基质干重：蒸馏水按一定的比例，将种子、基质、水混匀后置入混匀后置入培养箱（黑暗），设置引发温度梯度为15℃、20℃、25℃，设置引发时间梯度为24 h、28h、32h，每个处理3次重复。

2.4回干 引发处理结束后，用细筛将种子从基质中筛出，自然条件下回干一周。

2.5发芽试验 以未经处理的干种子为对照， 发芽床为90 mm培养皿加双层滤纸，每处理100粒种子，重复3次，置于光照培养箱中，黑暗条件下设置萌发温度为25 ℃。发芽期间，向培养皿内适当补充少量水分，以胚根明显露出时作为种子发芽的标志， 每12 h统计1次发芽数，统1计发芽率（发芽后第4天种子的发芽总数)、发芽指数(Gi=∑Gt / Dt，Gt为在时间t日的发芽数，Dt为相应发芽日数)，发芽势（发芽后第2 d种子的发芽总数）。

2.6 育苗试验 以未经处理的干种子为对照，在种子发芽高峰期选择发芽一致的种子20颗播入育苗盘中，观察出苗率，于50%芽苗破心后5 d测定植株高度，3次重复。

2.7 引发处理后不同储存时间处理 试验选对超市1号表现较好的固体基质引发方式对超市1号老化黄瓜种子进行处理。回干后把黄瓜种子种子放置于种子袋中，在常温条件下储存1 、 2 、 3 、 4 个月 。然后进行发芽试验和生理指标测定。

3 生理指标测定及方法

3.1 种子浸出液相对电导率的测定 电导仪法测定种子浸出液相对电导率的方法进行测定。

3.2 种子浸出液糖含量的测定 以未经固体基质引发处理的干燥种子为对照，选取大小一致的回干后种子10粒（3次重复），蒸馏水冲洗干净后滤纸吸干表面水分，用分析天平称重后置入玻璃试管中，加20 ml蒸馏水浸泡5 h，连同种子及种子浸泡液置入水浴锅中沸水浴30 min得种子浸出液，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量^。

3.3 丙二醛含量及超氧化物歧化酶活性的测定 于种子发芽第2 d随机取萌发中的种子，蒸馏水冲洗干净，吸水纸吸干表面水分，去皮。称取去皮后种子0.1 g，置于预冷的研钵中，提取酶液，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法测定超氧化物歧化酶(SOD)采用氮蓝四唑(NBT)光化学抑制法测定。

4数据处理

采用Excel、SPSS 20. 0软件对试验数据进行统计分析，采用单因素方差分析法进行显著性分析，Duncan 氏法进行多重比较(P≤0.05)。

（四）可行性分析

1）本研究在葫芦科作物种质创新实验室进行，该研究室已有多年的葫芦科作物研究基础，完全具备实施本研究的实验条件及试验材料培养所需的设施条件。

2）导师从事科研工作多年，具有丰富的研究经验和相关知识，可以指导本项目顺利开展。

3）本人已学习了《有机化学》、《生物化学》，《植物生理学》、《园艺作物种子学》等课程，已初步了解并不断学习掌握实施本研究所需专业知识。并在日常学习中掌握了基本的实验技能。

4）本人已人阅读了大量本课题相关文献，对本实验所涉及的背景和专业知识非常熟悉。在观赏植物生理生态研究室学习2个月，进入葫芦科作物种质创新实验室了解学习一年有余，具备了实施本项目的实验操作技能。

5）本研究难度适中，本人可以充分利用课外时间完成本实验。

4. 研究创新点

目前，黄瓜种子引发的相关研究集中在PEG渗透调节对黄瓜种子的效应，但是PEG毒性大、价格高、易残留于种子表面不易清除，在农业生产中难以推广应用。本研究首次采用固体基质引发方式对黄瓜种子进行引发处理，研究了不同基质、不同引发条件对老化黄瓜种子活力的影，并探讨了不同贮藏时间对引发效果的影响，以期为提高黄瓜种子活力提供生理生化基础。

5. 研究计划与进展

2013年6月 查阅文献预备试验优化实验方案

2013年7月2013年8月 引发处理试验

2013年9月2014年1月 引发效果维持时间鉴定