全 文 ：钙浸种对辣木种子萌发和幼苗生长的影响
邱 瑾,邓应钱,王铮敏,张君诚
(三明学院 应用生物技术研究所,福建 三明 365004)
摘要:研究了不同浓度Ca2+溶液浸种对辣木种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,Ca2+浓度为10mmol·L-1最有利于种子
萌发和幼苗生长,其种子萌发率、发芽势、简化活力指数、根长、根数、苗高、茎粗、叶片数等均显著高于对照,随着浓度升高作
用减弱,20mmol·L-1Ca2+的处理对种子萌发率和发芽势有明显的抑制作用。Ca2+浸种虽然增加了平均萌发天数,但显著提高了
出苗率。
关键词:辣木;Ca2+;种子萌发;幼苗生长
中图分类号:Q949.748.5 文献标识码:A 文章编号:1673-4343(2007)02-0189-03
EfectsofSeedSoakingwithCa2+SolutiononSeedGerminationand
SeedlingGrowthofMoringasp.
QIUJin,DENGYing-qian,WANGZheng-min,ZHANGJun-cheng
(InstituteofAppliedBiotechnology,SanmingUniversity,Sanming365004,China)
Abstract:TheinfluencesofseedsoakinginCa2+solutionwithdiferentconcentrationsontheseedgerminationandseedling
growthofMoringasp.werestudied.Resultsshowedthatitwasbeneficialtotheseedgerminationandseedlinggrowthbyusing
10mmol·L-1Ca2+concentration.Theseedgerminationrate,germinationvigorsimplevigorindex,radiclelengthandnumber,
seedlingheight,stem diameterandleafnumberwereconspicuouslyhigherthanCK,andweredecreasedbyhigh
Ca2+concentration.WhentheCa2+concentrationwas20mmol·L-1,theseedgerminationrateandgerminationvigorwereobviously
depressed.TheCa2+canincreasetheaveragetimeofthegermination,buttherateofseedlingemergencewasmarkedlyincreased。
Keywords:Moringasp.;Ca2+;seedgermination;seedlinggrowth
辣木植物(Moringasp.)是一种典型的热带多功
能植物,有着悠久的食用历史,同时可以防治许多
种疾病,日益受到人们的重视[1,2]。在播种方面,辣木
新鲜种子萌发率可达80%,随存放时间的延长而迅
速下降,每年降低20%～30%[3],因此,探讨辣木种子
萌发生理,有一定的生产实践意义。Ca2+等物质可以
强化种子活力,在种子萌发中起着重要的作用[4]。
本实验通过不同浓度钙液浸种处理观察对辣木种
子萌发和幼苗生长的影响,探索提高辣木种子萌
发率及其幼苗生长等播种品质的有效措施。
1 材料和方法
1.1 材料
辣木种子来自福建省农科院果树研究所。
1.2 方法
取饱满的辣木种子,用纱布包好,0.1%HgCl2
消毒10min,蒸馏水洗涤数次,分别用0、2.5、5、10、
20mmol·L-1的CaCl2溶液浸种24h,之后取出置于垫
有双层滤纸的大号培养皿中,在30±1℃恒温下催
