全 文 ：文章编号:1001-9499 (2005)02-0045-03
外源赤霉素对东北刺人参种子萌发的影响
刘继生1 张 鹏1 孙静刚2
(1.延边大学农学院 , 吉林 龙井 133400;2.吉林省白河林业局 , 吉林 安图 133600)
摘要:外源赤霉素 (GA 3)对处于不同处理阶段的东北刺人参种子萌发的影响的研究结果表明:在种子处理前期
用一定浓度的 GA3 处理种子 , 对种子萌发没有明显的促进作用。在较长处理时间后 , 用 GA3 处理可以明显提高
种子的发芽率。
关键词:东北刺人参;外源赤霉素;种子萌发
中图分类号:S 337 , S 567.5+1 文献标识码:B
东北刺人参 (Oplopanax elatus)为五加科刺
人参属的落叶灌木 , 为珍贵药用 、 观赏和保健食
品植物 。主要产于吉林省东南部和辽宁省东部的
长白山区 , 生长于海拔 1 400 ～ 1 800 m 的针阔叶
树混交林下;朝鲜 、 前苏联也有少量分布[ 1 ～ 3] 。
近年来的调查表明 , 整个长白山区成小片生长的
天然刺人参已经屈指可数 , 散生的也已不多;再
加之分布区域狭窄 , 生态幅度小[ 1 , 2] , 东北刺人
参已经处于濒危状态 , 被列为国家二级保护植
物[ 4 ,5] 。为了保护和发展刺人参资源 , 必须建立
其人工栽培繁殖体系 。然而 , 移栽 、 分株 、 压条 、
压蔓和扦插等繁殖方法 , 都因受资源数量限制 ,
甚至破坏野生资源 , 而不适合于大规模应用 。以
种子为繁殖材料进行人工栽培是一条既可保护现
有资源不遭破坏 , 又能扩大种群数量 , 发展和扩
大种质资源的良好途径 。有关研究结果表明 , 刺
人参通过种子繁殖是可行的 , 但其种子发芽状况 、
出苗状况并不理想 。为此 , 我们在前期工作的基
础上 , 进行了外源赤霉素处理种子的试验 , 以期
提高种子发芽率 。
1 材料与方法
1.1 材料
东北刺人参种子采集于吉林省长白县海拔
1 300 m处针叶林下的自然居群。于 8月中旬采集
东北刺人参果实 , 用水浸泡并搓洗去除果皮和果
肉 , 挑出饱满种子 , 种子自然干燥后用玻璃瓶密
封存于冰箱中备用。
1.2 方法
根据东北刺人参种子的休眠特性 , 用外源赤
霉素 (GA3)对种子进行了第一个周期 (称为前
期)处理和第二个周期 (称为后期)处理。
1.2.1 前期GA3 处理对种子萌发的影响试验
从采种当年的 10月 1日至翌年的 5 月 1 日 ,
共处理 7个月 。具体做法是:取干燥的东北刺人
参种子 900 粒 , 分成 3份 , 每份 300粒 , 用自来
水浸泡 3 天后 , 分别用 GA3100 ×10-6mg/ml 溶
液 、 50×10-6mg/ml溶液和清水 (对照)再浸种
处理 1天 。种子经 1%CuSO4消毒 3 h后 , 与 3倍
体积的湿沙混和 , 并放在塑料盒内 , 盒盖打孔以
保证通气 。首先在 15 ～ 20℃条件下处理 85 天 ,
尔后在 10 ～ 15℃条件下处理 35天 , 最后在 4℃条
件下处理 85 天 。在处理过程中 , 每天翻动种子
1 ～ 2次 , 并适量喷水保湿。催芽结束后将种沙混
合物置于培养箱中 (15 ～ 20℃)15天进行发芽试
验 , 每天观测发芽情况。每种处理 100 粒 , 各
3次重复 。
1.2.2 后期GA3 处理对种子萌发的影响试验
取干燥的当年东北刺人参种子1 000粒 , 用清水
浸种 4天后 , 直接进行催芽处理 (与前期处理相
同), 共处理 7个月。7个月后将裂口种子和未裂口
第30卷 第 2期 林 业 科 技 Vol.30 No.2
2 0 0 5 年 3 月 FORESTRY SCIENCE &TECHNOLOGY Mar. 2 00 5
基金项目:国家 “十五” 攻关课题子课题 “东北林区天然林保育技术研究与示范” (2001BA510B0801)资助
种子分开 , 并分别进行如下试验:(1)将裂口种子
平均分为两份 , 其中一份用 100×10-6mg/ml GA3
浸种24 h , 另一份用冷水浸种24 h作为对照 。两种
处理各 3次重复。混沙后首先置于 4℃低温条件下
处理 100 天 , 然后将种子转到培养箱中 (15 ～
20℃)15天进行发芽试验。(2)将未裂口种子混沙
后置于 10 ～ 15℃条件下层积处理 90天左右。当种
子全部裂口后平均分为两份 , 其中一份用 100×
10
-6
mg/ml GA3 浸种24 h , 另一份用冷水浸种24 h
作为对照。两种处理各 3次重复 。混沙后置于 4℃
低温条件下 200天 , 尔后将种沙混合物置于培养箱
中 (15 ～ 20℃)100天进行发芽试验。
2 结果与分析
2.1 前期 GA3 处理对种子萌发的影响
东北刺人参种子层积前经不同浓度 GA3 处理
后 , 种子发芽率分别为 2%, 2.3%和 2.8%, 对
其进行方差分析的结果 (见表)表明 , 各处理差
异不显著 (F 值=0.675
的解除和发芽率的提高并没有明显的作用 。通常
GA3对需低温后熟种子休眠的解除和萌发有一定
的促进作用 , 但对东北刺人参种子却没有明显作
用。其原因可能是我们所用的 GA3 浓度并没有达
到有效浓度 , 也可能是由于在处理的前期东北刺
人参种子主要是完成胚的分化与生长 , 而 GA3 在
