全 文 ：基金项目： 公益性行业（农业）科研专项经费项目（No. nyhyzx07-022）资助。
作者简介： 马向丽， 女， 1980 年生， 湖北襄樊人， 在读博士。 E-mail: xfmaxiangli@126.com。
* 通讯作者， 毕玉芬， E-mail： biyufenynnd@sina.com。
收稿日期： 2009-08-01 修回日期： 2009-09-01
第 30 卷 第 10 期 热 带 作 物 学 报 Vol．30 No．10
2009 年 10 月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Oct.2009
不同赤霉素和聚乙二醇处理对非洲狗尾草
种子萌发和幼苗的影响
马向丽 1， 毕玉芬 1*， 黄 梅 2， 刘 倩 1， 樊 梅 1
1 云南农业大学， 云南昆明 650201；
2 云南省建水县畜牧技术推广站， 云南建水 654300
摘要 分别采用 100、 200、 400 mg/L 赤霉素(GA3)和 10％、 15％、 20％、 25％的聚乙二醇(PEG)处理非洲狗尾草
种子， 研究 GA3和 PEG 对非洲狗尾草种子萌发的效应。 结果表明， 在适当浓度和处理时间范围内， GA3和 PEG
溶液处理对非洲狗尾草种子的萌发有促进作用， 可显著提高非洲狗尾草种子发芽率、 芽长、 根长、 幼苗生长势、
简化活力指数及活力比， 其中以 200 mg/L GA3浸种 24 h 和 10％ PEG 浸种 24 h 效果最好。
关键词 非洲狗尾草； 赤霉素； 聚乙二醇； 种子； 萌发
中图分类号 S543.9
非洲狗尾草(Setaria sphacelata)又名蓝绿狗尾草、 扁平狗尾草， 是多年生暖季型禾本科牧草， 原产于热
带非洲， 广泛分布于世界热带和亚热带地区， 中国 1974 年从澳大利亚引进。 非洲狗尾草是一种高产优质
的牧草， 其适口性好， 营养价值丰富 [1]， 生长势强、 产草量高 [2]， 极适宜在中国南方广大地区种植， 是目
前中国亚热带和暖温带地区草地改良最优秀的禾本科牧草品种。 但限制其推广的主要制约因素是种子产量
低和发芽率低[3]。 因此提高种子发芽率， 培养健壮整齐一致的幼苗， 是推广应用的首要条件。 赤霉素 (GA3)
是一种植物生长调节剂, GA3处理种子能加速细胞分裂分化而促进种子胚发育和种子发芽 [4～5]， 提高种子过
氧化物酶的活力， 促进种子解除休眠， 提高发芽率[6]。 GA3应用研究较多， 宋志荣等研究发现 GA3处理对
辣椒种子的发芽率和发芽势的提高有显著效果 [7]。 陈艳宇等用 0.05％的 GA3处理可提高野生牧草种子的发
芽率[8]。 聚乙二醇(polyethylene glycol， 简称 PEG)是一种高分子渗压剂, PEG 在对种子进行预处理时， 通过
渗透调节作用， 使种子缓慢吸水， 促进细胞膜修复， 减少营养物质渗漏， 降低电导率， 提高种子萌发速
度和种子活力， 对种子萌发和抗渗透胁迫等具有促进作用[9～11]。 PEG 作为较理想的渗透调节剂， 主要应用
于烟草、 大豆等作物及一些老化种子的处理[12～14]。 至今， 国内外应用这 2 种药剂对非洲狗尾草种子萌发特
性的研究报道较少。 因此， 笔者以不同浓度 PEG 和 GA3溶液处理非洲狗尾草种子， 研究其发芽率、 幼苗
生长势、 简化活力指数、 活力比等， 旨在为提高非洲狗尾草的播种效率提供一定的理论参考。
1 材料与方法
1.1材料
供试非洲狗尾草种子由云南省肉牛与牧草研究中心提供， 其种子较大， 呈宽卵圆形， 直径约 3 mm，
