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不同植物外源激素处理对香茅种子萌发的影响



全 文 :香茅(Cymbopogon citratus)的别名为柠檬草 ,
是禾本科香茅属多年生草本, 在中国云南、 广东、
海南、 台湾等热带地区广泛栽培。 香茅是重要的香
料作物, 其中的柠檬香精油可用于食品、 化妆品以
及保健行业; 用香茅入药有祛风通络、 温中止痛、
止泻等功效, 主治感冒、 全身疼痛、 风寒湿痹、 腹
痛腹泻、 跌打损伤和食欲不佳等[1], 是云南药用商
品香茅的主要来源[2]。
香茅开花结实率很低, 传统种植以分株繁殖为
主[3]。 但在香茅品种培育、 种质资源创新利用方
面, 种子繁殖是重要的实生繁殖手段。 因此, 提高
香茅种子的发芽率, 对香茅种子资源的充分利用具
有重要的意义。
利用植物外源激素调节种子的休眠与萌发, 一
直是种子萌发领域的研究热点。 研究表明, 利用人
工合成的类似植物激素的物质即植物外源激素, 能
打破种子休眠、 促进种子萌发, 如GA、 GA3、 6-BA、
IAA、 NAA、 ETH、 IBA、 2,4-D等[4]。 然而, 关于上
述生长激素对香茅种子萌发的影响还未见相关研究
报道。 本研究利用不同外源激素处理低温保存 3a
不同植物外源激素处理对
香茅种子萌发的影响①
王秋燕 1,2)②张 瑜 2) 严琳玲 2) 罗小燕 2) 白昌军 2)③
(1 海南大学园艺园林学院 570228 海南海口;
2 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州 571737)
摘 要 利用不同外源激素处理香茅种子, 记录其萌发状况, 探索不同浓度激素处理对香茅种子萌发的影响。
结果表明, 当 GA3浓度为 10和 25mg/L时, 6-BA浓度为 10和 25mg/L时, 2,4-D浓度为 10mg/L时, 对香茅种
子的萌发均具有促进作用。
关键词 香茅 ; 外源激素 ; 种子萌发
分类号 S326
Effects of Different Plant Exogenous Hormone Treatments
on Citronella (Cymbopogon citratus) Seed Germination
WANG Qiuyan1,2) ZHANG Yu2) YAN Linling2) LUO Xiaoyan2) BAI Changjun2)
(1 College of Horticulture and Landscape Architecture, Hainan University, Haikou, Hainan 570228;
2 Tropical Crops Genetic Resources Research Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract To explore the influence of hormone concentration on seed germination, different exogenous
hormone treatments were applied on citronella (Cymbopogon citratus) seeds. The results showed that the
germination of citronella seeds were enhanced with the GA3 concentration of 10 and 25 mg/L, 6-BA
concentration of 10 and 25 mg/L, and 2,4-D concentration of 10 mg/L.
Keywords Cymbopogon citrates ; exogenous hormone ; seed germination
Vol.35, No.10
2015年10月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第35卷第10期
Oct. 2015
① 基金项目: 热带作物种质资源平台项目; 农业部物种资源保护 “热带牧草种质资源保存” 项目; 热带牧草种质圃维护项
目; 农业部热带作物种质资源保护项目。
收稿日期: 2015-07-04; 责任编辑/林海妹; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 王秋燕(1983~), 女, 在职硕士, 主要从事牧草种质保存工作; E-mail: qiuyanw2015@163.com。
③ 通讯作者: 白昌军(1967~), 男, 博士, 研究员, 从事牧草品种培育工作; E-mail: baichangjun@126.com。
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王秋燕 等 不同植物外源激素处理对香茅种子萌发的影响
的香茅种子, 观察其萌发情况, 探索不同浓度激素
处理对香茅种子萌发的影响, 为香茅种质资源的低
