全 文 :第 1 6卷 第 2 期 热 带 作 学 报
一 5 9 9年 9月 C H INS E EJ ) ( U RNA IJ ) ( F T( R) P IAC IJ C R) (P S
V o l
.
1 6 N o
.
2
S e P t
.
1 9 95
V c等生长调节剂对橡胶树
种子活力的影响 ’
王 秉忠 董建 华
华 南 热 带 作 物 学 院 农 学 部
海南檐 州 5 7 1 7 37)
中国热带农业科学院热带作物生物学农业部重 点实验室
摘要 用 。 . 1 %浓度的 V C处理橡胶树种子 , 提高了种子的活力指数 , 并 促进脂质降解和核酸合成
等代谢活性 , 但对种子的水分吸收没有效应 。
关键词 橡胶树种子 植物生长调节剂 活力指数 代谢活性
中图法分类号 5 7 2 ? . 3 1 5 14 3 . 8
对种子播种质量的评价 , 最初只是以发芽率作为指标 , 到了 50 年代 , 在国际种子检验协
会 ( sI T A ) 的年会上 , 才把种子活力确认为种子品质中一个重要的独立 因素 。 我国在 80 年代
初开始引进种子活力的概念及有关信息 l[] , 并先后开展这方面的研究 。
种子活力的含义 , 在 1 9 7 7 年国际种子检验协会代表大会通过的统一概念是 “ 种子活力是
决定种子和种子批在发芽和出苗期间的活性强度和那些种子特性的综 合表现 。 表现好的种子
称为高活 力种子 , 表现差的种子称为低活力种子 ” z[] 。 高活力的种子将产生健壮幼苗 , 能适应
田间的不 良条件 , 抗逆力强 , 增产潜 力大 。 可见种子活力的保持是一项十分重要的农业措施 。
播前预处理是提高种子活力的有效手段 , 激素和调节物质处理 , 是有效的预处理方法之
一 。 用三 十烷 醇 0 . l m g / L 处理棉 花 、 红花草 、 高梁 、 小麦等 , N A A 4 0 m g / L 处 理 小麦 ,
I A A 1 5 m g / L 或 G A 3 1 o m g / L 处理棉花种子 , 以及用 l m g / L 的 2 , 4一 D 处理高梁等均 已取得
成效 , 且对处理后种子的代谢活性 , 也有较多的研究报道 。
巴西橡胶树种子活力的研究 , 国外曾以水分 、 通气条件及生长抑制剂处理 . 对种子贮藏
期的长短及种子活力影响作了研究闭 。 国内华南热带作物科学研究院 (现为中国热带农业科学
院 ) 已故的彭光钦教授曾用 21 种化学药剂及 植物 产 物 浸种 处 理 . 从 中 筛选 出碳 酸 氢 钠
( N a H C O
。
) 0
.
1%浓度 . 对橡胶幼苗初期生长的促进作用是最有效的〔` 〕 , 虽然当时并没有涉及
活力指数的概念 , 但试验结果表 明 , 浸种处理对提高橡胶种子活力是有效的 。 本文进一步探
索维生素 C ( V c ) 等植物生长调节剂对提高橡胶种子活力的有效作用 , 并分析其代谢活性的
机理 。
1 材料和方法
1
.
1 材料
橡胶种子采用本院实验农场不知父本的无性系混 合种子 . 多数是冬季成熟种子 . 并用沙
收稿 日期 : 1 9 9 4一 〔、 9一 2 9
热 带 作 物 学 报 1 6 卷
层积贮藏后作试验材料 , 也有少量新采收的冬种直接用于试验 。
方法
种子取样和处理 种子随机取样 , 同一批种子 . 随机分配各处理的样本数 。
浸种处理时 , 要设法把种子压入处理 的药液内 , 以免影响种子对药剂的吸收 。 浸种处理
时间均为 2 4 .h 对照同时用清水浸种 。
经处理后的种子 , 随即播于用沙作为介质的木箱内催芽 . 按时供水 。
1
.
2
.
