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植物生长调节剂对土人参种子发芽的影响



全 文 :收稿日期:2012 - 06 - 10
项目基金:韩山师范学院 2011 年大学生创新性实验(实践)自筹项目
(编号:2011029)。
作者简介:林俊彦(1990 -) ,男,E-mail:973298674@ qq. com。
植物生长调节剂对土人参种子发芽的影响
林俊彦, 丁妮妮, 杜曼霞, 黄俊华, 杨素娜, 杨秋婷
(韩山师范学院生物系, 广东 潮州 521041)
摘要:探讨了 6-苄氨基嘌呤(6-BA)、吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)等植物生长调节剂对土人参种子萌
发及幼苗早期生长的影响。结果表明:不同植物生长调节剂对土人参种子发芽和幼苗生长的影响不同,同一植物生长调
节剂的浓度不同其影响也不同。与 ck对比,6-BA促进土人参种子发芽与幼苗生长的最佳浓度为 2 mg /L;IAA、NAA 和
IBA的最佳浓度分别为 50、100、50 mg /L。其中,2 mg /L的 6-BA对土人参种子发芽的促进效果最好;50 mg /L 的 IAA 促
进土人参幼苗生长的效果最明显。
关键词: 土人参;植物生长调节剂;种子发芽;幼苗生长
中图分类号: S 567. 5 + 1 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)10-0026-04
Effect of Plant Growth Regulators on Seed Germination of Talinm paniculatum
LIN Jun-yan,DING Ni-ni,DU Man-xia,HUANG Jun-hua,
YANG Su-na,YANG Qiu-ting
(Department of Biology,Hanshan Normal University,Chaozhou Guangdong 521041,China)
Abstract:Effects of plant growth regulator on both Talinm paniculatum seed germination and its seedling
growth at the early phase were examined. Talinm paniculatum were treated with different concentration of 6-g
amino purine (6-BA) ,naphthyl acetic acid (IAA) ,indoles acetic acid (NAA)and indolebutyric acid (IBA)
in a series of experiments. The results showed that different plant growth regulator and even different concentra-
tion of the same kind have different influences on Talinm paniculatum seed germination and its seedling
growth. Compared with ck,the optimal concentration for 6-BA,IAA,NAA and IBA to promote the seed germi-
nation of Talinm paniculatum and its seedling growth are respectively 2 mg /L,50,100 mg /L and 50 mg /L.
Above all,6-BA of 2 mg /L has best effect for promotion of the germination of Talinm paniculatum while IAA of
50 mg /L facilitates its seedling growth most evidently.
Key words: Talinm paniculatum;plant growth regulator;seed germination;seedling growth
土人参(Talinm paniculatum)是马齿苋科一年生
