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不同处理对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影响



全 文 :第31卷第1期
2 0 1 6年3月
河 北 林 果 研 究
HEBEI JOURNAL OF FORESTRY AND ORCHARD RESEARCH
Vol.31No.1
Mar.2 0 1 6
   
文章编号:1007-4961(2016)01-0033 -05 DOI:10.13320/j.cnki.hjfor.2016.0007
不同处理对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影响
孟静静,崔文宁,田蕊
(衡水学院,河北 衡水053000)
摘要:试验采用室内培养法,研究了不同浓度的硝酸钾(KNO3)、高锰酸钾(KMnO4)、赤霉素(GA3)、聚乙二
醇(PEG)对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影响,以探讨促进其种子萌发及幼苗生长的有效途径,为菘蓝的规模
化栽培及生产提供理论依据。结果表明:与对照相比,2g/L KNO3 处理的幼苗根长提高61.35%,10g/L
KMnO4 处理的幼苗保水力提高81.58%,3种浓度 GA3 处理幼苗根系活力分别提高17.88%、21.85%、
13.82%,0.2g/L GA3 处理使种子发芽势和发芽率分别提高38.90%、79.18%,幼苗鲜重和苗长分别提高
84.38%、24.24%;3种浓度PEG处理的幼苗根系活力分别提高14.08%、19.32%、13.57%,鲜重分别提高
75.00%、106.25%、87.50%,200g/L PEG、300g/L PEG处理的种子发芽率分别提高68.15%、46.93%。综
上所述,以GA3 溶液处理效果最好,其中,以0.2g/L GA3 处理效果最佳,能显著提高种子发芽率及发芽势,
促进幼苗生长。
关键词:菘蓝;种子萌发;幼苗生长;根系活力
中图分类号:S 567.23 文献标志码:A
Effects of different treatments on seed germination and
seedling growth of Isatis indigotica Fort.
MENG Jingjing,CUI Wenning,TIAN Rui
(Hengshui University,Hengshui 053000,China)
Abstract:The effects of KNO3、KMnO4、GA3and PEG treatments with the different concen-
trations under indoor culture on seed germination and seedling growth of Isatis indigotica
Fort.were studied to explore effective ways to promote the seed germination and seedling
growth,and to provide a theoretical basis for large-scale cultivation and production of Isatis
indigoticaFort.The results showed that the root length of the seedling was siginificantly in-
creased by 61.35%treated with 2g/L KNO3.The water retention was siginificantly im-
proved by 81.58%treated with 10g/L KMnO4.The root activity of seedings was signifi-
cantly increased by 17.88%,21.85%and 13.82%treated with three concentrations of GA3,
respectively.The germination potential and germination rate were significantly increased by
38.90% and 79.18% by treatment of 0.2g/L GA3.The fresh weight and the seedling
length were significantly improved by 84.38%and 24.24%by 0.2g/L GA3treatment.The
           
收稿日期:2015-10-16;修改稿收期:2015-12-29
作者简介:孟静静(1985—),女,河北沧州人,硕士,助教,从事植物学教学与科研工作。
34  河 北 林 果 研 究 第31卷   
root activity was significantly enhanced by 14.08%,19.32%and 13.57%,and the fresh
weight was significantly enhanced by 75.00%,106.25%and 87.50%respectively,treated
with three concentrations of PEG.The germination rate was significantly improved by 68.15%
and 46.93% with 200g/L PEG and 300g/L PEG treatment respectively.In conclusion,the
treatment of 0.2g/L GA3was the best,which could significantly increase the germination
rate and germination potential and promote the seedling growth.