2 种子活力指数的测定 种子活力的表示方法有多种 , 本文采用活力指数表示 。 常用种
子活力指数测定的公式有两种际 6 〕 :
V l (活力指数 ) 一 G l (发芽指数 ) x 幼苗平均干重
式 中 : G l一 : 哥, G t一指 t 日的发芽数 , D t一指发芽天数
幼苗平均干重是将整株幼苗在 75 C 一 80 它烘 48 h , 取出置干燥器内冷却后称重
G S
、
(简化活力指数 ) 一 G (种子发芽百分率 ) x s (幼苗平均值 )
式 中 : S 值可用鲜重或干重 、 长度 、 地上部分和地下部分来表示 , 具体应用视作物而异 。
1
.
2
.
3 各项生理参数测定方法 先去除种子的内外种皮 , 把胚乳切成小片 , 混匀后称样 。
1
.
2
.
3
.
1 核酸和脂肪酸含量的测定 按朱广廉等编 《植物生理实验 ) 的方法进行测定 。
1
.
2
.
3
.
2 氨基酸含量测定 用水合茹三酮法测定 。
1
.
2
.
3
.
3 可溶性蛋白质含量测定 用考马斯亮蓝 G一 2 50 法测定 。
1
.
2
.
3
.
4 可溶性糖含量测定 用葱酮法测定 。
1
.
2
.
3
.
5 呼吸速率的测定 采用小篮子法 , 但用 N a O H 作为 C O : 的吸收剂 。 试验终止后 , 加
饱和 B a CI : 溶液 , 然后用草酸滴定剩余的 N a 0 H 。
1
.
2
.
3
.
6 细胞透性测定 用相对电导率表示 。
1
.
2
.
3
.
7 胚乳含水量测定 采用烘干法进行测定 。
2 结果与讨论
2
.
1 V c 和其他植物生长调节剂处理对橡胶种子活力的影响
2
.
1
.
1 V c 及几种植物生长调节剂的初步筛选 处理项 目有维生素 C 、 硝酸钾 、 硝酸稀土 (稀
土铝 ) 和三十烷醇 。 每一种生长调节剂各设 3 种浓度和 l 个对照 。 每一种浓度处理种子 20 粒 ,
均为新采收未经贮藏的种子 。 试验重复 l 次 。
结 果表明 , 在两次重复的试验 中 . V C 和 K N O : , 两种药剂的效果都比对照优 (表 1 ) , 其中
V c 。 · l %和 K N O 3 .0 06 m ol / L 浓度的处理尤佳 。无论是种子活力指数还是简化活力指数所得的
结果都是一致的 。
重复 I 中 , 硝酸稀土各处理浓度对种子活力均具有明显的抑制作用 , 种子发芽和生长都次
于对照 。 因此在重复 兀中改用稀土铝 , 其效果并不稳定 。 据报道 , 稀土处理种子具有 良好的
效应 7j[ , 而本试验结果不理想 . 估计是使 用浓度较浓的缘故 . 这有待进一步试验 。 此外 , 三十
烷醇的效果也不够稳定 。
2
.
1
.
2 比较 V c 和碳酸氢钠等植物生长调节剂对橡胶种子活力的影响 在上述试验基础上 , 选
出 V c 0 . 1%和 K N 0 3 o . 06 m ol / L 两个处理与文献 [ 4 ] 证明有效的生长调节剂 N a H C O 3 o . 1%浓
度相 比较 , 进行了 3 次重复 , 各处理播种 10 。 粒 . 仍用清水浸种作对照 。
2期 王秉忠等 : V C 等生长调 节剂对橡胶树种子活力的影响 52
表 1 几种植物生长调节剂对橡胶种子活力指数的影响
(重复 I )
处 理 试验起止时间 发芽率 ( %) V l值 G S 值
)(5 4连
`乃乙O以q乙nJ’)么n乙二口Qn饰舀q乙0
.
0 1 %
0
.
1 洲
0
.
5洲
1 9 9 2一 0 3一 1 3至 19 9 2一 0 4一 )( 6
( 2 4d )
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.
35
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7 8 1 8
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0 4m o ! / L
0
,
0 6 m o l / L
0
.
0 8 m o l / L
19 9 2一 0 3一 1 5 至 19 9 2一 () 4一 () 7
( 2 3d ) 1
.
( )7
()
.
9 4
22
.
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24
.
6 5
2 1
.
7 5
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()6阴3l口曰Qé1q`1丈峥白0已」户n4亡d0 . 2 5环
0
.
