全 文 :收稿日期:2010 -10-18
基金项目:云南大学研究生科研课题资助项目(ynuy200922);云南大学生命科学实验教学示范中心创新项目资助(090004)。
作者简介:张瑞菊(1968-),女 ,山东菏泽人;讲师 ,在读博士研究生 ,主要从事植物发育和保护研究;E-mail:shangqian 0@ 163.com。
外源生长调节物质对阔叶杨桐种子萌发的影响
张瑞菊 1, 2
(1.云南大学生命科学院 , 昆明 650091; 2.菏泽学院 , 山东 菏泽 274015)
摘要:试验研究了厚皮香科植物阔叶杨桐种子在 3种外源生长调节物质 GA、IAA和 6-BA浸种处理下的萌发特性。结果
表明 ,阔叶杨桐种子为休眠性种子 , 不同外源生长调节物质对种子萌发影响不同 , 与对照相比 , 50 mg/L和 100mg/L的
GA浸种提高了种子的萌发率 ,而 150mg/L的 GA处理抑制种子的正常萌发;低浓度的 IAA(<100mg/L)浸种处理促进
种子的萌发 ,高浓度 IAA浸种降低种子的萌发率;种子萌发对不同浓度 6-BA的响应趋势与 IAA相似 ,综合分析认为 , 低
浓度的外源生长调节物质浸种处理可以在一定程度上解除种子的休眠 ,提高种子的萌发率 , 其中 50mg/L的 6-BA浸种
处理 12h效果最佳。
关键词: 阔叶杨桐;种子萌发;外源生长调节物质;休眠
中图分类号: S792 文献标志码: A 文章编号: 1101-4705(2011)02-0049-03
EfectofExogenousGrowthRegulatorsonSeedGermination
ofAdinandralatifolia(Theaceae)
ZHANGRui-ju1, 2
(1.SchoolofLifeSciences, YunnanUniversity, Kunming650091, China;
2.HezeUniversity, HezeShandong274015, China)
Abstract:ThispaperstudiedtheseedgerminationcharacteristicsofAdinandralatifoliainthefamilyTernstro-
emiaceaeunderdiferentexogenoushormonestreatments.TheresultsshowedthattheseedofA.latifoliawas
thedormancyseed, andtheefectofdiferentexogenousgrowthregulatorsonseedgerminationwasvarious.
Comparedwiththecontroltest, Gibberelicacid(GA)treatmentsof50mg/Land100 mg/Lcouldbreakdor-
mancyandalsoincreaseseedgerminationrate, buthigherconcentrationofGA(150 mg/L, soakingmorethan
24 h)inhibitedit.LowerconcentrationofIndole-3-aceticacid(IAA<100 mg/L)couldimprovegermination,
onthecontrary, higherconcentrationofIAAwouldinhibitit.Theresponseofthegerminationindiferentcon-
centrationof6-Benzylaminopurine(6-BA)wassimilartoIAA.Basedontheintegrateanalysis, lowerconcen-
trationofexogenoushormonestreatmentscouldbreakdormancytosomedegree, andalsoincreaseseedgermi-
nationrate, andtheoptimalexogenoushormonestreatmentforseedgerminationwas50 mg/L6-BAandsoa-
kingseedsfor12h.
