全 文 :收稿日期:2002-05-08
基金项目:内蒙古自然科学基金资助项目(20001306);内蒙古教育厅科研基金资助项目(ZD980702)
作者简介:斯琴巴特尔(1958-),男(蒙古族),内蒙古镶黄旗人 ,内蒙古师范大学副教授.
植物激素对蒙古扁桃种子萌发的影响
斯琴巴特尔 , 满 良 , 阿木兰 , 闹尔金措
(内蒙古师范大学 生物系 ,内蒙古 呼和浩特 010022)
摘 要:用赤霉素(GA3)、生长素(NAA)、细胞分裂素(6-BA)和乙烯利对蒙古扁桃种子进行
浸种处理 , 探讨不同植物激素对蒙古扁桃种子萌发的影响.实验结果表明 , 10 mg· L-1 GA、
0.1 mg·L-1 NAA、 1.0 mg·L-1 6-BA、 0.01mg·L-1乙烯利对蒙古扁桃种子的萌发具有促进作用.
关键词:蒙古扁桃;濒危植物;植物激素;种子萌发
中图分类号:Q 945.34 文献标识码:A 文章编号:1001-8735(2002)04-0384-04
蒙古扁桃(Prunus Mongolica Max im .)是国家三级保护濒危植物 ,是荒漠区与荒漠草原区
的水土保持植物.蒙古扁桃种子具有无后熟作用和胚发育不完全等复杂的休眠特性.蒙古扁桃
种子休眠是由于内果皮的机械限制和种皮含抑制物造成的[ 1] .通过组织培养法诱导蒙古扁桃
的离体器官 ,可获得再生植株 ,而且试管苗移栽成活率可以达到 70%以上[ 2] ,为蒙古扁桃种质
资源的保护及扩大种植面积创造了条件.本文探讨了用不同种类 、不同浓度的植物激素浸种处
理 ,对蒙古扁桃种子萌发的影响.
1 材料与方法
实验用蒙古扁桃种子采自贺兰山自然保护区蒙古扁桃自然居群 ,千粒重为(179±20)g .
去掉种子内果皮 ,用自来水冲洗数次 ,并用 0.1%HgCl2溶液消毒 10min后 ,分别用不同种类 、
不同浓度的植物激素(表 1)浸种处理 10 h ,去掉种皮播种在含相应种类和浓度植物激素的琼
脂培养基上.培养皿直径为 18 cm ,琼脂浓度为 0.8%,pH=7.0.每个培养皿播 50粒种子 ,培
表 1 植物激素溶液 mg·L-1
GA 6-BA NAAP 乙烯利
10 10 0.1 0.01
30 30 1.0 0.10
50 50 5.0 100.00
养于 20℃的 250B 型生化培养箱中 ,逐日观察记录
实验结果.培养到第 5 d测发芽率 ,培养到第 15 d测
幼苗地上部分和地下部分的鲜重 ,并按文[ 3]的方法
计算发芽指数(Gi)、高峰值(PV)、活力指数(VI)、日
平均发芽率(MDG)、发芽值(GV)和平均发芽天数
(MLIT)等种子发芽生理指标.每种处理重复 3次.
2 结果与讨论
2.1 种子萌发的最适温度
在最短时间内使种子发芽率达到最高时的温度称为种子萌发的最适温度.测定种子萌发
第 31卷第 4期
2002年 12月
内蒙古师范大学学报 自然科学(汉文)版
Journal of Inner Mongolia No rmal University(Natural Science Edition)
Vol.31 No.4
Dec.2002
的最适温度对了解物种的物候期 ,以及实验室内
种子活力学研究和人工栽培管理具有重要意义.
不同温度对蒙古扁桃种子萌发的影响如图 1所
示.从图 1可以看到 ,当温度低于10 ℃时 ,在测
定时间内没有种子萌发 ,当温度大于10 ℃时种
子萌发率逐渐提高 ,到 20 ℃时发芽率达到最高
值 ,当温度超过25℃时发芽率开始下降.在 20 ~
25 ℃之间发芽率保持最高值 ,但较高的温度加
大了对底物的消耗 ,对幼苗健康生长不利.因此 ,
蒙古扁桃种子萌发的最适温度为18 ~ 23 ℃,发
芽最低温度为 10 ℃.实验还表明 ,将带内果皮和
去内果皮的蒙古扁桃种子分别用蒸馏水浸泡 24
h后 ,前者重量增量为 22%,后者重量增量为 37%,说明蒙古扁桃种子内果皮具有透水性.
