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外源激素对紫玉盘种子萌发的影响



全 文 :外源激素对紫玉盘种子萌发的影响
翁春雨,任军方,符瑞侃 (海南省农业科学院园林花卉研究所,海南海口 571100)
摘要 [目的]为了得出促进紫玉盘种子萌发的最佳处理组合。[方法]探讨 3种外源激素 GA、6-BA和 2,4-D不同浓度对紫玉盘种子
萌发的不同影响。[结果]6-BA对紫玉盘种子的萌发起明显促进作用,最适浓度为 25 mg /L。[结论]外源激素对紫玉盘种子的萌发起
着重要的促进作用,浓度越高,对种子萌发的抑制作用越明显。
关键词 紫玉盘;外源激素;萌发
中图分类号 S604 + . 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2014) 30 -10462 -02
Effects of Exgenous Hormone on Germination of Seeds of Uvaria microcarpa
WENG Chun-yu,REN Jun-fang,FU Rui-kai ( Institute of Garden Flowers,Hainan Province Academy of Agricultural Sciences,Haikou,
Hainan 571100)
Abstract [Objective]The research aimed to obtain the optimum treatment combination which could promote the germination of the seeds of
Uvaria microcarpa. [Method]The different effects of the three kinds of exogenous hormone GA,6-BA and 2,4-D on the germination of the
seeds of Uvaria microcarpa were studied. [Result]6-BA had the obvious promotion effects on the germination of the seeds of Uvaria microcar-
pa,and the optimal concentration was 25 mg /L. [Conclusion]The exogenous hormone had the significant promotion effects on the germina-
tion of the seeds of Uvaria microcarpa. The higher the concentration was,the more obvious the inhibition of seed germination was.
Key words Uvaria microcarpa; Exgenous hormone; Germination
基金项目 2014 年海南省自然科学基金项目( 琼科[2014]71 号,项目
编号: 314165 ) ; 2013 年海南省重大科技项目( ZDZX2013
013-01) 。
作者简介 翁春雨( 1973 - ) ,女,海南文昌人,园艺师,从事南药、热带
花卉资源开发与利用方面的研究。
收稿日期 2014-09-15
植物激素[1]是植物体内合成的对植物生长发育有显著
作用的几类微量有机物质,也被称为植物天然激素或植物内
源激素。它是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、可调
节植物生理反应的活性物质。植物外源激素就是人工合成
的具有生理活性、类似植物激素的化合物。通过外源激素的
浓度与配比变化,改变内源激素水平与平衡,实现植物不同
生长发育阶段的需求。
有研究指出,赤霉素(GA)、细胞分裂素等产生能力是种
子萌发的基本过程[2]。赤霉素可有效地打破种子休眠,动员
储存物质分解,供应幼苗生长的需要。Heydecke等[3]研究表
明,赤霉素处理有助于种子通过不可逆时期。高智慧等[4]在
对衫木种子的研究中发现 GA 起促进作用。宋志荣[5]在几
种药剂对种子发芽的影响研究中发现,GA 对提高辣椒种子
的发芽势和发芽率的效果最佳。朱立新等[6]研究表明,6-苄
基腺嘌呤(6-BA)对提高甜瓜种子发芽率的效果较好。贾亚
雄等[7]在外源激素对黄瓜种子萌发影响作用的研究中,通过
GA、6-BA、2,4-D分别进行单因子、双因子、三因子处理,经过
对比,发现以 25 mg /L 6-BA单因子处理为最佳方法。
关于外源激素影响种子休眠与萌发的研究,国内外已进
行了许多工作,但对野生药用植物紫玉盘种子萌发的研究未
见相互效应的报道,从而不能深入了解外源激素对紫玉盘种
子萌发的影响。为此,在借鉴他人试验方法的基础上,笔者
初步研究了 GA、6-BA和 2,4-D 3 种外源激素对紫玉盘种子
萌发的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 供试材料为饱满的紫玉盘种子 800 余颗。
播种基质为草炭土、河沙(体积比 2∶ 1)。
1. 2 试验方法 试验于 2013 年 11 月 20 日在海南省农业