草本植物,根健脾润肺,益气生津;叶凉血拔毒。直根、
嫩茎和幼苗可做蔬菜[1]。土人参可作药、膳两用,根
可入药,滋补强壮,其他部位也可辅助治疗气虚乏力、
体虚自汗、脾虚泄泻、肺燥咳嗽、乳汁稀少等症,具有通
乳汁、消肿痛、补中益气、润肺生津等功效[2]。土人参
栽培容易,繁殖迅速,病少虫微,根、叶均可食用,营养
丰富、口感嫩滑、风味独特,是近年来兴起的一种叶菜
类蔬菜。但由于土人参播种后种子发芽并不理想,种
植面积不广,得不到很好的推广。目前,植物生长调节
剂对种子萌发的影响已有广泛研究,并已取得较理想
的成果[3 ~ 8]。本试验研究了 6-苄氨基嘌呤(6-BA)、吲
哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)等植物
生长调节剂对土人参种子发芽的影响,期望能找到促
进土人参种子发芽的植物生长调节剂及最佳浓度,为
土人参栽培提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材 料
土人参种子;6-苄氨基嘌呤(6-BA)、吲哚乙酸
(IAA)、萘乙酸(NAA)、IBA(吲哚丁酸)等植物生长调
节剂。
1. 2 方 法
先把土人参种子放于 1 /5 000 的高锰酸钾溶液中
浸泡 0. 5 h进行灭菌,用蒸馏水清洗,再用吸水纸吸干
种子表面的水分后用 6-BA、IAA、NAA、IBA 处理土人
参种子,设置的浓度如下:6-BA 设 0. 125、0. 5、2、8、32
mg /L 5 个浓度;IAA 设 10、30、50、70、90 mg /L 5 个浓
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第 31 卷 第 10 期 2012 年 10 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 10 Oct. 2012
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2012.10.066
度;NAA和 IBA 分别设 12. 5、25、50、100、200 mg /L 5
个浓度。浸种的时间均为 6 h,用蒸馏水浸种 6 h 为对
照。种子浸泡后用蒸馏水冲洗,分别放在垫有纱布和
滤纸的各个培养皿中,每培养皿为 30 粒种子,每个处
理培养 5 皿,置于黑暗、25 ℃恒温箱中培养。培养期
间要注意补充水分,保持纱布和滤纸湿润[3]。试验时
间于 2011 年 10 ~ 11 月、11 ~ 12 月、2012 年 2 ~ 3 月,3
次重复。每天下午观察并记载种子发芽的情况。第
16 天计算发芽率;测幼苗根长、茎长;幼苗鲜重等生理
指标。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度 6-BA对土人参种子发芽与幼苗生长
的影响
2. 1. 1 不同浓度 6-BA对土人参种子发芽率的影响
图 1 表明,不同浓度 6-BA对土人参种子发芽均有
影响。低浓度促进种子萌发,其中,浓度为 2 mg /L 的
6-BA对土人参种子发芽率的促进作用最明显,且长势
较齐;当 6-BA浓度≥8 mg /L时促进作用明显下降。
图 1 不同浓度 6-BA对土人参种子发芽率的影响
2. 1. 2 不同浓度 6-BA对土人参幼苗生长的影响
由表 1 可以看出,6-BA对土人参幼苗生长有较大
影响。其中,浓度为 2 mg /L的 6-BA效果最好,种子芽
鲜重是 ck的 1. 91 倍,平均茎长是 ck 的 1. 37 倍,最长
茎是 ck的 1. 67 倍。其他浓度的 6-BA 对土人参的芽
鲜重及茎的生长均有促进作用。
表 1 不同浓度 6-BA对土人参幼苗生长的影响
浓度
(mg /L)
芽鲜重
(mg)
平均根长
(cm)
最长根
(cm)
平均茎长
(cm)
最长茎
(cm)
0. 125 0. 032 1. 01 2. 00 0. 59 0. 80
0. 5 0. 031 1. 03 1. 60 0. 59 0. 90
2 0. 042 1. 06 1. 90 0. 67 1. 00
8 0. 042 0. 96 2. 00 0. 50 0. 70
32 0. 028 1. 23 2. 10 0. 60 1. 20
ck 0. 022 1. 24 2. 40 0. 49 0. 60
注:土人参的芽鲜重为发芽种子鲜重的总和;平均根长为发芽种子幼苗根长
的平均值;最长根为发芽种子幼苗根长的最大值;平均茎长为发芽种子