5 %
1 %
19 9 2一 0 3一 1 5 至 1 9 9 2一 0 4一 () 8
( 2 4 d )
0
.
4 8 1 1
.
6 ( )
硝稀酸土
C K 7 ( ) ()
.
3 4 ( )
.
9 9 2 3
.
8 0
( )
.
4 1
7
.
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0 0
9
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4135
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O
ùa0尸匕亡J门0
.
1 写m g / L 19 9 2一 0 3一 1 8 至 一9 9 2一 0 4一 0 9
0
.
sm g / L ( 2 2 d )
l rn g / L
C K l 4
烷醇三十
U 6 0 0
.
14 0
.
3 8 8
.
4 ( )
(重复 I )
处 理 试验起止时间 发芽率 ( % ) V l 值 G S 值
V e
0 1 %
1 %
5 %
1 9 9 2一 0 3一 29 至 1 9 92一 0 4一 1 7
( 1 9d )
()
.
1 7
0
.
1 9
0
.
5 4
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10
.
2 0
12
.
3 5
1 0
.
2 ( )
654
0亡JO产O亡n内h
C K 5 5 0
.
1 6 ( )
.
4 6 8
.
8 ( )
6972l920
0
.
16 0
.
6 2
1 2
.
3 5
1 3
.
0 0
1 1
.
2 0
匕dU口0一b月D了
K N O
0 4 m o l / L 19 9 2一 0 3一 2 8 至 1 99 2一 0 4一 1 5
0 6 m o l / L ( 1 8d )
0 8m o l / L
C K 6 0 0
.
1 7 ()
.
5 7 10
.
2 0
庄几月hCj11 .上`止0亡JL几仁」0
.
2 5 %
0
.
5 %
1 %
1 9 9 2一 0 3一 2 9 至 19 9 2一 0 4一 15
( 17 d )
()
.
4 1
0
.
4 9
()
.
38
7
.
0 0
8
.
0 0
6
.
5 0
稀铝土
C K七入 4 5 ( ) . 1 7 () . 4 5 7 . 7 0
0
.
1 2
1 1
.
9 0
1 1
.
9 0
9
.
0 0
6l7
0
.
5 0
on曰匕」,汀门2
.一了。 . 1 % m g / L
0
.
s nr g / L
l nr g / L
1 9 9 2一 0 4一 3 0 至 19 9 2一 0 4一 17
( 18 d )
三十烷醇
C K 6 0 ()
.
1 8 0
.
6 0 1 0
.
8 0
3 次重复的试验结果表 明 . v c 的 V l 值和 G S 值都优于 N a H C O 3 和 K N O 。 (表 2 , 3) , 特
别是第 l 次重复 , 我们对幼苗生长量的观察时间延长到近 1 个 月 , 以了解其持续效应 , 根据
测定的 V l 及 G S 值 , V c 仍明显优于 N a H C O 3 (表 3 ) 。 值得指出的是 , 虽然试验持续时间近
1 个月 , 而且都处于沙床催芽的环境 , 苗期生长养分完全依靠种子的胚乳及第一对真 叶的光合
产物供给 。 在如此养分胁迫的条件下 . V C 的持续效应仍优于其他各处理 。
试验结果还表明 , 几种参试的生长调节剂 , 对橡胶种子发芽率的高低 、 快慢的影响无明
显的规律性 (图 1 ) 。 说 明调节剂的作用 . 主要在于促进幼苗期的生长 , 从而提高了橡胶种子
的活 力指数 。
.2 .1 3 V c 不同浓度处理橡胶种子效果的再次核定 在上述试验 的基础上 . 为进一步核实
26 热 带 作 物 学 报 16 卷
表 2v c 及 Na H C0 3 等对橡胶种子活力指擞的影响
播后不 同天数的是计发芽率 ( % )
处 理 试 验 起 幼苗干 v l S G
( g)值止 盯 !刊 31 4 2 56 9 7 1 80 1 1 1 2~ 、 ` 值 但
0户no亡 J月性O J江ó .…亡 J g曰 4Od,且,工IL6039q`,且q`04OU内b11工JdV e ()
.
1%
K N O 3 0
.
0 6 nr o l / L
N a H C O : 0
.
