全 文 ：406 － 412
03 /2015
草 业 科 学
PＲATACULTUＲAL SCIENCE
32 卷 03 期
Vol． 32，No． 03
DOI:10． 11829 \ j． issn． 1001-0629． 2014-0279
罗富成，郭轶敏，彭健，段新慧，许文花，何超，郭凤根． 外源激素对纳罗克非洲狗尾草种子休眠的破除效果［J］． 草业科学，
2015，32(3) :406-412．
LUO Fu-cheng，GUO Yi-min，PENG Jian，DUAN Xin-hui，XU Wen-hua，HE Chao，GUO Feng-gen． Effects of exogenous hormones treat-
ments to release seeds dormancy of Setaria sphacelata cv． Narok［J］． Pratacultural Science，2015，32(3) :406-412．
外源激素对纳罗克非洲狗尾草
种子休眠的破除效果
罗富成，郭轶敏，彭健，段新慧，许文花，何 超，郭凤根
(云南农业大学动物科技学院草学系，云南 昆明 650201)
摘要:纳罗克非洲狗尾草(Setaria sphacelata cv． Narok)是南方草地建设和环境治理的骨干禾草，推广前景十分广
阔。但其种子产量低，品质差，休眠严重，严重制约了该品种的推广利用。以滇产纳罗克非洲狗尾草种子为试验
材料，采用 GA3、IBA、6-KT、ETH溶液进行浸种处理，结果表明 4 种激素均可打破种子休眠，促进种子萌发和幼苗
生长。其中，400 mg·L －1 GA3 溶液浸种 24 h效果最好，种子各项活力指标均显著高于对照(P ＜ 0． 05)。其发芽
势、发芽率、发芽指数和活力指数分别为 48%、54%、19． 46 和 0． 015 2，分别较对照提高 1． 18、1． 08、1． 31 和1． 14
倍。ETH溶液浸种的效果仅次于 GA3，以 450 μL·L
－1 ETH溶液浸种 24 h为好，而 IBA和 6-KT的效果一般，但 20
mg·L －1 IBA、5 mg·L －1 6-KT溶液浸种 24 h，对促进纳罗克非洲狗尾草种子的萌发仍有显著作用(P ＜0． 05)。
关键词:GA3;IBA;6-KT;ETH;种子活力
中图分类号:S544 + ． 3;Q945． 35 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2015)03-0406-07*
Effects of exogenous hormones treatments to release seeds
dormancy of Setaria sphacelata cv． Narok
LUO Fu-cheng，GUO Yi-min，PENG Jian，DUAN Xin-hui，
XU Wen-hua，HE Chao，GUO Feng-gen
(Department of Grassland Science，College of Animal Science and Technology，
Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China)
Abstract:Setaria sphacelata cv． Narok is one of the most prominent forages applied in grassland construction and
environmental treatment in southern China，which has broad promotion prospects． However，the low seed yield，
poor quality and deep dormancy restrict the popularization and utilization of this forage． Soaking treatment with ex-
ogenous hormones including GA3，IBA，6-KT and ETH were applied to break dormancy of Narok seeds from Yun-
nan Province． The results showed that all of these four different exogenous hormones could break Narok seed dor-
mancy and promote seed germination and seedlings growth with different effects． The treatment with 400 mg·L －1