幼苗茎长的平均值;最长茎为发芽种子幼苗茎长的最大值(下表同)。
2. 2 不同浓度 IAA对土人参种子发芽与幼苗生长的
影响
2. 2. 1 不同浓度 IAA对土人参种子发芽率的影响
图 2 表明,不同浓度的 IAA 对土人参种子的发芽
率影响不同。低浓度(≤50 mg /L)的 IAA随浓度的增
加对土人参种子发芽率的促进作用逐渐增加。其中,
浓度为 50 mg /L的 IAA对种子发芽率的促进作用最明
显,且整齐度较好。当 IAA溶液浓度≥70 mg /L 时,对
土人参种子的发芽率促进作用明显下降,当达到 90
mg /L时,表现出对土人参种子发芽的抑制作用。
图 2 不同浓度 IAA对土人参种子发芽率的影响
2. 2. 2 不同浓度 IAA对土人参幼苗生长的影响
由表 2 可以看出,不同浓度 IAA 对土人参种子的
生长均有影响。其中,50 mg /L 的 IAA 对土人参的作
用效果最明显,在此浓度下,种子的芽鲜重、平均茎长、
最长茎分别是 ck的 2. 09 倍、1. 20 倍、1. 33 倍;其他浓
度也表现出对芽鲜重及茎长的促进作用。
表 2 不同浓度 IAA对土人参幼苗生长的影响
浓度
(mg /L)
芽鲜重
(mg)
平均根长
(cm)
最长根
(cm)
平均茎长
(cm)
最长茎
(cm)
10 0. 026 1. 05 2. 00 0. 48 0. 90
30 0. 029 0. 86 1. 20 0. 54 0. 90
50 0. 046 1. 11 2. 20 0. 59 0. 80
70 0. 031 1. 14 1. 80 0. 50 0. 70
90 0. 037 1. 08 1. 90 0. 73 1. 00
ck 0. 022 1. 24 2. 40 0. 49 0. 60
2. 3 不同浓度 NAA对土人参种子发芽与幼苗生长的
影响
2. 3. 1 不同浓度 NAA对土人参种子发芽率的影响
图 3 表明,不同浓度 NAA对土人参种子的发芽影
响不同,低浓度 NAA 随浓度的增加促进作用逐渐增
加,当浓度达到 100 mg /L 时,对土人参种子的促进作
用最明显,其发芽率是 ck 的 1. 22 倍;当浓度到 200
mg /L时,促进作用明显下降。
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研究报告 林俊彦 等:植物生长调节剂对土人参种子发芽的影响
图 3 不同浓度 NAA对土人参种子发芽率的影响
2. 3. 2 不同浓度 NAA对土人参幼苗生长的影响
由表 3 可以看出,不同浓度的 NAA对土人参幼苗
的生长均有影响。低浓度的 NAA(≤50 mg /L)对土人
参幼苗的生长影响随浓度的增加而增加;100 mg /L 的
NAA对土人参幼苗的作用最明显,其促进效果较其他
几个处理组明显得多,在此浓度下芽鲜重是 ck 组的
1. 36 倍,平均茎长是 ck 组的 1. 29 倍,最长茎是 ck 组
的 2. 50 倍;200 mg /L的 NAA促进效果较 100 mg /L的
NAA下降,但与 ck组相比仍有促进效果。
表 3 不同浓度 NAA对土人参幼苗生长的影响
浓度
(mg /L)
芽鲜重
(mg)
平均根长
(cm)
最长根
(cm)
平均茎长
(cm)
最长茎
(cm)
12. 5 0. 026 0. 87 1. 60 0. 54 0. 80
25 0. 027 0. 73 1. 60 0. 46 0. 60
50 0. 029 1. 05 1. 70 0. 52 0. 80
100 0. 030 1. 21 2. 70 0. 63 1. 50
200 0. 028 0. 68 1. 00 0. 51 0. 70
ck 0. 022 1. 24 2. 40 0. 49 0. 60
2. 4 不同浓度 IBA对土人参种子发芽与幼苗生长的
影响
2. 4. 1 不同浓度 IBA对土人参种子发芽率的影响
图 4 表明,低浓度的 IBA 促进作用随浓度的增加
而增加,当浓度为 50 mg /LIBA 的促进作用最明显,当
浓度为 100 mg /L时促进作用下降,浓度≥200 mg /L时
表现出抑制作用。
图 4 不同浓度 IBA对土人参种子发芽率的影响
2. 4. 2 不同浓度 IBA对土人参幼苗生长的影响
由表 4 可以看出,不同浓度 IBA 对土人参幼苗的
生长均有影响。低浓度的 IBA 随着浓度的增加,其促
进作用增加;当达到 50 mg /L 时,促进作用最明显:芽
鲜重为 ck组的 1. 86 倍,平均茎长为 ck 组的 1. 27 倍,