千粒重 0.835 g。 供试药品赤霉素(GA3)由上海溶剂厂生产， 聚乙二醇(PEG6000)由上海科龙精细厂生产。
1.2方法
1.2.1种子消毒
从供试的种子中选取大小、 形状、 色泽一致且饱满的种子， 先用 0．1％ HgC1 溶液消毒 15 min， 然后
用清水冲洗干净， 待用。
热 带 作 物 学 报 30 卷
1.2.2浸种处理 （1）GA3溶液浸种。 分别用 100、 200、 400 mg/L 的 GA3溶液在 20℃的培养箱中对非洲
狗尾草种子进行浸种处理， 浸种时间为 24 h 和 48 h， 浸泡后用清水冲洗种子， 用滤纸吸干水分， 置室内
平衡水分， 以去离子水浸种 24 h和 48 h为对照。 （2）PEG溶液浸种。 将 PEG6000配制成 l0％、 l5％、 20％、
25％PEG 溶液， 在 20℃的培养箱中对非洲狗尾草种子进行渗调处理， 渗透时间为 24 h 和 48 h， 再用清水
冲洗种子， 用滤纸吸干水分， 置室内平衡水分， 以去离子水浸种 24 h和 48 h为对照。
1.2.3发芽试验 将处理的种子置于以滤纸为发芽床的培养皿中， 在温度培养箱中进行发芽试验。 培养
箱白天温度为(25±1)℃， 夜晚温度为(20±1)℃， 每天光照 12 h， 黑暗 12 h， 光强为 4 000 1x， 湿度为 70％。
每个处理 3个重复， 每重复 100粒种子。
1.2.4测定项目与方法 每天观察记录各处理发芽情况， 第 8 天测定发芽率； 第 12 天测量胚芽长度、
胚根长度， 并计算幼苗生长势、 简化活力指数和活力比。 以幼根长达种子长度为发芽标准。
发芽率 = 8 d内正常发芽的种子数/供试种子数×100％。
幼苗生长势 = 12 d内平均胚芽长度+平均胚根长度。
简化活力指数 =发芽率×幼苗生长势。
活力比 =处理种子的简化活力指数/对照种子的简化活力指数×100％[15]。
1.2.5数据处理 数据均用 EXCEL和 SPSS13.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2．1 GA3和PEG处理对非洲狗尾草种子发芽率的影响
由表 1 可知， 不同浓度 GA3浸种 24 h 处理的非洲狗
尾草种子发芽率均高于去离子水浸种 24 h 的对照组， 达
差异极显著 (P＜0.01）。 其中， 以 200 mg/L GA3浸种处理
24 h 效果最好， 其发芽率为 76％， 比对照提高了 22％。
GA3浸种 48 h 的各个处理， 对非洲狗尾草种子发芽率的
促进效果均不明显， 且 100 mg/L GA3 处理 48 h 的非洲
狗尾草种子发芽率稍低于对照(P＜0.05）， 其它两组差异与
对照差异不显著(P＞0.05)。 此结果说明， 适当浓度、 适当
浸种时间的 GA3处理对非洲狗尾草种子发芽率有明显的
促进作用。
由表 2 可知， 不同 PEG 渗透处理对非洲狗尾草种子
发芽率的影响存在明显差异。 10％和 15％ PEG 渗透处理
24 h 时， 非洲狗尾草种子发芽率分别为 63％、 62％， 极
显著高于对照的 54％ (P＜0.01）， 但渗透处理 48 h 时 ，
处理组种子发芽率与对照组差异不显著(P＞0.05)； 而 20％
和 25％的 PEG 处理的种子， 无论渗透处理时间的长短，
其发芽率均低于对照， 差异显著 (P＜0.05）。 表明适当浓
度、 适当渗透时间的 PEG 处理能提高非洲狗尾草种子发
芽率， 浓度过高或处理时间过长会对种子发芽有抑制作
用。 在本试验中， 以 10％和 15％的PEG 处理， 渗透时间
24 h效果最好。