1%
1 9 9 3一 0 4一 16
至 19 9 3一 0 4一 28
( 12 夭 )
O自门卜0UO八6R
些
V C
2 0 2 4 4 4 6 6 7 0
1 6 2 8 4 8 5 6 6 2
1 8 4 0 5 6 6 4 6 8
2 18 2 6 2 8 4 0
2
。
6 0
Z
。
2 2重复I
0
.
1 %
K N 0
3 0
.
0 6 nr o l / L
N a H C O 3 0
.
1 %
C K
1 9 9 3一 0 4一 22
至 19 9 3一 0 4一 29
( 7 天 )
2 8 3 2 4 5 7 4
2 8 2 8 72 8 0
2 0 2 2 56 6 8
2 2 3 4 62 7 4
0
.
19
0
.
18
0
.
19
0
.
18
0
.
19
0
.
1 7
0
.
1 5
0
.
1 5
4
.
8 4
4
.
6 7
4
.
39
3
.
66
1 5
.
5 8
1 4
.
6 0
1 2
.
0 0
1 2
.
0 0
重复.
种子贮藏时间是 1 9 9 3一 02 一 。
每处理播种 10 0 粒
表 3 比较 v C 及 N a H C O 3等对橡胶种子活力指数的影响
试验起止时间 累计发芽率 (写 )
幼苗平均
干重 ( g )
V l 值 G S 值
V
e o
.
l % 1 9 9 3一 0 4一 2 2 5 . 2 5 5 9 . 9 9 4 2 0 . 0 0
K N O
30
.
0 6 m o l /L 至 1 9 9 3一 0 5一 2 1 3 . 9 8 3 8 . 7 0 27 0 . 5 0
N a H C O
: 0
.
1 % ( 2 9 天 ) 4 . 4 3 5 1 . 2 0 3 5 8 . 7 0
C K 3
.
8 0 3 9
.
6 0 2 7 7
.
5 0
种子 贮藏时间是 1 9 9 3一 02 一 ()2
每处理播种 10 。 粒
, , , 种子累计发芽率观察 由 1 9 9 3一 0 4一 2 2 至 19 9 3一 0 4一 2 9
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重复 I 童复 I
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摇后 4 5 6 7 8 1 2 天 O
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. es j se es es es j se - es es es 人播后 2 3 4 5 7 天
图 1 不同生长调节剂处理对橄胶种子发芽的影响
V 。 不同浓度处理橡胶种子的效果 , 1 9 9 4 年的试验主要是加大各处理的播种量 , 以验证最有效
的 V c 浓度 。 试验结果表明 , 0 . 1%浓度仍是效果最好的 , 虽然它的发芽率并不是最高 , 但其
活 力指数值最大 (表 4)
2期 王秉忠等 : V c 等 生长调节剂对橡胶树种子活力的影响
表 4 不同浓度 V 。 处理对橡胶种子活力的影响
试验起止时间 发芽率 ( %)苗木半均干重 ( g )
V l 值 G S 值
V
e( )
.
0 1旦石 9 19 4一 4 0一 2 1
V
e0
.
1%至 19 9 4一 04一 29
( )
.
75
0
.
7 7
2 1
.
7 9
13
.
2 1
V o 0
.
5 %( 7 1天 ) 10. 9 5
C K7 3 ( )
.
14 0
.
60 10
.
2 2
种子贮藏时间是 99 14一 (l )一 1。
每处理播种 8 15 粒
2
.
2v c 处理对橡胶种子胚乳代谢活性的影响
2
.
2
.
I V 。 对胚乳含水量的影响 橡胶种子
通常采用浅播 、 微露龟背 。 在本试验中 ,每天下
午均对沙床浅播的种子充分淋水 , 次 日上午 8
时左右取样 。 由于种子本身和逐 日天气条件的
差异 ,种子含水量有所摆动 。 但表 5 数据仍表
明 , V c 处理没有加速橡胶种子对水分的吸收 。
表 5 v C 处理对橡胶种子胚乳细胞含水量的影响
播后天数 ( d)
项 目 平均
2 4 6 8
V
e 0
.
1 % 4 7
.
6 5 4 7
.
2 6 4 8
.
5 7 4 4
.
8 4 4 7
.