2.2 赤霉素对蒙古扁桃种子萌发的影响
赤霉素(GA3)作为植物重要的内源激素对植物生长发育有显著的调节作用.由表 2可以
看出 ,GA3 浓度为 10 mg·L-1时 ,对蒙古扁桃种子萌发 ,尤其是对幼苗生长具有显著的促进作
用 ,主要表现在发芽指数和活力指数的提高.当 GA3 浓度达到 20 mg·L -1和 30 mg·L-1时 ,对
蒙古扁桃种子萌发有不同程度的抑制作用 ,对幼苗生长的抑制作用尤为显著 ,活力指数分别比
对照下降 79.0%和 84.8%.符近等[ 4]发现 ,低温湿润加 0.1mg·L-1 GA3处理可以打破南川升
麻种子休眠 ,使在自然条件下休眠一年多的种子 ,经处理后一个月即可萌发.苏格尔等[ 5]对寄
生植物锁阳种子萌发研究发现 ,外源 100 mg·L-1 GA3 可以拮抗锁阳种皮抑制物ABA ,促进其
萌发.Groot和 Karssan认为[ 6] ,GA3通过促使胚乳细胞的降解而减弱胚根突出的机械阻力 ,从
而促进种子的萌发.这表明GA对种子萌发的调节作用是多方面的.
表 2 GA 3对蒙古扁桃种子萌发的影响
GA 3 浓度(mg·L-1)
发芽率(%) 发芽指数(Gi) 活力指数(VI) 高峰值(PV) 日平均发芽率(MDG) 发芽值(GV) 平均发芽天数(MLIT)
CK 98 86.5 631.5 75 49.0 3675 1.23
10 99 88.5 699.2 78 49.5 3861 1.21
20 94 51.0 132.6 47 47.0 2209 1.91
30 94 48.0 96.0 47 47.0 2209 1.98
2.3 生长素对蒙古扁桃种子萌发的影响
生长素(NAA)对蒙古扁桃种子萌发的影响表现为低浓度促进 、高浓度抑制 ,而且这种浓
度调节范围很窄.当 NAA(a-萘乙酸)浓度为 1mg·L -1时表现为抑制作用 ,当 NAA浓度降到
0.1mg·L-1时才具有促进作用 ,此时发芽率 、发芽指数 、活力指数等主要参数均比对照高.当
NAA 浓度由 1mg·L -1提高到 5mg·L-1时 ,发芽率由 86%下降到 52%,抑制作用非常显著.黄
仕训等[ 7]的研究表明 ,用100mg·L-1 IBA和 100mg·L-1 2.4-D溶液浸种 16 h对槿棕种子萌
发有明显的促进作用 ,发芽率分别达到 88%和 94%,而对照的发芽率只有 8%.通过组织培养
·385· 第 4 期 斯琴巴特尔 等:植物激素对蒙古扁桃种子萌发的影响
人们早就了解到生长素对植物生长发育和细胞分化有重要调节作用.巍爱丽等[ 8]的研究表
明 , IAA 可以提高盐胁迫下大豆幼苗保护酶系统的活性 ,具有保护生物膜的作用.这对干旱环
境下蒙古扁桃种子萌发与幼苗生长是非常有利的.NAA对蒙古扁桃种子萌发的影响见表 3.
表 3 NAA 对蒙古扁桃种子萌发的影响
NAA浓度
(mg·L-1)
发芽率(%) 发芽指数(Gi) 活力指数(VI) 高峰值(PV) 日平均发芽率(MDG) 发芽值(GV) 平均发芽天数(MLIT)
CK 98 86.5 631.5 75 49.0 3675.0 1.23
0.1 99 89.0 640.8 83 49.5 4108.5 1.12
1.0 86 66.5 305.9 47 43.0 2021.0 1.45
5.0 52 26.0 31.2 26 26.0 676.0 2.00
2.4 细胞分裂素对蒙古扁桃种子萌发的影响
6-BA(6-卞基腺嘌呤)对蒙古扁桃种子萌发的影响与 NAA相似 ,也表现为低浓度促进 、
高浓度抑制.当 6-BA 浓度为 1 mg·L-1时发芽率 、发芽指数和活力指数分别比对照提高
9.5%、12.4%和 4.9%.有研究表明[ 9] , 6-BA 具有很好的解除休眠 、促进种子萌发的作用 ,
用50 ~ 200 mg·L-1 6-BA溶液将桃和苹果种子浸种处理 24 h ,可以代替低温诱导 ,促进种子
萌发 ,与本文的结果相似.6-BA对蒙古扁桃种子萌发的影响见表 4.