GA3 soaking for 24 h was the best． The germination energy，germination percentage，germination index and the vig-
or index was 48%，54%，19． 46 and 0． 015 2，respectively，and increased by 1． 18 times，1． 08 times，1． 31
times and 1． 14 times compared with the control，respectively． These indices were significantly higher (P ＜ 0． 05)
* 收稿日期:2014-06-11 接受日期:2014-10-27
基金项目:国家自然科学基金项目“纳罗克非洲狗尾草种子休眠机理及解除方法研究”(31260582)
第一作者:罗富成(1963-) ，男，四川成都人，教授，在读博士生，研究方向为草坪与地被植物利用。E-mail:lfc-999@ 126． com
共同第一作者:郭轶敏(1987-) ，女，河南濮阳人，在读硕士生，研究方向为牧草种子资源与利用。E-mail:674871556@ qq． com
通信作者:郭凤根(1964-) ，男，浙江平湖人，教授，博士，研究方向为植物资源评价与利用。E-mail:yngfg@ sina． cn
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than the corresponding indices from control． Effects of the treatment with 450 μL·L －1 ETH soaking for 24 h was
the second best． The treatments with 20 mg·L －1 IBA and 5 mg·L －1 6-KT soaking for 24 h also had significant
promoting effects (P ＜ 0． 05)on Narok seeds germination．
Key word:GA3;IBA;6-KT;ETH;seeds vigor
Correspoding author:GUO Feng-gen E-mail:yngfg@ sina． cn
纳罗克(Narok)是禾本科(Gramineae)狗尾草属
(Setaria)多年生疏丛型牧草兼地被植物———非洲狗
尾草(Setaria sphacelata)的一个优良品种。原产于
非洲海拔 600 ～ 2 600 m 的地区，1963 年由 Jones 从
阿贝尔德尔引入澳大利亚昆士兰［1］。1974 年从澳
大利亚引入我国广西，生长良好［2］。1983 年，经澳
方专家引入我国云南［3］，1997 年 11 月经全国牧草
审定委员会审定通过并正式登记为引进品种［4］。
多年的推广应用表明:纳罗克非洲狗尾草是南方热
带、亚热带和暖温带地区草业生产和生态建设的骨干
草种［5-6］。该牧草株高 1． 5 ～ 2． 5 m，在暖温带至南亚
热带年降水 700 ～2 200 mm、海拔 1 000 ～2 200 m的
地区能正常生长发育，开花结实。用作永久性放牧栽
培草地，年干物质产量一般可达 5 ～ 10 t·hm －2。高
水肥条件单播，收种后一次性刈割，干草产量 15 ～ 22
t·hm －2［7］，推广前景十分广阔。但该牧草种子产量
低，品质差，休眠严重。大田生产条件下，种子产量一
般只有 100 kg·hm －2左右，发芽率在 10%左右［8］，甚
至更低，种子供应不足，严重限制了该种优良禾草在
我国的推广应用。邓菊芬等［3］对纳罗克非洲狗尾草
种子生产关键技术研究表明，在小区试验条件下，其
种子产量可达到 326． 4 kg·hm －2。生产中推广应用
“分蘖期刈割两次 +抽穗 －开花期喷施 600 mg·L －1
氯丁唑 +施 75 kg·hm －2尿素 +铺膜收种 +堆捂 +干
燥脱粒”技术［3］，至少可使其种子产量提高 3倍，可大
大缓解种子供求矛盾，但种子休眠机理尚不清楚。本
研究以纳罗克非洲狗尾草种子为试验材料，采用
GA3、ABA、IBA、6-KT、ETH 溶液进行浸种处理，探讨
破除休眠、提高种子活力的途径，旨在为纳罗克非洲
狗尾草种子破除休眠提供技术支持。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
试验材料为云南农业大学种植 6 年收获的纳罗
克非洲狗尾草种子，2013 年秋收获。其净度、发芽
率分别为 36． 8%和 26%。将其杂质完全清除后，用
1． 5%硫酸铜溶液消毒 10 min 用作供试种子。净种