0 8
对 照 4 6 . 8 ( ) 4 8 . 1〔) 4 6 . 7 1 4 5 . 7 3 4 6 . 8 3
酬
欢
岁
产~ ~ 曰入~ -一 、
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播后夭数 2 4 6 8
图 2 播前 v c处理对橡胶种子胚乳细胞核酸含量的影响
2
.
2
.
2 V C对胚乳核酸及可溶性蛋白质含量的影响 图 2表明 . 经 V C处理的种子 , 在萌发进
程的前 8 天 , 胚乳总核酸和去氧核糖核酸始终高于对照 . 而且 , v C 处理与对照去氧核糖核酸
含量的比率 , 总是小于 V C 与对照总核酸含量的比率 . 可见 v C 处理种子的核糖核酸含量同样
比对照高 。 这与 A S t h a n a 等 8[] 对玉米种子 V c 预处理的实验结果一致 。 一般认为去氧核糖核酸
的含量 , 主要关系到细胞分裂 。 胚根露出是 由于细胞伸长 . 而不是细胞分裂 。 因此 , 去氧核
热 带 作 物 学 报 6 1卷
糖核酸含量的增加 . 对种子萌发的稍后阶段更为有利 。
V C 预处理促进了胚乳细胞总核酸 合成能力的提高 . 因此 . 必将加速蛋白质的合成 。 图 3
表明 , V c 预处理的种子 , 在播后 8 天的测定中 . 胚乳可溶性蛋白质含量确实比对照高 , 这对
种子萌发成苗是有利的 。 构成幼苗的新细 咆以及成 苗代谢 中的新酶类都需要新蛋白质的合成 。
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8
播 种 后 夭 数
6教天后种
4
接
图 3 播前 V c 处理对橡胶种子胚乳 细胞可溶性 蛋 图 4 播前 v c 处理对橡胶种子胚乳游离氨基酸含
白质含量的影响 量的影响
由图 3 可见 , 在橡胶种子萌发进程中 , 胚乳可溶性蛋白质含量逐渐减少 , 这可能是 由于
向胚轴的转运 。
2
.
2
.
3 v c 对胚乳游离氨基酸和可溶性糖含量的影响 随种子萌发 .贮藏蛋白质的水解 , 游离
氨基酸含量增加 。 此外 , 油质种子贮藏脂质降解产生的游离脂肪酸通过 p一氧化生成 乙酸辅酶
A
, 也可用于合成氨基酸 。 图 4 表明 . 橡胶种子在播后 8 天 , 经 V c 处理的胚乳氨基酸含量比
对照高 。 从图 6 可以看到 . V c 处理种子胚乳脂肪酸产量大大高于对照 , 因此可以推断 . 部分
以比076助撼一定公志汀之絮视
险 让2 0
6数夭后
4种播
V c 处理
对照
.043Qǎ。N。ao召和如称担赞
播 种 后 天 数
图 5 播前 V C 处理对橡胶种子 胚乳细 胞可溶性糖
含量的影响
图 6 播前 V c 处理橡胶种子对胚乳细胞脂质降解
的影响
2 期 王秉忠等 : V C等生长调节剂对橡胶树种子活力的影响
氨基酸从脂肪酸转变而来 。
V 。 处理的胚乳脂肪酸含量高 , 因此氨基酸含量也高 . 新蛋白质的合成原料也就充裕 。
另一方面橡胶种子随萌发的进程 ` 胚乳可溶性糖被消耗而逐 日递减 (图 5 ) , 估计主要用
于呼吸 , 因为糖是最优先利用的呼吸基质 。 此外 , 还可运往胚轴供新细胞生长 。 图 5 还表明 ,
经 V 。 处理的种子 , 可溶性糖含量 比对照的递减幅度稍大 。 基于橡胶种子呼吸速率由于 V c 处
理而降低的情况 (图 7 ) ,推测 V c 加速 了糖向胚轴的转运 , 或加速了糖向其他化合物如氨基酸 、
蛋 白质等的转化 。
2
.
2
.
4 V C 对胚乳脂质降解速率的影响 橡
胶种子是油性种子 , 主要贮藏物质是脂质 。 种
子萌发时 ,脂质降解首先形成脂肪酸 及甘油 。
从图 6 可以看到 , 随萌发的进展 , 脂肪酸含
量不断增加 。 到播后 8 夭 , 对照种子胚乳的
脂肪酸含量 比播后 2 天的增加 了 84 % 。 经
V 。 处理的种子 , 播后 8 夭胚乳的脂肪酸含量
比播后 2 天的增加了 1 92 % , 比对照高 59 写 。
表 明 V C 促进脂质降解的效应非常明显 。
脂肪降解产生的脂肪酸 , 除作呼吸基质
外 , 还有一部分可转变成糖 , 或合成氨基酸 。
2
.