   


   
 
   
  !  # $
 ! % 
&’
(
   ) # $
 )  


 )! * 
 ))   
&’
 (
  * 

     


      
   
   
    
  ! #
$%
&
 ’’ (! #
    
  ( #
  ’  (! #
 ’’ (! #
$%
&
   #
1480
10期
3.2不同 GA3和 PEG处理对非洲狗尾草种
子芽长、 根长及幼苗生长势的影响
图 1 表明， 不同 GA3 处理对非洲狗尾草
种子芽长均有促进效果 ， 差异极显著 (P＜
0.01）。 以 200 mg/L 浸种处理 48 h 效果最佳，
其芽长（7.2 cm）较对照（2.3 cm）提高了 213％。
但 GA3 处理促进非洲狗尾草种子根长增加的
效果没有芽长的明显， 其中以 200 mg/L 浸种
处理 24 h 效果最佳， 其根长 （2.4 cm）较对照
（1.2 cm）提高了 100％， 差异极显著(P＜0.01）。
由图 2 可知， PEG 各处理对非洲狗尾草
种子芽长的增加均有促进效果， 但这种促进
效果随着 PEG 浓度的增加有降低趋势。 其中
以浓度为 10％、 浸种时间为 24 h 效果最好，
其芽长为 4.0 cm， 较对照的 1.7 cm 提高了
130％； 当浓度达到 25％、 浸种时间仍为 24 h
时， 处理组种子的芽长为 3.1 cm， 比对照提高
了 82％， 对芽长的增加效果有所降低。 同样，
本试验中， 除浓度为 10％、 浸种时间为 48 h
的 PEG 处理组与对照差异不显著外（P＞0.05），
其它低浓度（10％、 15％、 20％）处理组对非洲
狗尾草种子根长的增加均有促进效果， 其中
以浓度为 10％、 浸种时间为 24 h 处理的效果
最好， 与对照差异极显著(P＜0.01）； 但高浓度
（25％）PEG 渗透 24 h、 48 h 处理的种子其根
长与对照差异不显著。 总的来说， 在适当浓
度、 适当渗透时间下， PEG 对芽长的增加效
果不如 GA3 显著， 但其促进非洲狗尾草种子
根长增加的效果更为显著。
图 3表明， GA3处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势的影响。 由图 3可以看出， 不同 GA3处理对非洲狗
尾草种子幼苗生长势均有显著的增加效果， 差异极显著(P＜0.01）。 在 400 mg/L 的浓度范围内， 随着浓度的
增加， GA3处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势的增加效果先增加后趋缓的趋势， 各处理中以 200 mg/L 效
果最好， 浸种处理时间对增加效果影响不大。
图 3 不同 GA3浸种处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势的影响
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
幼
苗
生
长
势
/c
m
浸种 24 h
浸种 48 h
0 100 200 400
d
c
a
b
a
ab
a
ab
幼
苗
生
长
势
/c
m
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 10 15 20 25
图 4 不同 PEG 浸种处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势的影响
g
f
a
de
bc
ab
de cd
e de
浸种 24 h
浸种 48 h
GA3浓度/（mg/L） PEG浓度/％
浸种 24 h 芽长
浸种 24 h 根长
浸种 48 h 芽长
浸种 48 h 根长9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