芽。每个处理10粒种子,4次重复。
从种子置床开始,逐日记录各皿中萌发种子
数,以胚根伸出5mm以上视为萌发,如果连续5d无
种子继续萌发则终止萌发试验,计算种子萌发各
项指标:萌发率(%)=∑Gt/T×100%;发芽势(%)=∑
Gt(5天内)/T×100%;平均萌发天数(d)=∑(Gt×Dt)/
∑Gt;萌发指数(GI)=∑(Gt/Dt);简化活力指数(%
cm)=S×发芽率。其中Gt为逐日萌发种子数,Dt为相
应Gt的萌发天数,T为供试种子数,S为发芽终期胚
芽长度。出苗时,测量种苗生长各项指标。
将幼苗按处理浓度及其重复序列分组栽植在
收稿日期:2007-03-26
基金项目:福建省自然科学基金项目(Z0516085)
作者简介:邱瑾(1962-),女,福建仙游人,副教授。
2007年 6月
第24卷 第2期
三 明 学 院 学 报
JOURNALOFSANMINGUNIVERSITY
Jun.2007
Vol.24 NO.2
盛有消毒过且拌匀的沙壤土的培养袋中,培养10d
后测量幼苗生长各项指标。
2 结果与分析
2.1 钙对辣木种子萌发的影响
一般辣木种子在浸种后第3d开始萌发,第4d
萌发的种子数较多,第7d就未见到种子萌发了。表
1显示不同浓度钙液浸种对辣木种子萌发的影响。
种子萌发率和发芽势随钙浓度的增加而提高,在
10mmol·L-1CaCl2处理时都达显著水平,但高浓度
钙(20mmol·L-1)处理组的萌发率和发芽势都比对
照组的要低,表现出抑制作用。钙的处理都会使平
均萌发天数增加,也使萌发指数比对照低,但很明
显地提高了简化活力指数。说明适当浓度的钙浸
种处理对辣木种子萌发率、发芽势和简化活力指
数有明显的促进作用,以10mmol·L-1的作用最好。
表1不同浓度钙液浸种对辣木种子萌发的影响
指 标
CaCl2浓度(mmol·L-1)
萌发率/%
发芽势/%
平均萌发天数/d
萌发指数
简化活力指数
0 2.5 5.0 10 20
67.5±8.7
67.5±8.7
3.46±0.15
2.01±0.20
3.40±0.22
67.5±3.2
65.0±14.5
3.77±0.23
1.84±0.34
3.73±0.46
70.0±7.7
67.5±10.7
3.87±0.10
1.89±0.18
4.55±0.40**
85.0±7.1*
82.5±10.7*
4.36±0.18**
2.00±0.25
5.38±0.56**
65.0±11.8
57.5±15.3
4.39±0.05**
1.60±0.30
4.19±0.34*
表2不同浓度钙液浸种对辣木种苗生长的影响
指 标
CaCl2浓度(mmol·L-1)
胚根长/cm
胚芽长/cm
侧根数/个
苗干粗度/mm
苗株鲜重/g
0 2.5 5.0 10 20
3.57±0.48
5.07±0.60
2.8±0.3
2.0±0.1
0.81±0.14
4.34±0.77*
5.58±0.49
5.14±0.9**
2.1±0.1
0.83±0.01
5.11±0.29**
6.52±0.45**
6.6+0.6**
2.1±0.1
0.84±0.14
4.27±0.35*
6.34±0.48**
5.3±0.9**
2.1±0.0*
0.89±0.09
4.07±0.27*
6.34±0.63**
5.1±0.5**
2.1±0.2
0.83±0.14
2.2 钙对辣木种苗生长的影响
种子萌发培养10d出苗时辣木种苗生长情况
见表2。从表中可以看出,与对照相比较,各浓度钙
液处理都能促进辣木种苗的生长,使胚根、胚芽长
度增加,根数增多,苗茎增粗,苗鲜重增加,也可见
胚根明显变粗,其中对侧根数影响最大,对苗株鲜
重影响最小。综合来看,以5mmol·L-1和10mmol·L-1
两种CaCl2溶液浸种处理的种苗质量较好。
2.3 钙对辣木幼苗生长的效应
将种苗植于土壤中,观察钙浸种对幼苗生长