2
.
S V 。 对胚乳呼吸速率的影响 橡胶种
子属 “ 顽拗性 ” 种子 , 也称短命种子 。 当其
成熟脱离母体后 , 没有休眠期且不耐脱水和
低温 。 橡胶种子必须在保湿 、 通气及在略高
图 7 播前 V 。 处理橡胶种子对胚乳细胞呼吸
速率的影响
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沪产 工40
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播 种 后 天 数
的温度下贮藏 . 因此在整个贮藏期间 , 种子的呼吸速率就比一般正常种子高很多 , 贮藏物质
的消耗也就较多 。 图 7 表明 , 播后随种子萌发的进展 , 呼吸速率逐 日提高 , 但经 V c 预处理的
种子 , 呼吸速率始终比对照低 。 估计过强的呼吸速率 消耗物质太多 , 并不利于成苗 。 可能这
就是 V c 处理的种子其胚乳的氨基酸 、 可溶性蛋白质含量和苗重均较高的部分原 因 。 本试验与
N or m a h 等闭所做的种子贮藏试验的结果相吻合 , 他们在低温 ( l o C ) 、 空调 ` Z o C ) 和常
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图 8
播 种 后 天 数
播前 v C 处理橡胶种子对胚乳细胞相对透性的影响 (常温下测定 )
热 带 作 物 学 报 16 卷
温 ( 27 C )条件下 , 贮藏橡胶种子 3 个月 , 以常温处理的种子呼吸速率最低 、 但苗高及干重
最大 。 可见 V 。 预处理种子有利于贮藏物质的有效利用 。
2
.
2
.
6 V 。 对胚乳细胞相对透性的影响 图 8 表明 , 用 V 。 预处理橡胶种子的相对透性 比对
照高 。 膜的性质对控制种子萌发有重要意义 , 膜透性过高 , 大量物质外渗 , 对种子萌发和成
苗都是有害的 。 一般来说 , 活力高的种子 , 电导率相应较低 , 但近年也有人对这一笼统概念
提出了异议 l0[ 〕 , 认为当种子发芽率相近 ( 10 %以内 ) 时 , 可能由于代谢强度的变化 , 出现种
子活力高的处理电导率也相应高的现象 。 本试验用 V 。 预处理橡胶种子 , 发芽率并没有提高 ,
但种子活 力和代谢活性都提高 , 电导率也稍高 , 符合上述论点 。
3 结论
3
.
1 用生长调节剂 V 。 0 . 1%浓度预处理橡胶种子 , 所测得的活力指数值明显优于 N a H C 0 3 、
K N O
3 等其他生长调节剂 。 且在多次重复试验中呈现的规律是一致的 。
3
.
2 参试的几种生长调节剂对橡胶种子发芽率的高低 、 快慢的影响并无明显规律性 , 主要是
促进幼苗初期的生长 , 从而提高其活力指数值 。
3
.
3 用 v 。 预处理 , 对种子吸水没有促进效应 , 但促进了代谢 , 如加速贮藏脂质的降解 , 以
及核酸和蛋白质的合成 。 另一方面却对呼吸速率有所抑制 , 这也许有利于减少不必要的浪费 。
致谢 参加试验工作的有杨云 、 刘永 明 、 李锋 、 李明 、 黄旭荣 、 覃浩高 、 李志芳 、 刘辉 、 丁传等同学 。
参 考 文 献
1 傅家瑞 编著 . 种子生理 . 北京 : 农业 出版社 , 19 92 : 35 一 36
2 周爱清 、 罗顺编著 . 种子活力 . 北京 : 农业 出版社 , 19 90 : 6一 8
3 N盯 it a 一 T or ua n M . 影 响橡胶 种子活力的因素 . 热带作物译丛 , 19 8 4 (6 ) : 6一 9
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2 期 王秉忠等 : V c 等 生长调节剂对橡胶树种子活 力的影响 3 l
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