全 文 ：收稿日期:2007-03-21
基金项目:辽宁省教育厅重点项目(05L341)
作者简介:范文丽(1974-),女,沈阳农业大学助理研究员,博士研究生,从事药食兼用野菜栽培生理研究。*通讯作者Corespondingauthor:李天来
(1955-),男,沈阳农业大学教授,博士,从事设施园艺及蔬菜生理研究。
变温层积条件下GA3对长白楤木种子萌发的影响
范文丽,宁 伟,李天来*,赵英明,潘小燕
(沈阳农业大学 园艺学院,辽宁省设施园艺重点实验室,沈阳 110161)
摘要:长白楤木(AraliacontinentalisKitagwa)种子具有休眠特性,在自然条件下萌发困难,探讨了GA3处理对长白楤木种子萌发的
影响。在变温层积(25℃/5℃)的基础上,采用不同浓度 GA3处理长白楤木种子,测定种子发芽率和发芽势,测定 150mg·L-1GA3处
理的种子 α-淀粉酶活性的变化。结果表明:在变温层积条件下,150mg·L-1GA3处理可以有效提高长白楤木种子的发芽率和发芽
势;GA3处理可显著提高种子内 α-淀粉酶活性。处理20d时,种子内 !-淀粉酶活性是对照的3.8倍。
关键词:长白楤木;种子休眠;变温层积;GA3
中图分类号:S482.8.5;S567.23.9 文献标识码:A 文章编号:1000-1700(2008)01-0080-03
EfectofGibberelin(GA3)OnAraliacontinentalisKitagwaSeed
Dormancy-BreakingProcessunderFluctuatingTemperature
FANWen-li,NINGWei,LITian-lai*,PANXiao-yan
(ColegeofHorticulture,LiaoningKeyLaboratoryofProtectedHorticulture,ShengyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,China)
Abstract:AraliacontinentalisKitagwahasthecharacterofdormancy.Itisdificulttogerminateusualy.Thisstudyinvestigated
theefectsofdiferentconcentrationGA3onAraliacontinentalisKitagwaseedgerminationunderfluctuatingtemperature(25℃/
5℃),temporalchangesinα-amylaseactivityat150mg·L-1 GA3duringstratificationweredetermined.Theresultsindicatedthat
GA3playedanessentialroleinmanyaspects.Therateofseedgerminationandpotentialburgeonincreasedwith150mg·L-1GA3
underfluctuatingtreatment.Inthewholedormancy-breakingprocess,therewassignificantincreaseintheindicesfortheα-
amylaseactivity.20daftertreatment,the!-amylyasewas3.8-foldofCK.
Keywords:AraliacontinentalisKitagwa;dormancy-breaking;stratification;GA3
长白楤木(AraliacontinentalisKitagwa)为五加科楤木属多年生草本植物,是我国北方特有的珍稀经济物
种[1]。嫩芽是一种珍稀的山野菜,其食用与保健价值正逐渐受到人们的重视,但是过度采摘造成植株茎叶发育
迟缓,不能正常开花结果,影响到种群复育及更新。其根皮及茎皮可入药,具有镇静、抗炎、利水健胃,祛风除湿,
活血止痛,降血脂,抗氧化等作用[2-5]。由于野生状态下对其根和茎的过度开采,造成资源渐近枯竭,为了保护野
生长白楤木种质资源并能更有效利用长白楤木,韩承伟等人都先后对长白楤木驯化栽培做了初步的研究[5-6],但
因其种子萌发困难,发芽率低,严重影响长白楤木种质资源的扩繁。杨立学等已对长白楤木进行了组织培养和
植株再生的部分研究[8],但目前生产仍然以种子繁殖为主。为了解决长白楤木因种子深休眠造成的种苗繁育困
难,为长白楤木种质资源扩繁及产业化生产提供一定的理论依据,本试验在变温层积的基础上,用不同浓度