Key words:Isatis indigotica Fort.;seeds germination;seedling growth;root activity
  菘蓝(Isatis indigotica Fort.)为十字花科菘蓝
属植物,以干燥的根入药,即板蓝根,其化学成分主
要包括生物碱类物质、氨基酸和有机酸类化合物,
以及一些多糖、腺苷等物质,具有清热解毒,凉血消
肿之功效,临床上普遍用于抗病毒、抗菌,并具有增
强机体免疫力的功能[1-3]。近年来,又发现板蓝根具
有抗内毒素、抗肿瘤的作用[4]。菘蓝栽培和医用历
史悠久,是中医药中使用量最大并已实现规范化栽
培和生产的重要中药材之一[5]。菘蓝在我国江苏、
福建、浙江、台湾、广西及河南等地均有分布。菘蓝
耐寒、喜温暖、忌高温、较耐旱、怕水涝,适于排水良
好、疏松肥沃的沙质壤土,对气候和土壤等条件要
求不严。随着板蓝根市场需求量的不断增加,菘蓝
栽培面积不断扩大。菘蓝以种子繁殖,分为春播、
夏播和秋播。然而,菘蓝种子不耐储藏,加之环境
污染造成种子种苗的退化,严重影响了板蓝根的产
量和品质。引发处理种子不仅可以提高种子的发
芽率、发芽势,还能增强其抗性,促进幼苗的生长[6]。
PEG(聚乙二醇)作为一种高分子渗透剂,不会引发
质壁分离,可以使劣变种子的细胞膜得到修复,从
而达到提高种子萌发率和促进幼苗生长的作用[7]。
GA3(赤霉素)具有显著促进植物生长发育的功能。
GA3 可使细胞伸长,引起原生质理化特性的改变,
能显著提高过氧化氢酶和淀粉酶活性。因此,GA3
可使植物有机体新陈代谢加强,从而加速植物生
长[8]。KMnO4(高锰酸钾)是一种强氧化剂,溶于水
后能放出原子态氧,从而使水溶液中氧的浓度得到
提高,有利于种子萌发[9]。KNO3(硝酸钾)是含氮
化合物,作为植物营养素对种子的萌发也有一定的
促进作用[10]。目前,上述4种化学物质对种子萌发
的影响研究已有相关报道[11-16]。然而,PEG、GA3、
KMnO4 和KNO3 对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影
响比较研究尚未见报道。为此,在室内条件下,研
究了不同浓度的PEG、GA3、KMnO4、KNO3 对菘蓝
种子萌发及幼苗生长的影响,以探讨促进其种子萌
发及幼苗生长的有效途径,为菘蓝的规模化栽培及
生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
菘蓝种子购自河北省安国市种子公司。
1.2 试验设计
试验 设 4 种 试 剂,即 PEG、GA3、KMnO4、
KNO3,每种试剂设3个浓度梯度,即PEG:100g/L、
200g/L、300g/L;GA3:0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L;
KMnO4:5g/L、10g/L、15g/L;KNO3:1g/L、2g/L、
3g/L;以蒸馏水做对照,共13个处理,每个处理4
个重复。
选取均匀饱满、大小一致的菘蓝种子,先用次
氯酸钠溶液消毒,然后用以上13种处理液分别浸泡
24h,取出种子,冲净残液,将种子移入铺有双层滤
纸的培养皿中,每个培养皿放100粒种子,保持滤纸
湿润,置于26℃培养箱,进行发芽试验并测定7d内
的发芽率和4d内的发芽势。然后,取生长15d的
幼苗进行各项指标的测定。
1.3 指标测定
各项发芽指标计算公式如下[17]:
发芽率:
GP=n/N×100%,
式中,n为供试种子发芽总数,N 为供试种子
总数。
发芽势:
GE=n′/N×100%,
式中,n′为4d内供试种子发芽数,N 为供试种
第1期 孟静静等:不同处理对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影响 35    
子总数。
根长、苗长均采用直尺测量法。根系活力的测
定用TTC法[18],保水力的测定用称重法。
试验数据用Excel和SPSS16.0统计软件One
Way ANOVA程序进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对菘蓝种子发芽率的影响
不同处理对菘蓝种子发芽率的影响见图1。