表 4 6-BA 对蒙古扁桃种子萌发的影响
6-BA 浓度
(mg·L-1) 发芽率(%) 发芽指数(Gi) 活力指数(VI) 高峰值(PV) 日平均发芽率(MDG) 发芽值(GV) 平均发芽天数(MLIT)
CK 84 24.9 112.1 15.7 21.0 329.7 3.44
1.0 92 28.0 117.6 20.0 23.0 460.0 3.35
10 75 20.3 48.7 18.8 18.1 353.4 3.75
30 8 2.0 3.2 2.0 2.0 4.0 4.00
2.5 乙烯利对蒙古扁桃种子萌发的影响
表 5 乙烯利对蒙古扁桃种子萌发的影响
乙烯利浓度(mg·L-1) 发芽率(%) 发芽指数(Gi) 活力指数(VI) 高峰值(PV) 日平均发芽率(MDG) 发芽值(GV) 平均发芽天数(MLIT)
CK 84 24.9 112.1 15.7 21.0 329.7 3.44
0.01 88 27.3 136.5 21.0 22.0 542.0 3.28
0.10 77 23.3 35.0 16.0 19.3 308.8 3.38
1.00 15 5.0 0.0 3.8 3.8 14.4 3.73
乙烯利是乙烯生成剂 ,当 pH<3时以稳定液态形式存在 ,当 pH>4.1时分解产生乙烯.蒙
古扁桃对乙烯的敏感性很高 ,当乙烯利浓度大于 0.1 mg·L-1时蒙古扁桃种子萌发率较低 ,幼
苗几乎不生长 ,只有当乙烯利浓度降到 0.01mg·L-1时才表现出一定的促进作用(表 5).有研
究表明[ 10] ,用 200 mg·kg-1和 400mg·kg -1乙烯利溶液浸种处理 ,仍可促进山杏种子萌发 ,但
用25 ~ 300mg·kg-1 6-BA溶液浸种处理 ,对山杏种子的萌发却没有明显作用 ,与本文结果相
比较可知 ,同种激素对不同种植物的作用是有区别的.
·386· 内蒙古师范大学学报 自然科学(汉文)版 第 31 卷
总之 ,蒙古扁桃具有优良的耐干旱生态特性 ,可以在年降水量 200 mm 以下 、年蒸发量
3 400 mm ~ 400 mm 的干旱环境中生长 ,具有种子产油率高 、植物可入药等重要经济价值.同
时 ,蒙古扁桃还是蒙古扁桃 、戈壁针茅草地的建群种 ,可作为荒漠区或荒漠草原退耕还林和农
牧民脱贫致富的优良树种.因此 ,对蒙古扁桃进行深入的生态 、生理学研究具有重要的生物学
价值和社会价值.本文的实验结果表明 ,赤霉素 、生长素 、细胞分裂素和乙烯利在适宜浓度下对
蒙古扁桃种子萌发具有不同程度的促进作用 ,在蒙古扁桃育苗 、栽培生产中可以选择这些植物
激素 ,提高其出苗率和幼苗成活率.
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EFFECT OF PLANT HORMONES ON SEED
GERMINATION OF PRUNUS MONGOLICA MAXIM .
Sechenbater , Manliang , Amulan , Norjinso
(Department of Biology , Inner Mongolia Normal University , Huhhot 010022 , China)
Abstract:In this paper , the effect of different plant hormones on soaking seeds of endanger-
ing plant Prunus Mongolica Maxim.was given.The experiments proved that 10mg·L-1 GA3 ,
0.1mg·L-1 NAA ,1mg·L-1 6-BA and 0.01mg·L-1 Ethrel could enhance seed germination of
Prunus Mongolica Max im .
Key words:Prunus Mongolica Maxim.;endangering plant;plant hormones;seed germina-
tion
【责任编辑 陈汉忠】
·387· 第 4 期 斯琴巴特尔 等:植物激素对蒙古扁桃种子萌发的影响