科学院研究院园林花卉研究所实验室进行。前期进行激素
溶液的调配、浸种及清洗。播种试验地点在该所苗圃。
将 6-BA、2,4-D和 GA 分别配成 25、50、75 mg /L 3 个浓
度水平,然后分别对紫玉盘种子进行单独激素处理。每个浓
度的种子均设 2次重复。对照试验采用清水浸种处理,2 次
重复。每个处理为 40 粒种子,把紫玉盘种子分别浸泡于不
同浓度的溶液中,室温(20 ~ 28 ℃)浸种 24 h,然后将种子取
出,用清水漂洗干净。采用点播法播入准备好的播种盘中,
间距约 3 cm ×3 cm,进行常规发芽实验观测。
发芽势(%)=规定时间内的种子发芽数 /供试种子数 ×
100
发芽率(%)=种子发芽数 /供试种子数 ×100
2 结果与分析
2. 1 紫玉盘种子发芽情况随时间的变化 经观察,发现紫
玉盘种子在 2014 年 3 月 10 日开始萌芽。其中,浓度 75
mg /L促进紫玉盘种子发芽较快。紫玉盘种子秋冬季在海南
自然条件下的萌芽时间较长,约 110 d。
由表 1可知,在此阶段萌发的种子数量明显增多,3种外
源激素在较低浓度水平(25 mg /L)时促进紫玉盘种子的发芽
率都比较高,尤其是 6-BA最高为 52. 5%。发芽率与发芽势
无明显差别。
由表 2可知,3月 30日 3种外源激素 25 mg /L促进种子
发芽效果都比较明显。发芽率最高的仍是 6-BA 25 mg /L,发
芽率为 68. 75%。此阶段(始发芽后 8 ~ 20 d)发芽势普遍升
高,是紫玉盘种子发芽的高峰期。其中,促进作用最明显的
组合是 6-BA 50 mg /L,达 42. 5%。
由表 3 可知,4 月 11 日 6-BA 25 mg /L促进紫玉盘种子
的发芽率最高,为 80%,比清水 CK高 18. 75%。此阶段种子
的发芽势整体减弱,连续观察几天后,未发现种子继续萌发。
责任编辑 刘月娟 责任校对 李岩安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(30):10462 - 10463,10530
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.30.010
因此,这组数据为该次试验所得的最终结果。
表 1 3月 18日紫玉盘种子发芽数情况
激素种类 浓度∥mg /L 发芽数量 发芽势∥% 发芽率∥%
GA 25 33 41. 25 41. 25
50 5 6. 25 6. 25
75 13 15. 00 16. 25
2,4-D 25 31 38. 75 38. 75
50 11 13. 75 13. 75
75 11 12. 50 13. 75
6-BA 25 42 52. 50 52. 50
50 4 5. 00 5. 00
75 16 16. 25 20. 00
CK 清水 22 27. 50 27. 50
注:每个处理 40粒,2次重复。表中总数以 80粒计算。
表 2 3月 30日紫玉盘种子发芽情况
激素种类 浓度∥mg /L 发芽数量 发芽势∥% 发芽率∥%
GA 25 52 23. 75 65. 00
50 35 37. 50 43. 75
75 29 20. 00 36. 25
2,4-D 25 52 26. 25 65. 00
50 34 28. 75 42. 50
75 27 20. 00 33. 75
6-BA 25 55 16. 25 68. 75
50 38 42. 50 47. 50
75 30 17. 50 37. 50
CK 清水 44 27. 50 55. 00
表 3 4月 11日紫玉盘种子发芽情况
激素种类 浓度∥mg /L 发芽数量 发芽势∥% 发芽率∥%
GA 25 63 13. 75 78. 75
50 53 22. 50 66. 25
75 46 21. 25 57. 50
2,4-D 25 57 6. 25 71. 25
50 55 26. 25 68. 75
75 42 18. 75 52. 50
6-BA 25 64 13. 75 80. 00
50 52 17. 50 65. 00
75 48 22. 50 60. 00
CK 清水 49 6. 25 61. 25
从表 2、3可以看出,3种外源激素在较低浓度水平 25、50
mg /L处理的种子发芽率都明显高于清水 CK,75 mg /L处理
的种子发芽率略低于清水 CK。
2. 2 不同激素种类对紫玉盘种子发芽的影响 紫玉盘种子
秋冬季在海南自然条件下的萌芽时间较长,约 110 d,种子萌
发期约为 30 d(3 月 10 日 ~ 4 月 11 日)。赤霉素 GA、2,4-D
和 6-BA 3种植物外源激素对紫玉盘种子萌发的促进作用因
浓度的不同而存在着明显差异。其中,以 25 mg /L浓度处理
的效果最好,随着浓度的增加,发芽率有所下降。在发芽时
间上,添加外源激素的影响与清水 CK无明显差别,加快种子
萌发不明显。
在种子萌发期间,发芽势最高的时间段与外源激素浓度
也有明显关系。在开始发芽 7 d内,浓度 25 mg /L促进种子
萌发较集中,发芽势高;在发芽后 8 ~ 20 d,浓度 50 mg /L 处
理的种子发芽数量增加,发芽势明显超过 25 mg /L。
结合萌发前期情况,各处理发芽率在对照的基础上各有
不同,3种外源激素在 25 mg /L的低浓度水平下促进作用都