图1 不同处理对菘蓝种子发芽率的影响
Fig.1 Effects of different treatments on germination rate of Isatis indigotica Fort.seeds
注:1-13分别代表1g/L KNO3,2g/L KNO3,3g/L KNO3,5g/L KMnO4,10g/L KMnO4,15g/L KMnO4,0.1g/L GA3,0.2g/L GA3,0.3
g/L GA3,100g/L PEG,200g/L PEG,300g/L PEG,蒸馏水对照;不同小写字母表示不同处理之间在5%水平上差异显著,下同。
  如图1所示,对种子发芽率来说,只有0.1g/L
GA3、0.2g/L GA3、200g/L PEG、300g/L PEG处
理与对照差异显著,且均显著高于对照,由高到低
依次为0.2g/L GA3、200g/L PEG、0.1g/L GA3、
300g/L PEG、蒸馏水对照,前4者分别较对照高
79.18%、68.15%、56.71%、46.93%。其他处理与
对照相比均无显著差异。
2.2 不同处理对菘蓝种子发芽势的影响
不同处理对菘蓝种子发芽势的影响见图2。
图2 不同处理对菘蓝种子发芽势的影响
Fig.2 Effects of different treatments on germination potential of Isatis indigotica Fort.seeds
  如图2所示,对种子发芽势来说,只有0.2g/L
GA3 处理与对照差异显著,0.2g/L GA3 处理发芽
势高于对照38.90%。其他处理与对照相比均无显
著差异。
36  河 北 林 果 研 究 第31卷   
2.3 不同处理对菘蓝幼苗生长的影响 不同处理对菘蓝幼苗生长的影响见表1。
表1 不同处理对菘蓝幼苗生长的影响
Table 1 Effects of different treatments on seedling growth of Isatis indigotica Fort.
处理
Treatments
根长/cm
Root length
苗长/cm
Seedling length
鲜重/g
Fresh weight
保水力
Water retention
根系活力/
(mg·g-1·h-1)
Root activity
1  4.01bc  3.58d 0.30bc  0.40bc  193.17de
2  5.97a 3.67d 0.27bc  0.41bc  199.43d
3  3.23bc  3.50d 0.25c 0.38bc  189.13e
4  3.09bc  3.60d 0.21c 0.55ab  188.54e
5  3.56bc  4.28bcd  0.15c 0.69a 226.35c
6  2.30c 4.01cd  0.09c 0.38bc  183.67e
7  2.61c 5.22ab  0.52a 0.22c 237.33b
8  3.75bc  5.28a 0.59a 0.26c 245.33a
9  3.42bc  5.01ab  0.47ab  0.29c 229.15bc
10  5.01ab  4.99ab  0.56a 0.31bc  229.67bc
11  6.40a 5.04ab  0.66a 0.36bc  240.23a
12  4.31bc  4.94abc  0.60a 0.36bc  228.65bc
13  3.70bc  4.25bcd  0.32bc  0.38bc  201.33d
注:1-13分别代表1g/L KNO3,2g/L KNO3,3g/L KNO3,5g/L KMnO4,10g/L KMnO4,15g/L KMnO4,0.1g/L GA3,0.2g/L GA3,0.3
g/L GA3,100g/L PEG,200g/L PEG,300g/L PEG,蒸馏水对照。同一列不同小写字母表示不同处理之间在5%水平上差异显著,下同。
  由表1可知,对根长来说,200g/L PEG、2g/L
KNO3 处理与对照相比差异显著,由大到小依次为
200g/L PEG、2g/L KNO3、蒸馏水对照,二者分别