温保存及利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料
试验所用香茅种子由中国热带农业科学院热带
作物品种资源研究所牧草研究室提供, 2012年采收
入库, 于4℃低温保存。 试验所用激素赤霉素(GA3)、
6-苄氨基嘌呤(6-BA)、 萘乙酸(NAA)、 2, 4-D均由
国药集团化学试剂有限公司生产。
1.2方法
1.2.1试验方法
首先, 用少量 95%乙醇溶解 GA3、 NAA、 6-BA、
2,4-D, 再用蒸馏水分别配成浓度为 10、 25、 50、
100和 200mg/L的溶液, 每个浓度 50mL, 备用;
用 0.1%的氯化汞溶液消毒种子 30s, 用蒸馏水清
洗 3~5次; 分别用不同浓度的 GA3、 6-BA、 NAA、
2,4-D浸泡种子48h, 以蒸馏水浸泡相同时间为对
照; 处理后的种子用蒸馏水冲洗3遍, 再放入铺有
3层滤纸的玻璃培养皿内, 每种处理重复3次, 每
个重复 100粒种子; 放入 24℃/16℃(昼/夜)光照
培养箱并保持湿润。 发芽时间为15d, 观察其生长
状况并记录发芽种子数, 测定根长[5]。
1.2.2指标测定
发芽势/%=7d内发芽的种子数/供试种子数×
100。 发芽势高, 表示种子生活力强, 出苗整齐。
发芽率/%=发芽的种子数/供试种子数×100。
发芽指数=种子发芽粒数/逐日之和, 其中,
逐日之和=∑(Gt/Dt)。
2 结果与分析
2.1GA3对香茅种子萌发的影响
不同浓度的GA3处理对香茅种子萌发特性的影
响存在差异(表1)。 其中10、 25、 50mg/L的发芽
率依次比对照提高了 5.67%、 19%、 0.67%; 当浓
度≥100mg/L时, 明显抑制了发芽, 发芽率相对降
低了7.33%、 20.67%。 同时, 发芽势也呈先增后降
的趋势。 当浓度为10mg/L时, 对发芽势影响不显
著, 仅提高2%; 当浓度增加到25mg/L时, 发芽势
激素名称 浓度/(mg·L-1) 发芽势/% 发芽率/% 发芽指数
CK 0 (49.33±1.76) (52.00±1.15) (46.16±1.37)
GA3
10 (51.33±0.88)b (57.67±2.03)b (49.88±0.89)b
25 (63.33±2.96)a (71.00±1.53)a (61.97±1.33)a
50 (44.00±2.00)bc (52.67±3.17)bc (41.74±1.91)bc
100 (39.33± .33)c (44.67± .81)c (34.59±2.36)c
200 (26.00±1.15)d (31.33±1.76)d (20.79±1.78)d
6-BA
10 (56.00±3.05)b (61.33±4.06)a (54.13±3.47)a
25 (62.00±3.46)a (67.33±1.36)a (59.54±2.06)a
50 (36.67±2.90)c (47.33±3.3 )b (35.88±2.22)b
100 (25.33±0.33)cd (26.67±0.88)c (20.61±0.95)c
200 (12.00±2.31)d (14.67± .8 )d (8.18±0.82)d
NAA
10 (46.67±1.86)a (48.00±1.53)a (39.21±1.11)a
25 (39.33±2.96)ab (41.00±2.65)b (32.17± .20)ab
50 (30.00±1.15)b (35.33±2.0 )bc (27.14±1.60)b
100 (25.33±2.40)c (30.67± .18)c (20.42± .1 )c
200 (4.67±0.67)d (4.67±0.67)d (5.27±0.23)d
2,4-D
10 (54.67±1.67)a (60.00±2.31)a (50.52±1.89)a
25 (33.33±1.20)b (41.33±1.45)b (25.25±1.03)b
50 (12.67±1.20)c (13.33±0.88)c (7.07±0.31)c
100 (6.67±2.67)d (6.67±2.67)cd (3.13±1.04)cd
200 0.0e (0.67±0.33)d (0.36±0.18)d
说明: 表中数据为均值±标准差; 同一激素处理下, 同列数据不同字母表示存在显著差异(p<0.05)。
表1 不同外源激素对种子萌发的影响
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2015年10月 第35卷第10期热带农业科学
提高14.00%; 当浓度为50、 100、 200mg/L, 发芽
势明显降低(分别降低了 4.67%、 10.00%、 22.67%), 发芽
速度减慢, 且根生长受抑制, 地上部分出现徒长、
黄化现象。 所以, 用GA3处理香茅种子的最佳浓度
为25mg/L, 此时3项测定指标均达到最大值。
2.26-BA对香茅种子萌发的影响
由表 1可知, 随着 6-BA浓度的提高, 香茅种