Keywords: Adinandralatifolia;seedgermination;exogenousgrowthregulators;dormancy
阔叶杨桐(AdinandralatifoliaL.k.Ling)为广义山
茶科(Theaceae)杨桐属植物 , APGII分类系统[ 1]将其
划分为厚皮香科 (Ternstroemiaceae)。该植物为乔木 ,
一年生新枝 、顶芽 、叶柄 、叶片及子房表面均密被黄褐
色平伏短柔毛。子房 5 ~ 6室 ,浆果内种子多数 ,扁肾
形 ,褐色有光泽 ,主要分布于云南贡山[ 2] 。研究发现:
阔叶杨桐具有比较特殊的子房:其五心皮上部愈合成
中轴 ,下部不愈合而形成一空腔 ,在其空腔底部出现一
衍生的可育胎座 [ 3] ,所以阔叶杨桐是研究广义山茶科
植物系统演化的好材料。阔叶杨桐主要生于山地密林
或溪沟边疏林中 ,对维持中国南方森林生态系统的稳
定性有一定作用 。近年来 ,随着生态环境的日益破环 ,
有意识地选择和利用乡土树种效仿天然森林生态系统
进行人工造林 ,从而营造稳定而健康的以乡土树种为
主的森林生态系统 , 已成为国内外的一个研究热
点 [ 4] 。但是对乡土树种种子生物学特性掌握不够 ,就
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研究报告 张瑞菊:外源生长调节物质对阔叶杨桐种子萌发的影响
DOI :10.16590/j.cnki .1001-4705.2011.02.078
不能从时间和空间上把握其幼苗培育的最佳时期和方
法 ,从而在很大程度上限制了乡土树种的开发利
用 [ 5] 。因此 ,本试验通过研究阔叶杨桐种子萌发对外
源生长调节物质 GA、IAA和 6-BA的响应 ,探讨阔叶杨
桐这一优良乡土树种种子萌发的最佳条件 ,明确该物
种的种子萌发特性 ,为其开发利用和规模化种苗培育
提供科学依据。
1 材料与方法
阔叶杨桐种子 2009年 11月采集于云南昆明植物
园 ,种子采集时已处于成熟状态(部分果实已开始掉
落)。采集新鲜浆果带回实验室 ,将种子从果实中取
出 ,冲洗干净 ,用 1%的次氯酸消毒 20 min,然后用蒸
馏水冲净备用。
试验采用不同浓度的 GA、6-BA和 IAA三种外源
激素对种子进行浸种处理。其中 GA和 IAA的激素浓
度都为 50、100、150 mg/L三个浓度梯度 , 6-BA的激素
浓度为 20、50、100 mg/L。阔叶杨桐种子分别在各个
激素浓度进行 12、24、36 h和 48 h的浸种处理 ,每个处
理 25粒种子 , 4个重复 ,种子萌发采用培养皿滤纸法
于人工气候箱中进行 ,培养条件为 25 ℃,光照 14 h/d
(强度为 4 000lx)。当胚根突破种皮并长至 2 mm时 ,
视为种子萌发 ,每 24 h观察并记录种子萌发情况 ,同
时适量添加蒸馏水 ,保持滤纸湿润 ,持续时间依种子萌
发情况而定 。以次氯酸消毒后的种子 , 浸种 12 h, 25
粒 , 4个重复作为种子萌发的对照实验 ,其萌发条件与
实验组相同 。
不同外源生长调节物质浸种处理下种子萌发率以
各重复下的平均萌发百分数表示 ,即萌发率(%)=最
终萌发种子数 /供试种子数 ×100%。在数据分析时 ,
用 Excel2003进行原始数据统计 ,用 SPSS13.0统计软
件进行方差分析(ANOVA),选择概率为 0.05的显著
性水平 。
2 结果与分析
2.1 GA对阔叶杨桐种子萌发的影响
阔叶杨桐种子经不同浓度 GA浸种处理后 ,种子
萌发率比对照组的萌发率(63%)明显增高 。如图 1
所示:所有处理组中 ,以 50 mg/L处理 12 h萌发率最
高 ,为 81.25%;但随着浸种时间的延长 ,不同浓度 GA
浸种处理均使萌发率逐渐降低 。相同的浸种时间 ,随
GA浓度的增加其萌发率整体上呈降低趋势。方差分
析表明:不同浓度 GA浸种处理 12 h均与其它时间处
理组和对照组达到显著性差异(p<0.05)。因此 ,以
GA浸种处理 12 h对提高阔叶杨桐种子萌发率效果最
好 ,较长时间的 GA浸种处理对种子萌发不利 。
图 1 GA对阔叶杨桐种子萌发率的影响
2.2 IAA对阔叶杨桐种子萌发的影响
不同浓度 IAA浸种处理对阔叶杨桐种子萌发率
影响不同 。经 IAA浸种后萌发率在 28.75% ~
92.25%之间 ,差异显著 。 50 mg/L的 IAA处理组 ,随
浸种时间的延长 ,种子萌发率整体上呈上升趋势 ,但不
明显。 100 mg/L的 IAA处理的种子 ,随着浸种的时间
延长 , 萌发率明显增长 , 浸种 48 h萌发率达到
92.25%;而 150 mg/L的 IAA处理 ,整体上使萌发率降
低 。从图 2可以看出:低浓度的 IAA(<100 mg/L)能
促进阔叶杨桐种子萌发 ,高浓度的 IAA(150 mg/L)则