a
b
c
d
abb
c
b
b
a
cd
b
cd
d
d bc
0
图 1 不同 GA3浸种处理对非洲狗尾草种子芽长、 根长的影响
100 200 400
长
度
/c
m
GA3浓度/（mg/L）
不同小写英文字母间表示差异显著。 下同
浸种 24 h 芽长
浸种 24 h 根长
浸种 48 h 芽长
浸种 48 h 根长
图 2 不同 PEG 浸种处理对非洲狗尾草种子芽长、 根长的影响
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
长
度
/c
m
0 10 15 20 25
f
e
d
c
a bc
a
c
cd
ab
ab ab
d d
b ab
d
cd
c c
PEG浓度/％
马向丽等： 不同赤霉素和聚乙二醇处理对非洲狗尾草种子萌发和幼苗的影响 1481
热 带 作 物 学 报 30 卷
由图 4 可知， PEG 各处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势的增加均有促进作用， 在 0～25％的渗透浓度
范围内， 随着浓度的增加， PEG 处理对非洲狗尾草种子幼苗生长势增加的促进作用在达到一个最高点
（PEG 浓度为 10％、 浸种时间为 24 h）后， 呈下降趋势。 结果表明， GA3和 PEG 处理均能显著提高非洲狗
尾草种子幼苗生长势。
3.2不同GA3和PEG处理对非洲狗尾草种子简化活力指数和活力比的影响
简化活力指数和活力比是衡量种子活力的重要指标。 种子简化活力指数和活力比高， 表明种子活力
强， 有利于苗全苗匀苗壮。 由表 3 可知， 不同 GA3处理均能明显提高非洲狗尾草种子简化活力指数和活
力比， 差异极显著 (P＜0.01）。 其中以 200 mg/L、 浸种 24 h 处理效果最好， 其简化活力指数 （6.5）较对照
（1.6）提高了 306％， 活力比（413）较对照（100）提高了 313％。 非洲狗尾草种子简化活力指数和活力比表现
出显著的正相关。
由表 4 可以看出， PEG 浓度为 10％和
15％、 均浸种 24 h 的两个处理组能明显提
高非洲狗尾草种子简化活力指数， 与对照组
差异极显著 (P＜0.01）。 PEG 浓度为 15％、
浸种 48 h 的处理效果次之， 其它各处理组
非洲狗尾草种子简化活力指数与对照种子差
异不显著外（P＞0.05）。 同样， 在 0～25％的渗
透浓度范围和 48 h 的处理时间内， PEG 各
处理对非洲狗尾草种子活力比的促进效果以
浓度为 10％和 15％、 均浸种 24 h 的两个处
理组最好， 差异极显著(P＜0.01）， PEG 浓度
为 25％、 浸种 48 h 的活力比， 与对照种子
差异不显著（P＞0.05）。
3 讨论
相关研究结果表明， 非洲狗尾草的发芽
率很低， 仅 l0％左右 [16]。 在本试验中， 非洲
狗尾草的发芽率在 40％～76％之间， 分析原
因， 其一是试验前对种子进行了清选， 试验
所用材料为饱满一致的种子， 种子活力较
高； 其二是由于发芽试验是在培养箱中进
行， 适宜的温湿度和光照条件可提高非洲狗
尾草种子的发芽率。
禾本科植物种子萌发期间， GA3处理可
代替光照和低温打破休眠， 这是因为 GA3
能诱导糊粉层细胞中水解酶的大量合成， 以
水解胚乳中的贮藏物质， 为种子萌发提供能
量和底物[17]。 本试验研究结果表明， 在适当
的浓度范围和适当的处理时间内， 用 GA3浸种处理对非洲狗尾草种子的萌发起到了积极作用， 能提高非
洲狗尾草种子种子的发芽率， 促进根芽生长， 提高种子的幼苗生长势、 简化活力指数和活力比， 缩短育
苗周期。 其中以 200 mg/L、 浸种 24 h处理效果最佳， 这与罗富成等[16]的研究结果相一致。