此阶段并没有发挥作用 , 而在其低温阶段由于层
积时间太长已经无法发挥作用 。
不同浓度 GA3 处理后的种子发芽率表
浓度 (×10-6mg/ml) 种子发芽率(%) F值 F0.05
CK 2 0.675 5.14
50 2.3
100 2.8
2.2 后期 GA3 处理对种子萌发的影响
2.2.1 GA3处理裂口种子对种子萌发的影响
用GA3处理的裂口种子在4℃低温条件下 10天开
始发芽 , 至100天时 , 累计发芽 24.7%;未用 GA3
处理的种子 , 在 4℃低温条件下 10天开始发芽 ,
至100天时 , 累计发芽率为 10.8% (见图 1), 用
GA3处理的裂口种子明显比未处理种子的发芽率
要高 。4℃低温条件下层积 100 天后 , 将用 GA3
处理和未处理的裂口种子置于培养箱中 (15 ～
20℃)进行发芽试验 , 其发芽率分别为 16.5%和
5.4% (见图1), 用 GA3处理的裂口种子也明显比
未处理种子的发芽率要高。两种处理的总发芽率分
别为 41.2%和 16.2%。可见 , 在种子处理后期 ,
用GA3处理裂口种子有利于提高种子的发芽率 。
图 1 裂口种子用GA3处理和未处理的发芽率
2.2.2 GA3处理未裂口种子对种子萌发的影响
用GA3 处理和未用 GA3 处理的未裂口种子 ,
在 4℃低温条件下层积 200天时 , 发芽率均不高 ,
分别为6.5%和 3.2%, 用GA3处理的未裂口种子
的发芽率略高 (见图 2)。层积 200 天后 , 将用
GA3 处理和未用 GA3 处理的未裂口种子置于培养
箱中 (15 ～ 20℃)进行发芽试验 , 其发芽率分别
为37%和 16.8% (见图 2), 用 GA3 处理的未裂
口种子明显比未用 GA3 处理的种子的发芽率要
高。两种处理的总发芽率分别为 43.5%和 20%。
可见 , 在种子处理后期 , 用 GA3 处理未裂口的种
子也有利于提高种子的发芽率 。
图2 未裂口种子用GA3处理和未处理的发芽率
3 结 语
3.1 东北刺人参种子属于胚后熟类型 , 且种胚发
育迟缓 , 发育不同步现象严重 。经 7 个月的变温
催芽处理 , 种子发芽率很低 , 只有 2%左右 。在
种子处理前期用一定浓度的 GA3 处理种子对种子
4 6 林 业 科 技 第 30 卷
萌发没有明显的促进作用 , 这说明种子的休眠需
要更长的时间来解除 , 并不能通过用 GA3 处理来
缩短休眠期。
3.2 已完成形态后熟的种子 (裂口种子)经低温
层积处理 100 天可使部分种子发芽 , 在低温过程
中也有部分种子发芽 , 但发芽不整齐 , 发芽率也
不高 。此阶段用 GA3 处理的种子可以明显提高种
子的发芽率。种子形态后熟没有完成的种子 (未
裂口种子), 经过 90天时间的中温可使种子完成
形态后熟 , 再经过 200天的低温处理可使种子完
成生理后熟而发芽 , 但发芽不整齐 , 发芽率也不
高。此阶段用 GA3处理种子可以明显提高种子的
发芽率。
3.3 综上表明 , 短期内用 GA3 处理种子对提高
种子发芽率没有明显效果 , 在较长处理时间的后
期 , 用 GA3 处理可以明显提高种子的发芽率 , 但
种子发芽率并没有达到很理想的状态 。因此 , 我
们需要进一步研究基于长时间处理种子的前提下 ,
能够提高种子发芽率 , 并使种子发芽时间相对一
致的处理条件。在这种最佳条件下再合理运用
GA3 处理种子将会获得理想的效果。
参 考 文 献
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第 1 作者简介:刘继生 (1964-), 男 , 吉林德惠人 ,
教授 , 主要从事森林培育学教学与研究工作。
收稿日期:2004-11-20
The Effects of Exogenous GA3 on Germination of Oplopanax elatus Seeds
LIU Jisheng
(Y anbian Universi ty , Ji lin 133400)
Abstract The ef fects of exogenous GA3 on germination of Oplopanax elatus seeds in different
treatment stage w ere studied in this paper.The results showed that t reating Oplopanax elatus seeds
w ith definite concentration of GA3 in prophase of st ratification had no distinct effect on seed
germination.T reating Oplopanax elatus seeds with defini te concentration of GA3 in anaphase of long
stratification period could improve the germination rate distinctly .
Key words Oplopanax elatus;Exogenous GA3;Seed germination
4 7第 2 期 刘继生等:外源赤霉素对东北刺人参种子萌发的影响