子的生活力为 76%，休眠率为 50%。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 样品预处理 分别用赤霉素(GA3)溶液
200、400、600 mg·L －1，吲哚丁酸(IBA)溶液 10、15、
20 mg·L －1，6-糠氨基嘌呤(6-KT)溶液 5、15、25 mg
·L －1和乙烯利(ETH)溶液 150、300、450 μL·L －1
处理 12、24、36 h。
1． 2． 2 种子萌发试验
参照云南省技术监督局 DB /5300B20001 － 91
《牧草种子检验规程》［9］，将预处理后的种子置于标
准发芽床，在人工气候箱内进行发芽试验，以未经处
理的种子为对照(CK)。发芽期 14 d，温度(30 ±
1)℃，24 h 光照，至第 7 天和第 14 天萌发的百分率
分别计为发芽势和发芽率。试验结束后，立即将幼
苗烘干，称其干重［10］，并按下式计算种子发芽指数
和活力指数［11］。3 次重复。
发芽指数(GI)=∑(Gt /Dt);
活力指数(VI)= GI × S。
式中，Gt，某日的发芽数;Dt，与 Gt 对应的发芽天数;
S，单株幼苗干重。
1． 3 数据处理
所有数据的整理和作图均用 EXCEL完成，方差
分析则用 SPSS 17． 0 软件完成。
2 结果与分析
2． 1 GA3 对纳罗克非洲狗尾草种子休眠的破除效
果
2． 1． 1 GA3 溶液浸种对种子发芽势和发芽率的影
响 GA3 溶液浸种，对非洲狗尾草种子的萌发具有
显著的促进作用(P ＜ 0． 05) (图 1)。在低浓度(200
和 400 mg·L －1)下，发芽势和发芽率均随浸种时间
的延长逐步提高，高浓度(600 mg·L －1)下，则随浸
泡时间的延长变化不明显(P ＞ 0． 05)，但均显著高
于对照 (CK)。从发芽势和发芽率来看，400
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mg·L －1 GA3 溶液浸种 24 和 36 h 相对较好，发芽
势最高达 48%，发芽率最高达 54%。但仅从发芽
势、发芽率的高低来看，尚不能判别这些处理的效果
的优劣，还需从发芽指数和活力指数来评判。
2． 1． 2 GA3 溶液浸种对种子发芽指数和活力指数
的影响 GA3溶液浸种提高了纳罗克非洲狗尾草种
子的发芽指数，在 200 mg·L －1浓度下，发芽指数随
浸种时间的延长而增加，400 mg·L －1时呈现先增加
后降低的趋势;600 mg·L －1浓度下则呈现持续下降
的趋势。综合浓度和时间的处理效应，以 400 mg·
L －1的 GA3 溶液浸种 24 h 的效果最好，种子发芽指
数达到 19． 46，显著高于对照(P ＜ 0． 05)(图 2)。
GA3 溶液浸种，对纳罗克非洲狗尾草种子活力
指数的影响与其对种子发芽指数的影响一致。其
中;400 mg·L －1的 GA3 溶液浸种 24 h 种子活力指
数最高(0． 015)且显著高于对照(P ＜ 0． 05)，同时也
优于其他浓度和时间处理(图 2)。
2． 2 IBA对纳罗克非洲狗尾草种子休眠的破除效果
2． 2． 1 IBA溶液浸种对种子发芽势和发芽率的影
响 低浓度(10 mg·L －1)的 IBA溶液浸种，种子发
图 1 GA3 溶液浸种对纳罗克种子发芽势和发芽率的影响
Fig． 1 Effects of GA3 treatment on germination energy and percentage of Narok seeds
注:不同小写字母表示发芽势差异显著(P ＜ 0． 05) ;不同大写字母表示发芽率差异显著(P ＜ 0． 05) ;图 3、5、7 同。
Note:Different lower case letters show significant difference on germination energy (P ＜ 0． 05) ;Different capital letters show significant difference on ger-
mination percentage (P ＜ 0． 05)． The same in Fig． 3，Fig． 5 and Fig． 7．
图 2 GA3 溶液浸种对纳罗克种子发芽指数和种子活力指数的影响
Fig． 2 Effect of GA3 treatment on germination index and vigor index of Narok seeds
注:不同小写字母表示相同指数不同处理间差异显著(P ＜ 0． 05) ;图 4，6，8 同。