   


 
      
0 1.6±0.11 e E 100±0.0 e E
100 5.6±0.08 b AB 359±11.0 b AB
200 6.5±0.56 a A 413±7.3 a A


400 5.2±0.08 bc B 335±20.0 bc B
0 2.2±0.16 e E 100±0.0 e E
100 3.3±0.13 d D 214±11.1 d D
200 4.7±0.67 c BC 304±21.0 c BC


 
400 3.7±0.21 d CD 240±18.0 d CD


  



!        
0 1.9±0.11 c E 100±0.0 d BC
10 4.3±0.46 a A 277±9.1 a A
15 3.8±0.20 a AB 243±5.2 b A
20 2.3±0.05 c D 150±7.4 c B


25 2.2±0.18 c DE 143±21.0 c BC
0 2.2±0.16 c DE 100±0.0 d BC
l0 2.7±0.37 c CD 120±8.7 cd BC
15 3.2±0.25 b BC 147±2.9 c BC
20 2.6±0.03 c CD 119±10.4 cd BC

 
25 2.1±0.16 c DE 98±2.5 d C

1482
10期
PEG 浸种是通过引发溶液的渗透调节来达到提高种子活力的目的。 其实质是限制水分进入种子的速
率， 减少吸涨过程中膜系统的损伤[11]。 丁永乐等对烤烟种子的研究发现， PEG浸种能明显提高烤烟种子的
活力[18]。 本试验研究表明， 用 PEG 浸种浸种处理能提高非洲狗尾草种子活力， 其中以 10％、 浸种 24 h 处
理效果最佳。
GA3处理促进非洲狗尾草种子根长增加的效果没有芽长的明显， 而 PEG 对芽长的增加效果不如对根
长的显著。 可能因为 GA3本身是一种植物生长调节剂， 可促进茎的伸长和植株增高[19]， 而 PEG的渗透调节
作用可促进根系吸水而伸长。
参 考 文 献
[1] 兰春宁. 高产优质牧草-非洲狗尾草[J]． 草业科学， 2004， 21(11)： 39～40.
[2] 刘自学. 优质牧草狗尾草[J]. 世界热带农业信息， 2001(11)： 17.
[3] 罗 泉， 邓菊芬， 尹 俊. 纳罗克非洲狗尾草种子生产技术研究概况[J]. 草业与畜牧， 2007（2）： 16～18.
[4] 叶要妹． 赤霉素和硝酸钾对高羊茅四个品种发芽的影响[J]. 种子， 1994（3）： 29.
[5] Itoh H，Ueguchi TM ，Sato Y，et a1． The gibberellin signaling pathway is regulated by the appearance an d disappearance of SLENDER
RICE in nuclei[J]． Plant Cell， 2002， 14： 57～70.
[6] 匡银近. 猕猴桃种子经赤霉素处理后几种酶的活力变化的初步研究[J]. 孝感师专学报， 1998， 18(4)： 58～61.
[7] 宋志荣. 几种药剂对辣椒种子发芽的影响研究[J]. 中国种业， 2003(6)： 26～28.
[8] 陈艳宇， 胡朝华. 不同处理方法对野生牧草种子发芽率的影响[J]. 种子科技， 2006（1）： 42～44.
[9] 晓 珍， 傅家瑞. 衬质渗调对菜心种子的引发效果[J]. 中山大学学报(自然科学版)， 1997， 36(1)： 69～73.
[10] 张海旺， 芦翠乔， 吴 丁， 等. 聚乙二醇(PEG)渗透处理对老化油菜种子过氧化及细胞膜透性的影响[J].华北农业学报， 1989， 4(2)：56～62.
[11] 孙 渭， 李 斌， 杨建雄， 等. 聚乙二醇浸种对烟草种子萌发的影响[J]. 种子， 2003， 22(3)： 10～14.
[12] 张 燕， 方 力， 吴也池， 等. PEG浸种处理提高烟草种子活力的效应[J]. 种子， 2003， 22(6)： 26～28.
[13] 龚 平， 吴国荣. PEG处理对大豆种子幼苗活力及活性氧代谢的影响[J]. 中国油料作物学报， 2000， 2(2)： 26～28.
[14] 吴才君， 晏儒来. 辣椒种子人工老化前后PEG处理的生理生化变化[J]. 华中农业大学学报, 1996，4(2)： 180～183.
[15] 李 敏, 利用PEG渗透法提高牧草种子活力的研究[J]. 国外畜牧学-草原与牧草，1995（3）: 29～31.
[16] 罗富成， 蒋德芸， 唐忠华. 提高纳罗克非洲狗尾草种子发芽率的研究[J]. 草业科学， 2001(2)： 25～29.
[17] 徐 萌， 山 仑， 郭礼坤. 赤霉素和钙对小麦种子效应的研究[J]. 种子， 1990， 9(4)： 25～28.
[18] 丁永乐， 郑宪滨. PEG对烤烟种子萌发和幼苗生理特性的影响[J]. 河南农业科学， 2000(1)： 8～10.
[19] 吴建明， 李杨瑞， 董伟清， 等. 赤霉素的生物合成及其在甘蔗上的应用研究[J]. 作物杂志， 2007(6)： 23～27.
Effects of GA3 and PEG on Germination of Setaria sphacelata Seeds
Ma Xiangli, Bi Yufen, Liu Qian, Fan Mei
Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China
Abstract Seeds of Setaria sphacelata were treated with Gibberelin (GA3) at 3 levels of concentrations
(100, 200, 400 mg/L) and polyethyleneglycol(PEG) at 3 levels of concentrations(10%, 15%, 20% and 25%)
for germination, and their seedling growth was measured and analyzed. The results showed that GA3 and
PEG treatments at an adequate level of concentration for an adequate range of treatment time were
favorable for seed germination and could promote evidently seed germination rate, shoot and root length,
seedling growth, reduced vigor index and vigor ratio. Of all the treatments the treatment with GA3 at 200 mg/L or
with PGE at 10% for 24 hrs gave best results in seed germination and seedling growth of S. sphacelata.
Keywords GA3 ; PEG; Setaria sphacelata; seed; germination.
责任编辑： 赵军明
马向丽等： 不同赤霉素和聚乙二醇处理对非洲狗尾草种子萌发和幼苗的影响 1483