最长茎为 ck组的 1. 67 倍,高浓度的 IBA 表现出抑制
作用,当浓度达到 200 mg /L 时抑制作用明显,平均茎
长仅为 ck组的 0. 78 倍。
表 4 不同浓度 IBA对土人参幼苗生长的影响
浓度
(mg /L)
芽鲜重
(mg)
平均根长
(cm)
最长根
(cm)
平均茎长
(cm)
最长茎
(cm)
12. 5 0. 031 1. 47 2. 80 0. 58 0. 80
25 0. 029 1. 08 2. 00 0. 69 1. 80
50 0. 041 1. 34 2. 10 0. 62 1. 00
100 0. 035 1. 16 2. 30 0. 58 1. 00
200 0. 022 0. 96 2. 00 0. 38 0. 70
ck 0. 022 1. 24 2. 40 0. 49 0. 60
3 结论与讨论
采用植物生长调节剂浸种是提高种子发芽率的一
种简单易行的有效方法。这是因为使用植物生长调节
剂浸种可以打破种子休眠,破坏妨碍种子萌发的活性
物质,有利于种子的吸水萌发,从而促进种子胚的发育
和种子发芽。本实验表明,浓度分别为 2 mg /L 的
6-BA、50 mg /L 的 IAA、100 mg /L 的 NAA 和 50 mg /L
的 IBA对土人参种子发芽的促进作用较明显,并对其
幼苗鲜重等幼苗生长指标有明显促进作用。用这 4 种
浓度的植物生长调节剂处理土人参种子,到第 16 天
时,发芽率最好的是浓度 2 mg /L 的 6-BA,为 80%,种
子发芽的整齐度很好;其次是浓度 100 mg /L 的 NAA,
为 77%,浓度 50 mg /L的 IAA和 IBA为 70%。对土人
参幼苗生长的促进作用最好的是浓度 50 mg /L 的
IAA,处理后第 16 天,其芽鲜重为 0. 046 g,是 ck 组的
2. 09 倍;其次是 2 mg /L的 6-BA,芽鲜重为 0. 042 g,是
ck组的 1. 91 倍;50 mg /L的 IBA和 100 mg /L的 NAA,
它们的芽鲜重分别为 0. 041 g和 0. 030 g,分别是 ck组
的 1. 86 倍和 1. 36 倍。
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dNTPs、Mg2 +浓度、Taq 酶浓度及循环数、退火温度、退
火和延伸时间等[13]。本试验采用因素递进方法,在提
取合适浓度 DNA的基础上,以上述 9 个因子开展优化
研究,探索合适的反应体系及扩增程序。优化结果表
明,有的因素在复合作用时表现出一定规律,如
dNTPs、Mg2 +及模板 DNA 浓度组合的优化;而有的却
无规律可循,有可能其因素间的互作对产物浓度有一
定影响,如 Taq聚合酶及引物的浓度的优化。本试验
在保证主条带数目及其亮度情况下,分别获得了优化
后的 20 μL 反应体系为:10 mmol /L 的 dNTPs 0. 5 μL,
10 ng /μL 的模板 DNA 0. 5 μL,25 mmol /L 的 MgCl2
2. 4 μL,2 U Taq 聚合酶,10 μmol /L 的引物 0. 5 μL,
10 × Buffer溶液 2 μL,双蒸水 15. 7 μL;优化后的扩增
程序为:94 ℃预变性 5 min,94 ℃变性 1 min,36 ℃退火
1 min,72 ℃延伸 1. 5 min,42 次循环,最后 72 ℃延伸
10 min。
近年来,不同分子标记技术(RAPD、SSR、SRAP、
AFLP、ISSR等)在不同植物上的应用见诸报端,但各
标记在不同植物上应用之前都需要进行优化,采用的
方法有单因素试验法、正交设计法和回归分析法、单因
素试验结合均匀设计法等[3,14 ~ 17]。上述优化方法中
各有优缺点,如单因素试验法直观、明了、易于掌握,但
各因素的重要性大小及因素之间的互作无法计算;正
交设计法属于多因素多水平试验方法,可用较少的处
理组合数研究较多的试验因素,并能够估计各因素重
要性大小,但结果的赋值中条带多少及条带亮度的权
重需要人为定义;与正交设计法类似,回归分析法的赋
值也需要更多的人为因素设定权重,以此为基础通过
建立方程,优化分析各入选因子,比较其作用大小和互
作效应的影响,获取稳定的优化体系,该体系中因子的
最优水平往往并非试验所设计的,而是通过方程计算
得出,因此,该方法需要设计者熟练掌握试验统计学
知识。
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