全 文 ：陕西林业科技　2009 ,(3):22 ～ 25
Shaanxi Fo rest Science and Technology
3种外源激素对山白树种子无菌萌发的影响＊
令狐昱慰 ,张莹 ,黎斌 ,李思锋
(陕西省西安植物园 , 陕西省植物研究所 ,陕西 西安 710061)
摘　要:用附加不同浓度 GA3、6-BA 和 IBA的 MS 培养基 ,在有光或无光的条件下对山白树种子进行
无菌培养 ,探讨不同外源激素和光照对山白树种子发芽率的影响。结果显示:在无菌培养条件下 ,外源
激素 GA3 、6-BA 和 IBA 均可极显著地提高山白树种子的发芽率与幼苗的生长速率 , 其中 GA3 在有光
的情况下对山白树种子发芽率影响最显著 , 发芽率可达到 83.3%。
关键词:无菌培养;山白树种子;发芽率
中图分类号:Q945.3　　文献标识码:A　　文章编号:1001-2117(2009)03-0022-04
Effects of Three Plant Hormones on Seed Germination of
Sinowilsonia henry under Sterile Condition
LINGH U Yu-wei , ZHANG Ying , LI Bin , LI Si-feng
(X ian Botanical Garden o f Shaanx i Prov ince , Inst ituteo f Botany of
S haanx i P rovince , X ian 710061)
Abstract:With dif fe rent concentrations of GA3 , 6-BA and IBA in M S medium , the seeds o f Sinow-
i lsonia henry we re cultured unde r sterile condition to find the ef fect of dif ferent exogenous ho rmone s
and the light on the germination rate.The resul ts show ed that ex ogenous ho rmone GA3 , 6-BA and
IBA can very signif icant ly improve the ge rmination rate of seeds o f S inowilsonia henry , GA3 hormone
wi thin light condi tion had the most significant improvement on seed germination , w ith the germination
rate reaching 83.3%.
Key words:S terile cul ture;seeds o f Sinowi lsonia henry ;germinating rate
　　山白树(S inow ilsonia henry)为我国特有的
金缕梅科(Hamamelidaceae)单种属植物 ,为该科
中较为进化的类型 ,对研究金缕梅科的系统演化
具有重要的价值[ 1-2] 。山白树星散分布于我国中
部的局部地区 ,对生境条件要求严格 ,适宜生长在
山谷河岸的稀疏落叶林中 ,加之花单性 ,授粉率
低 ,结籽少 ,种子又缺乏传播媒介 ,野生植株数量
已呈下降趋势[ 3] ,已作为稀有物种被《中国植物红
皮书》收录 ,并被列为陕西省重点保护物种。
本文针对山白树种子休眠期长 、萌发率低的
情况 ,研究了几种影响山白树种子发芽率的因素。
在无菌条件下 ,种子发育形成的植株为无菌植株 ,
可以为植物的体外组织培养提供良好的外植体 ,
还可以研究山白树种子的发育特性 ,得出其种子
发育的最佳条件 ,对于提高山白树的培育效率和
扩大种群数量有一定参考价值 。
1　材料与方法
1.1　实验材料与药品
实验用山白树种子于 2008年 9月采自陕西
＊ 收稿日期:2008-08-08
　作者简介:令狐昱慰(1980-),女 ,山西平陆人 ,研究实习员 ,主要从事植物细胞工程及药用植物学研究。
省西安植物园 ,树龄均在 20年以上 。原植株引自
陕西省宁陕县旬阳坝镇 ,海拔 1 300 m 。
　　GA3 、6-BA 、IBA 、蔗糖 、琼脂 、乙醇 、次氯酸
钠 ,均为国药集团化学试剂有限公司生产。
1.2　实验方法
1.2.1　山白树种子水浸液的提取和生物鉴定　
种子水浸提液的制备参照周元[ 4] 的方法并稍有改
动。山白树种子为有胚乳种子 ,因此分别取山白