GA3处理长白楤木种子,摸索解除长白楤木种子休眠和提高种子发芽率的方法,并探讨了种子休眠解除过程与
种子体内α-淀粉酶活性变化的关系。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2005年12月在沈阳农业大学蔬菜学科实验室进行,供试长白楤木种子采自辽宁抚顺,采收后的种
子用清水漂洗,除去瘪种,将饱满的种子阴干后自然贮藏,备用。供试GA3为化学纯。
1.2 方法
设置0(CK),50,150,300mg·L-1共4个GA3浓度处理,每个处理取长白楤木种子 250g,浸泡 8h后置于生
沈阳农业大学学报,2008-02,39(1):80-82
JournalofShenyangAgriculturalUniversity,2008-02,39(1):80-82
第1期
化培养箱中,进行变温(12h 25℃/12h 5℃)层积,3次重复。
1.2.1长白楤木种子发芽率调查 处理31d时,每处理取100粒种子,采用显微镜观察,以观察到种子裂口作
为发芽标准,观察种子发芽情况,计算发芽率。
1.2.2长白楤木种子发芽势测定 从种子裂口开始,每3d进行一次种子发芽率观察,每次随机取样100粒,重
复3次,计算种子发芽势。发芽势=发芽种子数
发芽天数
。
1.2.3长白楤木种子 α-淀粉酶活性的测定 分别于处理 5,10,15,50d,取 150mg·L-1GA3处理种子和未经
GA3处理的种子(CK)各2g,参照郝建军的方法[9],测定种子α-淀粉酶活性。
2 结果与分析
2.1变温层积条件下GA3对长白楤木种子萌芽的影响
从图1可以看出,变温层积条件下,GA3处理种子发芽
率均显著高于对照,且种子发芽率随着GA3处理浓度的增加
而升高,150mg·L-1和 300mg·L-1GA3处理发芽率相当,达
51.17%和51.85%,二者没有显著差异,说明变温层积条件
下,GA3处理对解除长白楤木种子休眠、促进种子萌发是有
效的,可显著提高长白楤木种子的发芽率,150mg·L-1和
300mg·L-1GA3处理效果最好。
2.2变温层积条件下GA3对长白楤木种子发芽势的影响
从图2可以看出,在变温层积条件下,GA3处理显著地
提高长白楤木种子的发芽势,GA3处理种子发芽高峰期集中在处理16～19d,且150mg·L-1GA3处理发芽势最高。
对照从处理 13d开始种子陆续裂口,发芽势随处理时间延长逐渐升高,在处理 25～31d达发芽高峰期,但发芽
势仅为150mg·L-1GA3处理的50%。说明GA3处理加速了种胚的后熟进程,促进长白楤木种子萌发,增加了种
子萌发的整齐程度,且以150mg·L-1GA3处理发芽势最高,萌发效果最好。
2.3变温层积条件下GA3对长白楤木种子内α-淀粉酶活性的影响
从图3可以看出,随着处理时间的延长,种子内α-淀粉酶活性逐渐增强。GA3处理种子内α-淀粉酶活性
显著增强,处理20d时种子内α-淀粉酶活性急剧升高,是对照的3.8倍。说明GA3处理能够有效促进α-淀粉
酶活性的增强,加速种内贮藏物质的分解,为种子萌发提供物质基础。
3 结论与讨论
试验结果表明,变温层积条件下,长白楤木种子经 GA3处理后,显著地提高了种子的发芽率和发芽势,且
150mg·L-1GA3处理发芽势最高,说明在变温层积条件下GA3处理对解除长白楤木种子休眠是有效的,150mg·L-1
范文丽等:变温层积条件下GA3对长白楤木种子萌发的影响 81· ·
第39卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
GA3处理效果显著。长白楤木种子经GA3处理后,在休眠解除过程中淀粉酶的活性显著增强,α-淀粉酶活性的
变化与种子萌发率变化是一致的。
长白楤木与许多其他五加科植物相似,其种子成熟时种胚尚未完全分化,必须经过形态后熟和生理后熟
才能萌发[9-12]。变温层积可能是通过温度的变化,降低抑制萌发物质的活性,使种内促进萌发物质得到较好的激
活,加快了种胚的后熟,从而促进萌发[7]。淀粉酶能够促使淀粉转化成麦芽糖,再转化成还原糖被种胚吸收利
用。所以淀粉酶活性的强弱在种子萌发过程中的作用很重要[9,13]。种子休眠的解除是一个复杂的生理生化过程,
除了赤霉素外还有很多因素影响种子萌发[14,15]。在种子休眠解除过程中,影响种子体内蛋白质代谢、脂肪代谢
等方面的研究[16],有待进一步探讨。
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[责任编辑 马迎杰]
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