抑制种子萌发。当浸种浓度为 100 mg/L时 ,萌发效果
最好 ,且随着浸种时间的增加 ,萌发率不断提高;而浸
种浓度为 50 mg/L和 150 mg/L时 ,虽然可以提高种子
的萌发率 ,但效果不及 100 mg/L处理组 ,且在浸种 36
h时萌发率有所下降 。因此 ,浓度为 100 mg/L的 IAA
浸种处理有利于提高阔叶杨桐的种子萌发率。
图 2 IAA对阔叶杨桐种子萌发的影响
2.3 6-BA对阔叶杨桐种子萌发的影响
阔叶杨桐种子对 6-BA激素的响应基本与 IAA相
同 。经 6-BA浸种后萌发率在 36.75% ~ 96.00%之
间 ,差异显著。 20 mg/L的 6-BA处理组 ,随浸种时间
的延长 ,种子萌发率呈明显上升趋势 , 48 h萌发率最
高 ,达 84.00%;50 mg/L和 100 mg/L6-BA处理的种
子浸种 12 h萌发率最高 ,随着浸种的时间延长 ,萌发
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第 30卷 第 1期 2011年 2月 种 子 (Seed) Vol.30 No.2 Feb. 2011
率整体呈下降趋势 , 浸种 48 h萌发率分别达到
60.75%和 52.00%。从图 3可以看出:随浸种时间的
延长 ,低浓度的 6-BA(20 mg/L)能促进种子萌发 ,高浓
度的 6-BA(>50 mg/L)则抑制种子萌发。尽管低浓度
的 6-BA能促进种子萌发 ,但浸种 48 h的萌发率仅为
84.00%, 明显低于 50 mg/L浸种 12 h的萌发率
96.00%。因此 ,浓度为 50 mg/L的 6-BA浸种 12 h种
子萌发率最高。
图 3 6-BA对阔叶杨桐种子萌发的影响
2.4 3种外源生长调节物质对种子萌发的影响比较
通过不同激素 、不同浓度和不同浸种时间的处理 ,
阔叶杨桐种子的萌发率出现不同程度的差异 ,但经多
因素方差分析得知:不同浸种时间尽管使种子萌发率
出现一定波动 ,但差异不显著 ,而不同的激素种类和浓
度对种子的萌发影响显著(表 4)。经综合分析认为:
6-BA的处理效果高于 GA和 IAA,其中以 50 mg/L的
6-BA浸种 12h的种子萌发率最高 ,该处理能有效地解
除阔叶杨桐种子的休眠 ,提高其萌发率。
表 4 3种外源生长调节物质对种子萌发的影响
外源激素 浸种浓度(mg/L) 12 h 24 h 36h 48h
GA 50 81.25ab 73.25 a 68.25b 52.75c
100 80.50ab 71.75 a 64.25bc 64.00bc
150 79.50ab 56.50 c 52.25c 51.00c
IAA 50 64.50c 68.25 ab 56.50c 72.75b
100 68.50bc 72.25 a 76.00a 92.25a
150 60.25c 72.50 a 28.75d 56.50c
6-BA 20 36.75d 55.50 c 64.50b 84.00ab
50 96.00a 64.75 ab 72.25a 60.75c
100 76.25b 57.50 bc 68.25ab 52.00c
注:表中每一列萌发率的平均值后面不同的小写字母(a~ e)表示相
同时间下该平均值的多重比较在 0.05的水平上有显著差异。
3 结论与讨论
植物种子的萌发受物种本身生物学特性和环境因
子综合作用的影响 [ 6] 。自然情况下 , 阔叶杨桐休眠
4 ~ 5个月 ,发芽期较长 ,为 4个月左右;所有实验组种
子的始萌发天数在 30 ~ 43 d之间 , 其中 20 mg/L的
6-BA浸种 36 h处理组的始发芽天数最长为 43 d。按
照 BaskinandBaskin[ 7]定义种子休眠的标准 ,阔叶杨
桐的种子为休眠性种子 ,这与厚皮香科茶梨(Anneslea
fragrans)的研究结果不同[ 5, 8] ,茶梨为非休眠性种子。
而广义山茶科的秃房茶(Cameliagymnogyna)、厚轴茶
(C.crasicolumna)和普洱茶 (C.sinensisvar.assamica)
和茶树(Cameliasinensis)均为休眠性种子 [ 9, 10] 。阔叶
杨桐种子的休眠机制仍然需要进一步研究 。
低浓度的外源生长调节物质能在一定程度上打破
种子的休眠 ,提高种子的萌发率。各种浓度的 GA以
浸种 12 h为宜 ,随浸种时间的延长 ,种子萌发率降低;
低浓度的 IAA和 6-BA浸种都可以促进种子萌发 ,提
高其发芽率 ,而高浓度的 IAA和 6-BA都会抑制种子
萌发 ,反而使种子的萌发率降低 。在所有的实验组中 ,
以 50mg/L的 6-BA浸种 12 h的种子萌发率最高 ,处
理效果最佳 。
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