树的种皮 、胚乳和胚 ,加入相当于重量 20倍的水 ,
置于 60 ℃恒温箱内浸提48 h ,过滤 。培养皿中加
3 m l浸提液 ,播南京理想种苗有限公司生产的油
菜品种“上海青”(Brassica chinensis cv.Shang-
haiqing)种子 50 粒 ,置于 20 ℃恒温培养箱中暗
培养 ,24 h后测发芽率 , 48 h 后测胚根长度。重
复 3次 ,以蒸馏水处理为对照 。
1.2.2　种子的无菌萌发
1.2.2.1 培养基的配制 以 MS 为基本培养基 ,在
培养基中分别附加不同浓度的 GA3 、6 -BA 、
IBA ,蔗糖 30 g · L -1 ,琼脂 8 g · L-1 , pH 值为
5.8。采用单因素完全随机试验设计 ,将 3种激素
分别设置 5个浓度梯度进行处理 ,并以无菌水处
理作为对照(CK)。每种处理设 3次重复 ,每次重
复 30粒种子。
1.2.2.2 无菌播种与培养 将山白树种子于蒸馏
水中浸泡 2 h ,以机械法剥去种皮 ,蒸馏水冲洗 2
次后 ,置于超净工作台上。用 70%乙醇浸泡 30
s ,无菌水冲洗 3 次 , 再用 10%次氯酸钠浸 15
min ,无菌水冲洗 5次 ,最后将种子分别播种于含
有不同附加物的培养基中 ,每瓶播 10粒种子 。接
种后的种子分为两种处理:(1)置于温度为 25±2
℃,光照强度 1 600 lx ,每天光照 12 h的条件下培
养;(2)置于温度为 25±2 ℃,无光照的条件下培
养。播种后每天对种子发芽数进行了调查统计 ,
同时观察幼苗的生长情况 。
1.2.2.3 试验数据的记录与处理 由于本试验中
接种的是剥去种皮的种子 ,因此以胚根突破周边
胚乳的长度为种子长度的一半为判定发芽种子的
标准 ,于第 16 d统计发芽率 。
发芽率(%)=(规定时间内种子发芽数/供试
种子数)×100%。
数据处理采用 SPSS13.0 统计分析软件进
行。
2　结果与分析
2.1　发芽抑制物的生物鉴定
许多植物种子的种皮或胚乳含有种子萌发抑
制物 ,测定这些化学物质通常采用生物鉴定的方
法 ,即以该植物种子浸提液可以推迟或抑制同种
或异种植物种子的发芽率来判断[ 5] 。本实验采用
油菜品种“上海青”种子为实验材料 ,对山白树种
子中是否存在种子发芽抑制物质进行初步研究。
实验结果表明 ,山白树种子中各部位都不同程度
的存在萌发抑制物质 ,各部位的水浸提液对油菜
种子萌发和生长有一定的抑制作用 ,其中以胚乳
的浸提液抑制作用最强 ,其次是种胚和种皮 。从
胚根的伸长情况看 ,各浸提液都抑制油菜品种“上
海青”种子的胚根生长 ,与对照形成显著差异(见
表 1)。说明山白树种子发芽抑制物的存在是影
响其种子萌发的重要原因 。
表 1　山白树种子不同部位水浸液对油菜
种子萌发的抑制效应
浸提液来源 油菜种子发芽率/ % 油菜种子胚根平均长度/ cm
对照 92.7 1.566
种皮 90.0 0.575
胚乳 77.3 0.170
种胚 80.0 0.136
2.2　不同激素对山白树种子发芽率的影响
培养 4 d后 ,部分种子开始萌发;第 7 、8 d每
天发芽的种子数最多;第 16 d 后几乎未见有新发
芽的种子 。统计光照培养条件下 ,第 16 d各培养
基内种子的发芽率。
　　对各处理的发芽率进行方差分析和多重比较
(SSR)[ 6] ,分析结果如表 2所示 ,可以看出对照及
各处理的山白树种子均能正常萌发 ,但经外源激
素处理后 ,无菌培养的山白树种子 ,其发芽率均与
对照之间有显著或极显著的差异。
表 2 的统计结果表明 ,外源激素 GA3 、6-
BA 和 IBA 均可显著或极显著提高山白树种子的
发芽率。本实验中 , GA3 、6-BA 和 IBA 作用效
果最佳的浓度分别为 0.5 mg · L-1 、0.5 mg ·
L
-1 、1.0 mg · L-1 , 发芽率分别达到 83.3%、
57.1%、74.2%。随着外源激素浓度的继续升高 ,
山白树种子的发芽率呈下降趋势 ,表明 3种外源
激素对山白树种子发芽率的影响均呈现低浓度促
进而高浓度抑制的效应。
·23·2009 年第 3 期 令狐昱慰等　3 种外源激素对山白树种子无菌萌发的影响
表 2　3 种外源激素对山白树种子发芽率的影响
添加激素
种类 浓度/(mg· L -1) 发芽率平均值/ % 5%显著水平 1%显著水平
CK 0 26.7 m M
GA3 0.1 34.5 j J
0.5 83.3 a A
1 60.7 d D
2 60.0 d D
4 46.7 g G
6-BA 0.1 32.1 k K
0.5 57.1 e E
1 48.3 f F