高于对照72.97%、61.35%,其他处理与对照相比
均无显著差异;对苗长来说,0.2g/L GA3 与对照相
比差异显著,比对照提高24.24%,其他处理与对照
相比均无显著差异;对鲜重来说,200g/L PEG、300
g/L PEG、0.2g/L GA3、100g/L PEG、0.1g/L
GA3 与对照相比差异显著,由大到小依次为200g/L
PEG、300g/L PEG、0.2g/L GA3、100g/L PEG、
0.1g/L GA3、蒸馏水对照,前5者分别比对照提高
106.25%、87.50%、84.38%、75.00%、62.50%,其
他处理与对照相比均无显著差异;对保水力来说,
10g/L KMnO4 处理与对照相比差异显著,高于蒸
馏水对照81.58%,其他处理与对照相比均无显著
差异;对根系活力来说,0.2g/L GA3、200g/L
PEG、0.1g/L GA3、100g/L PEG、0.3g/L GA3、
300g/L PEG、10g/L KMnO4、3g/L KNO3、5g/L
KMnO4、15g/L KMnO4 处理与对照相比差异显著,
由大到小依次为0.2g/L GA3、200g/L PEG、0.1g/L
GA3、100g/L PEG、0.3g/L GA3、300g/L PEG、
10g/L KMnO4、蒸馏水对照、3g/L KNO3、5g/L
KMnO4、15g/L KMnO4,前七者分别高于对照
21.85%、19.32%、17.88%、14.08%、13.82%、
13.57%、12.43%,后三者分别低于对照6.06%、
6.35%、8.77%,其他处理与对照相比均无显著
差异。
3 结论
试验结果表明,2g/L KNO3 处理菘蓝幼苗的
根长显著提高61.35%,而3g/L KNO3 处理幼苗
的根系活力降低6.06%。这与蔡子平等用 KNO3
处理红芪(Hedysarum polybotrys Hand.-Mazz.)
种子的研究结果相一致[19],说明低浓度的KNO3 溶
液对菘蓝幼苗的生长起促进作用,而高浓度则起抑
制作用。本试验结果表明,5g/L、15g/L KMnO4 处
理幼苗的根系活力分别降低6.35%、8.77%。但10
g/L KMnO4 处理幼苗的保水力显著提高了81.58%。
这与余前媛等的研究结果相一致[20]。而万国伟等研
究表明,用0.1g/L、0.2g/L浓度的KMnO4 浸泡水
第1期 孟静静等:不同处理对菘蓝种子萌发及幼苗生长的影响 37    
稻(Oryza sativa L.)种子,能够显著提高其发芽
率,促进幼苗生长[21],与本试验研究结果不一致。
可能是由于本试验中 KMnO4 溶液的浓度过高,使
种子过度失水,造成种子发芽率及根系活力降低。
本试验结果表明,与对照相比,3种浓度 GA3 处理
的幼苗根 系 活 力 分 别 提 高 17.88%、21.85%、
13.82%,0.2g/L GA3 处理的种子发芽势提高
38.90%,0.1g/L GA3、0.2g/L GA3 处理幼苗的鲜
重分别提高62.50%、84.38%,0.2g/L GA3 处理
种子的发芽率提高了 79.18%,幼苗苗长提高
24.24%。这与王海、吴文林等用赤霉素处理杜梨
(Pyrus betulaefolia Bunge)或辣椒(Capsicum an-
nuumL.)种子的研究结果相一致[22-23]。本试验研
究结果表明,与对照相比,3种浓度PEG处理幼苗的
根系活力分别提高了14.08%、19.32%、13.57%,鲜
重分别提高75.00%、106.25%、87.50%;200g/L
PEG、300g/L PEG 处理种子发芽率分别提高
68.15%、46.93%;200g/L PEG处理幼苗的根长增
加72.97%,与张贤秀等对夏枯草(Prunella vul-
garis L.)种子活力影响的研究结果是一致的[24]。
综上所述,在不同溶液浸种处理中,以GA3 溶
液处理效果最好,其中又以0.2g/L GA3 处理的效
果最佳,显著提高了菘蓝种子的发芽率及发芽势,
促进了幼苗生长。
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(编辑 潘秀华)