子发芽率、 发芽势、 发芽指数都呈先增后降的趋
势 。 浓度为 10、 25mg/L时 , 发芽率分别提高
9.33%、 15.33%, 发芽势分别提高6.67%、 12.67%。
浓度为 50、 100、 200mg/L时, 香茅种子发芽受到
抑 制 , 发 芽 率 急 剧 下 降 , 分 别 降 低 4.67%、
25.33%、 37.33%, 发 芽 势 分 别 降 低 12.66%、
24.00%、 37.33%。
2.3NAA对香茅种子萌发的影响
由表1可知, 不同浓度的NAA对香茅种子的萌
芽都有抑制作用, 且随着浓度的增大, 抑制作用加
大。 浓度为 50mg/L, 根生长受抑制, 呈粗短根;
浓度为 100、 200mg/L, 发芽受到严重抑制, 发芽
率分别降低了 21.33%、 47.33%, 且幼苗发育不正
常, 都呈无根状, 茎叶细短。 可见, 用NAA溶液处
理香茅种子, 不利于种子的萌发。
2.42,4-D对香茅种子萌发的影响
由表1可知, 2,4-D浓度为10mg/L时, 香茅
种子发芽率、 发芽势以及发芽指数均为小组最优,
分别比对照提高了 8%、 5.34%、 4.36%; 当浓度为
25mg/L时, 发芽受抑制, 幼苗主根生长受抑制;
当浓度≥50mg/L时, 发芽受到严重的抑制, 此时
幼苗根缺失, 茎叶纤细, 都为不正常幼苗。 可见,
低浓度的2,4-D能促进香茅种子萌发, 但高浓度抑
制种子发芽和幼苗生长。
2.5组间优异效果比较
当 GA3浓度为 10、 25mg/L时, 香茅种子发芽
势(51.33%、 6 .33%)、 发芽率(57.67%、 71.00%)以及发芽
指数(49.88、 61.97)均优于对照组; 当 6-BA浓度为
10、 25mg/L时, 发芽势(56.00%、 62.00%)、 发芽率
(61.33%、 67.33%)、 发芽指数(54.13、 59.54)均优于对照
组; 当 2,4-D浓度为 10mg/L时, 发芽势、 发芽
率、 发芽指数分别为54.67%、 60.00%、 50.52, 均
优于对照组。 综合3个指标可知, 25mg/LGA3处理
的香茅种子发芽效果最好。
3 讨论与结论
本研究选择 GA3、 6-BA、 NAA、 2,4-D等 4种植
物外源激素对香茅种子进行萌发试验, 研究了不同
浓度处理条件下种子萌发率的变化情况。 试验结果
表明, 当GA3浓度为10、 25mg/L时, 6-BA浓度为
为10、 25mg/L时, 2, 4-D浓度为 10mg/L时, 对
香茅种子的萌发均具有促进作用 。 10mg/L的
2,4-D虽然能提高香茅种子的萌发率, 但略微抑制
了主根生长, 须根多且短; 而 10、 25mg/L的 GA3
以及 10mg/L6-BA处理过的香茅种子在根长、 苗
长、 叶色上均与对照接近。 因此, 从香茅种子萌发
指标以及幼苗生长情况综合比较来看, 总体效果表
现如下: 25mg/LGA3>25mg/L6-BA>10mg/L6-BA>
10mg/LGA3>10mg/L2,4-D。 此外, 高浓度的 GA3、
6-BA、 2,4-D以及任意浓度的 NAA, 对香茅种子的
萌发均有抑制作用, 浓度越大, 抑制作用越强。 因
此, 用25mg/L的GA3处理储藏3a的香茅陈种子,
其发芽势、 发芽率、 发芽指数均为最大值, 且发芽
整齐, 出苗率高, 效果最佳。
在其它植物中, 通过不同浓度外源激素处理以
促进种子萌发的类似研究较多, 如贺军民等[6]用赤霉
素处理贯叶连翘, 使其在光下的发芽率由79%提高至
90%以上; 赵春香等[7]研究发现, 50mg/L的 GA3、
10mg/L的NAA、 25mg/L的IAA对火龙果种子萌发
均具有较好的促进作用; 张莹等[8]分别用 100和
200mg/kg的GA3浸泡热研10号、 热研 2号及有钩
柱花草, 结果发现均利于提高发芽率和整齐度; 李
秋等[9]用不同浓度的NAA、 GA3、 IBA和6-BA溶液浸
泡罗勒种子24h, 发现用100mg/L的GA3浸种后种
子发芽率提高 26.6%; 韦荣昌等[10]研究发现, GA3
能打破黑草种子休眠, 用50mg/L的GA3处理种子
后, 发芽势和发芽率分别比对照增加了17%和30%;
焦德志等[11]发现, 100、 300μg/gGA3或 25μg/g
6-BA对羊草种子的发芽有促进作用; 刘开业等[5]分
别用 0.1、 1mg/L GA3和 1mg/L 2,4-D处理狗牙根
后, 发现狗牙根的发芽率和发芽势均明显提高。 香茅
作为重要的药材资源, 其种子萌发特性对香茅的繁育
(下转第18页)
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2015年10月 第35卷第10期热带农业科学
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(上接第8页)
和资源保存具有重要的意义。 本研究结果将为香茅种
子的低温保存和利用提供理论依据。
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