2 37.0 h HI
4 30.0 l L
IBA 0.1 35.7 i IJ
0.5 65.5 c C
1 74.2 b B
2 37.9 h H
4 37.0 h HI
　　注:不同小写字母代表 p=0.05显著水平;不同大写字母表示 p=0.01显著水平。
图 1　光照对山白树种子发芽率的影响
2.3　光照对山白树种子发芽率的影响
由图 1可见 ,无论在有光和无光条件下 ,山白
树种子均能萌发 ,但有光照时 ,各个激素浓度下山
白树种子的发芽率普遍高于暗培养时的发芽率 ,
证明光照对于山白树种子的萌发有促进作用 。但
是从实验中发现 ,无光时种子在第 3 d开始萌发 ,
而有光时种子在第 5 d开始萌发 ,且无光条件下
发芽头一天种子萌发数量比光照条件下的多 。在
本实验的暗培养条件下 ,3种外源激素中 IBA 效
果最佳 ,6-BA 次之 ,GA3和 IBA 依然出现高浓
度抑制现象 ,而山白树种子的发芽率随着 6-BA
的浓度增大而提高 ,但本次试验还未找到 6-BA
的上限浓度。
3　结论与讨论
山白树种子在自然条件下萌发周期长 ,常规
处理的种子发芽率低 ,通过本实验 ,我们认为在附
加外源激素的培养基中无菌接种 ,并配合光照处
理可极显著地提高山白树种子的发芽率 。该方法
是快速繁殖山白树种苗有效的手段 。
(1)发芽抑制物的鉴定实验表明 ,山白树种
子存在休眠现象 ,种子中含有萌发抑制物是种子
·24· 陕　西　林　业　科　技　
休眠的重要因素之一 ,其中以胚乳中含量最高 ,其
次是种胚本身和种皮 ,但萌发抑制物具体是何种
物质还有待进一步研究。
(2)在激素对种子萌发过程的调控作用上 ,
一般认为 ABA 和 GA3 是影响种子发育的重要
因素[ 7] 。ABA参与种子休眠 ,而 GA3 在引起种
子萌发中起首要作用 ,ABA 和 GA3 之间存在拮
抗作用 ,二者在种子内的平衡决定了种子的发育
命运;细胞分裂素 、乙烯和油菜素内酯是种子萌发
中GA3作用的促进因子 ,同时也是 ABA 的拮抗
因子;光和 GA3促进需光种子萌发 ,二者之间存
在协同作用 。在本实验中 ,用含有 0.5 mg ·L-1
的GA3的 MS培养基在有光照的条件下培养 ,山
白树种子的发芽率最高 ,可达到 83.3%。此结果
与乌凤章[ 7] 、江玲[ 8] 的结论一致。但在实验过程
中发现 ,GA3虽然能显著提高山白树种子的发芽
率 ,但在发芽的山白树种子中 ,有 10.2%的种子
在子叶伸出后 ,胚根便停止生长 ,甚至坏死。而在
含有 IBA 的培养基中 ,伸长的胚根长度更长 ,更
粗壮且分支更多 ,所以为了后续的快速繁殖 ,选用
IBA 来促进种子萌发 ,效果更好。
(3)光照对于种子萌发的影响 ,不同物种表现
出来的结果不同 。尽管少数植物种子的萌发在光
下和暗中无显著差异 ,如长叶红沙[ 9] ,但大多数植
物的种子萌发过程与环境的光照作用有密切关
系。环境光照可明显地提高种子的发芽率 ,如雪
松[ 10] ,也可降低种子的发芽率 ,如望天树种子[ 11] 。
而野古草种子[ 12] 在不同光照强度的照射下发芽
率有所不同 ,相对于高光照和中光照环境 ,在低光
照环境中有更高的萌发率 ,且发芽势呈现出随光
照减弱而增强的趋势。在本实验中 ,我们发现周
期性光照对于山白树种子的萌发有促进作用 。但
无光照条件下的种子比有光照的提前 2 d 萌发 ,
且无光条件下发芽头一天种子萌发数量比光照条
件下的少 ,证明暗培养对于种子萌发初期有更好
的促进作用 ,但有光时种子萌发整齐度更好 ,所以
可以结合两者的优势 ,在接种后先暗培养一段时
间 ,然后再进入光照培养 。
(4)在无菌条件下研究山白树种子发芽的影
响因素还未见报道 ,本实验对快速获得山白树种
子无菌苗具有重要意义。但本试验仅选用了 3种
激素 ,其他激素效果如何 ,对结果有何改变 ,如何
使种子萌发更整齐 ,还有待进一步研究 。
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(上接第 21页)
4　结论
在提取菠萝蛋白酶时 ,添加单宁溶液的浓度
为 0.2%沉淀蛋白的效果最好 ,同时果汁的总酸
度不大 ,糖酸比合适 ,菠萝汁中菠萝蛋白酶的沉淀
率达到 72%。菠萝蛋白酶提取时 , pH 值为6.5 ～
8.5左右 ,温度为 60 ℃,菠萝蛋白酶的活性最强 ,
可作为最佳提取条件 。
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·25·2009 年第 3 期 令狐昱慰等　3 种外源激素对山白树种子无菌萌发的影响