Note:Different lower case letters in the same index indicate significant difference among different treaments at 0． 05 level． The same in Fig． 4，Fig． 6 and
Fig． 8．
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芽势和发芽率均随浸种时间的延长而逐渐升高;中、
高浓度(15、20 mg·L －1)下则随着浸种时间的延长
出现先增加后降低的趋势。其中，10 mg·L －1 IBA
溶液浸种 36 h和 20 mg·L －1 IBA溶液浸种 24 h，发
芽势分别达 36%和 34%，发芽率均为 40%，显著高
于对照(P ＜ 0． 05)，但彼此间差异不显著(P ＞
0． 05) (图 3)。
2． 2． 2 IBA溶液浸种对种子发芽指数和活力指数
的影响 不同时间、不同浓度的 IBA 溶液浸种对纳
罗克非洲狗尾草种子发芽指数的影响与其对种子发
芽势和发芽率的影响有一致的趋势，即低浓度处理
时间长，高浓度浸种时间则可适当缩短(图 4)。10
mg·L －1浓度处理 36 h 和 20 mg·L －1浸种 24 h 是
较好的浓度与时间组合，其发芽指数分别达到 12．
11 和 12． 28，但与对照及各处理之间差异不显著(P
＞ 0． 05)。
IBA溶液浸种，种子活力指数与发芽指数的变
化一致，较对照(CK)均有一定程度的提高，但差异
不显著(P ＞ 0． 05)，其中 20 mg·L －1的 IBA 溶液浸
种 24 h，种子活力指数最高，为 0． 010(图 4)。
图 3 IBA溶液浸种对纳罗克种子发芽势和发芽率的影响
Fig． 3 Effects of IBA treatment on germination energy and percentage of Narok seeds
图 4 IBA溶液浸种对纳罗克种子发芽指数和种子活力指数的影响
Fig． 4 Effects of IBA treatment on germination index and vigor index of Narok seeds
2．3 6-KT对纳罗克非洲狗尾草种子休眠的破除效果
2． 3． 1 6-KT溶液浸种对种子发芽势和发芽率的影
响 6-KT溶液的处理浓度和时间对提高纳罗克非
洲狗尾草种子的发芽势和发芽率起着关键作用(图
5)。5 mg·L －1 6-KT溶液浸种 24 h效果最好，发芽
势和发芽率分别为 37%和 42%，种子发芽势和发芽
率显著高于对照及除 25 mg·L －1 6-KT溶液浸种 24
和 36 h以外的其他处理(P ＜ 0． 05)。
2． 3． 2 6-KT溶液浸种对种子发芽指数和活力指数
的影响 6-KT溶液浸种以后，纳罗克非洲狗尾草种
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子的发芽指数均呈现先升高后降低的趋势(图 6)。
其中，5 mg·L －1浓度下浸种 24 h 效果较好，种子发
芽指数达到 12． 43，与对照比较差异显著(P ＜
0． 05)。
6-KT溶液浸种对纳罗克非洲狗尾草种子活力
指数的影响不显著(P ＞ 0． 05)(图 6)。其中，只有 5
mg·L －1浓度下处理 24 h 相对较好，种子活力指数
最大(0． 010)。
图 5 6-KT溶液浸种对纳罗克种子发芽势和发芽率的影响
Fig． 5 Effects of 6-KT treatment on germination energy and percentage of Narok seeds
图 6 6-KT溶液浸种对纳罗克种子发芽指数和种子活力的影响
Fig． 6 Effects of 6-KT treatment on germination index and vigor index of Narok seeds
2． 4 ETH对纳罗克非洲狗尾草种子休眠的破除效
果
2． 4． 1 ETH溶液浸种对种子发芽势和发芽率的影
响 ETH 溶液浸种显著提高了纳罗克非洲狗尾草
种子的发芽势和发芽率，随浸种时间的延长而增加
(图 7)。300 μL·L －1 ETH 溶液浸种 12 h 效果稍
差，发芽势和发芽率较对照差异不显著(P ＞ 0． 05) ，
其他处理的发芽势和发芽率均显著高于对照(P ＜
0． 05)，450 μL·L －1处理 36 h种子发芽势和发芽率
最高，分别为 41%和 45%，但浓度和时间的不同处
理之间差异不显著(P ＞ 0． 05)。
2． 4． 2 ETH溶液浸种对种子发芽指数和活力指数
的影响 150 和 300 μL·L －1ETH溶液浸种 24 h、36
h，450 μL·L －1 ETH 溶液浸种 12、24、36 h，种子发
芽指数较对照均有显著提高(P ＜ 0． 05) (图 8)，范