明显提高,其中以 6-BA 效果最好,为 68. 75%,GA 和 2,4-D
都为 65%。清水 CK 发芽率为 55%,明显高于 50、75 mg /L
浓度水平。在 4月 11日,25 mg /L处理的种子发芽率明显高
于对照,6-BA浓度 25 mg /L处理的发芽率为最高 80%,比清
水 CK高了18. 75%。略有不同的是,该阶段50 mg /L处理组
的发芽率有所提升,略高于对照。75 mg /L的发芽率仍然低
于对照组。
由此可知,对紫玉盘种子萌发促进作用最明显的处理是
6-BA浓度 25 mg /L。在发芽 7 d内,浓度 25 mg /L的发芽势
最高;在发芽后 8 ~20 d,浓度 50 mg /L的发芽势明显超过 25
mg /L。
3 结论与讨论
植物激素和萌发的关系在理论、生产实践上都是一个很
重要的问题,并且植物种子的活力与植物激素密切相关[7]。
试验中采用的 3种外源激素如生长素、细胞分裂素以及赤霉
素的作用各不相同,对植物的生长发育都有重要的调节控制
作用,在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成
熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面分别或相互
协调地调控植物的生长、发育与分化[8]。然而,各种植物外
源激素作用对种子萌发的效果各不相同。
6-BA是第一个人工合成的细胞分裂素。1952 年美国
Wellcome Research实验室合成,60年代日本将其商品化。6-
BA由发芽的种子、根、嫩枝、叶片吸收,可促进细胞分裂、促
进种子发芽和诱导休眠芽生长等[9]。它在该次试验中表现
最为突出,促进种子萌发效果明显。2,4-D是植物生长调节
剂,在使用过程中由于用量和浓度的不同,对同一作物组织
有着不同的效果。低浓度具有促进作物生长发育的作用,促
进坐果和果实的发育,而高浓度则会引起生长上的畸形甚至
杀死植物,可作除草剂用。在试验中,2,4-D对紫玉盘种子的
萌发作用与清水 CK间差异不是很明显。GA能提高植物体
内生长素的含量,从而调节细胞的伸长,对细胞的分裂也有
促进作用,促进细胞的扩大(但不引起细胞壁的酸化) ,促进
植物茎、叶伸长,能代替某些种子萌发所需要的光照和低温
条件,从而起到促进发芽的作用。试验中,GA对紫玉盘种子
的萌发起促进作用,但效果没有 6-BA好。
通过对 3种外源激素对紫玉盘种子萌发影响结果的综
合分析,得出对紫玉盘种子萌发最好的是 6-BA,且浓度为 25
mg /L时作用效果最好,对紫玉盘种子的萌发起促进作用且
作用明显。GA对紫玉盘种子的萌发起促进作用,但效果没
有 6-BA好。原因可能是紫玉盘本身不需要 GA 打破休眠。
只要 6-BA促进其细胞分裂,就能很好地促进紫玉盘种子萌
发。2,4-D对紫玉盘种子的萌发作用不是很明显。
研究表明,外源激素对紫玉盘种子萌发起着促进作用,
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3640142 卷 30 期 翁春雨等 外源激素对紫玉盘种子萌发的影响
益注重环保的现代社会,我们同样不可忽视沼液在利用过程
中对环境带来的风险。目前关于沼液应用风险的研究仍处
于起步状态。在今后的相关研究中,也应对其给予其相当的
重视,为沼液的绿色运用提供科学依据。
此外,我国在沼液利用方面还存在着以下问题。①利用
率不高。尽管沼液是一种优质的有机肥料,但围绕沼液建设
的基础设施数量不足,如沼液输送管道、沼液储存池,因此目
前能高效利用沼液的地区仅限于沼气站周边。②二次污染
隐患。从目前的行业现状看,沼液的产出量较高,而运输成
本偏高,导致部分地区的沼液被肆意排放,其排放量远高于
沼气站周边农田与林地所能消纳沼液总量,极易造成二次污
染。③未建立起标准化的沼液施肥模式,缺乏专业人员指
导。目前,我国针对沼液开发利用的研究力度较为薄弱,而
且普遍缺乏这方面的专业技术人员。沼液的开发利用务必
考虑利弊平衡,注重环境效应。因此,我国的未来沼液利用
工程应紧紧围绕这些问题进行合理开发,同时制定相关行业
标准,加大沼液利用的推广力度,扩大沼液利用范围,将沼液
更好地应用在农林业生产中。
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91 -99.
( 上接第 10463页)
并从多方面说明外源激素促进种子萌发的效果。在种子萌
发期间,发芽势最高的时间段与外源激素浓度也有明显关
系。在开始发芽 7 d内,浓度 25 mg /L发芽势最高;在发芽后
8 ~20 d,浓度 50 mg /L时发芽势明显超过 25 mg /L,浓度 75
mg /L时发芽势也有所提高。因此,稍高浓度(在允许范围
内)对种子萌发的抑制作用会随着时间的增加而有所解除。
在发芽 7 d后,发芽势增加,明显提高发芽率。研究还表明,
高浓度的激素处理种子会对种子的萌发产生抑制作用。植
物体内的激素有很强的专一性和亲和力。不同的外源激素
对不同植物的种子萌发所起的促进作用并不相同。综合该
次试验结果,发现促进紫玉盘种子萌发效果最好的外源激素
是 6-BA 25 mg /L。同时,同一种激素低浓度促进生长,但激
素浓度过高会对种子的发芽产生抑制作用,因此激素浓度并
不是越高越好。
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