围为 11． 95 ～ 13． 96，但彼此之间差异不显著(P ＞
0． 05)。
从活力指数的变化来看(图 8)，ETH溶液浸种，以
450 μL·L －1浓度下浸种 24 h效果最好，种子活力指数
达到 0． 012，明显高于其他处理。
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图 7 ETH溶液浸种对纳罗克种子发芽势和发芽率的影响
Fig． 7 Effects of ETH treatment on germination energy and percentage of Narok seeds
图 8 ETH溶液浸种对纳罗克种子发芽指数和种子活力的影响
Fig． 8 Effects of ETH treatment on germination index and vigor index of Narok seeds
3 讨论与结论
植物种子的休眠源于植物经过长期进化和演
变，从而获得的一种对不利环境及季节变化的一种
生物学适应。研究表明，植物激素如赤霉素(GA3)、
细胞分裂素(CK)、乙烯利(ETH)等可以使休眠种子
中存在的化学抑制物质钝化或失效，同时激活种子
内酶的活性，提高种子的发芽率，从而解除种子休
眠［12-13］。
GA3 是一种常见的植物生长调节剂，处理种子
能促使细胞分裂分化进而促进种子胚的发育和种子
发芽［14］，本研究表明，在几种植物激素中，赤霉素对
提高纳罗克非洲狗尾草种子萌发和幼苗生长的促进
作用最显著，为最佳的试剂;该结果与大果蔷薇
(Ｒosa vwebbian)种子［15］、猕猴桃(Actinidia chinen-
sis)种子［16］、野生防风种子［17］，以及玉竹(Polygona-
tum odoratum)种子［18］萌发的研究结果相似;但其作
用效果与植物的种类密切相关［19］。本研究还发现，
所有经 GA3 处理萌发的种子，均是先长子叶，对照
则是先长胚根，说明子叶对赤霉素较敏感。
IBA可促进细胞分裂和组织分化，从试验结果
可以看出，适宜的浓度和处理时间(20 mg·L －1 IBA
浸种 24 h)可以很好地促进种子萌发和生长，但高
浓度和长时间处理反而效果不理想，这与孙睿等［20］
的研究低浓度 IBA 对一串红(Salvia splendens)种子
萌发和幼苗生长有一定的促进作用，高浓度的 IBA
会产生抑制作用结果相一致。
6-KT具有促进细胞分裂，组织分化及诱导芽分
化的作用，可以打破侧芽休眠，促进种子发芽。本研
究表明，6-KT处理对于纳罗克非洲狗尾草种子的发
芽有一定影响，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指
数均高于对照，以 5 mg·L －1浓度浸种 24 h 效果为
最好，以往用 6-KT处理种子的报道较少，但同为细
胞分裂素的 6-BA 在种子处理中确有很好的表
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现［21］。
乙烯利是一种优质高效植物生长调节剂，对植
株的生长具有一定的后效作用［22］，利用乙烯利处理
种子后，种子萌发的各项指标较对照显著提高，这与
用乙烯利打破休眠薄荷(Mentha arvensis)种子的研
究结果一致［23］。ETH 溶液浸种对破除纳罗克非洲
狗尾草种子休眠的效果仅次于赤霉素，而 IBA 和 6-
KT浸种的破眠效果一般。这与激素对蒺藜状苜蓿
(Medicago truncatula)种子的研究结果一致［24］。
4 种外源激素对纳罗克非洲狗尾草休眠种子均
有不同程度的破眠效果。其中，赤霉素(GA3)处理
的效果最好，以 400 mg·L －1 GA3 溶液浸种 24 h 效
果最好，种子各项活力指标均显著高于对照(P ＜ 0．
05)，发芽势为 48%，发芽率为 54%，分别较对照提
高了 1． 18 和 1． 08 倍;发芽指数为 19． 46，活力指数
达到 0． 015 2，分别较对照提高了 1． 31 和 1． 14 倍。
乙烯利(ETH)溶液浸种对破除纳罗克非洲狗尾草
种子休眠的效果仅次于 GA3，以 450 μL·L
－1 ETH
溶液浸种 24 h 为好。吲哚丁酸(IBA)和 6-糠氨基
嘌呤(6-KT)对纳罗克非洲狗尾草种子的浸种效果
一般，但 20 mg·L －1 IBA和 5 mg·L －1 6-KT浸种 24
h，对促进纳罗克非洲狗尾草种子的萌发仍有显著作
用(P ＜ 0． 05)。
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(责任编辑 武艳培)
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