的效应。由表3可见,钙对幼苗生长有促进作用,能
促进苗高增长,苗茎增粗,复叶数和小叶总数增
加,提高种苗成苗率。在一定浓度范围内,随着钙
浓度的提高其作用增强,以10mmol·L-1CaCl2的作
表3不同浓度钙液浸种对辣木幼苗生长的效应
指 标
CaCl2浓度(mmol·L-1)
苗高/cm
苗干粗度/cm
复叶数/片
小叶总数/片
成苗率/%
0 2.5 5.0 10 20
20.89±0.65
1.9±0.2
6.4±9.9
22.3±4.4
29.0±2.9
20.94±0.45
2.0±0.2
6.6±1.1
28.1±5.2*
33.7±6.9
22.47±3.63
2.1±0.3
6.7±1.0
27.4±3.5*
39.1±4.3*
26.43±0.67**
2.2±0.3*
7.6±1.4*
34.0±1.3**
55.9±2.0**
25.80±0.59**
2.2±0.2**
6.6±1.2
29.9±4.9**
65.0±3.3**
三 明 学 院 学 报 第24卷190· ·
用最好,能极显著和显著地促进苗高、地径、复叶
数和小叶总数及原生苗成苗率的增加。从中也可
看出高浓度钙(20mmol·L-1)对壮苗和苗株成活是
有利的。
3 讨论
在前期试验中,辣木种子在30℃下,发芽率、
发芽势、活力指数最高,可视为最适温度。在最适
温度条件下,种子可能已具备萌发的各种内部因
素,使种子内源激素浓度达到萌发要求的平衡状
态,这时适当的外源因素的加入能加快代谢活动,
促进种子的生理活动。预处理促进种子萌发、提高
种子活力的研究已有许多报道[5-7]。Ca2+等许多物质
能参与膜结构的保持及修复,稳定了膜脂及膜蛋
白的结构,保持膜系统的完整性,使膜功能得以正
常发挥,强化了种子活力[4]。种子萌发中起重要作
用的一些酶活性和过程与Ca2+有关[8]。顾振新等认
为低浓度Ca2+浸种处理可以提高发芽糙米中α-淀
粉酶和总淀粉酶活力,使淀粉含量下降,还原糖含
量增加[9]。适宜浓度的CaCl2处理可增强种子质膜的
选择透性功能[10],这些对提高种子活力及发芽率是
有利的。
本实验中,用一定浓度的Ca2+溶液处理可显著
地提高辣木种子的发芽率、发芽势和简化活力指
数,对种苗素质也有促进作用,当浓度较高时则有
不同程度的抑制,这一现象与其他研究者在黄瓜、
马尾松等的研究结果相似[11,12],但浓度范围有差异,
可能是因植物种类不同所致。钙在细胞分裂伸长
中起着重要作用,在细胞分裂过程中,需钙活化的
CaM、微管的组建和微丝的活动都受着Ca2+的调
节;在细胞伸长中,Ca2+能促进IAA诱导质子外流,
从而使细胞壁松弛,促进细胞伸长生长[13]。但过多
Ca2+积累对细胞有毒害作用,王勋陵认为,高浓度
Ca2+的影响机制是参与了细胞质Ca2+浓度的改变,
造成膜伤害[14]。
笔者认为实验中钙的处理都明显增加平均萌
发天数,与种子萌发前期因浸种液盐浓度增大延
缓种子吸水和萌动有关。陈士林等研究了钙对玉
米、棉花种子萌发过程的影响,结果表明在种子吸
胀、萌动阶段,Ca2+表现出延缓种子吸水和萌动;但
在发芽阶段,适宜浓度的Ca2+处理可显著提高种子
发芽势,促进胚芽伸长,提高种子活力[15,16]。
本实验结果还表明,钙浸种处理对后续的幼
苗生长也有促进效应,幼苗的苗高、茎粗、叶片数
和成苗率均高于对照。Ca2+能使幼苗生长更健壮的
原因可能是由于辣木幼苗生长速度快,要求养分
供应也要跟得上,而Ca2+在植物中流动性低[14],所以
外源钙的提供会有利于Ca2+在植物体内的积累,满
足幼苗生长所需。周焱试验结果表明适量的Ca2+能
提高水稻幼苗的叶绿素含量和光合强度,促进幼
苗的生长[17]。靳占忠等实验显示Ca2+浸种处理提高
了甜高粱种子萌发过程中淀粉酶、转化酶的活性,
增强呼吸速率,促进萌发,还可以增加SOD、POD、
CAT活性,从而提高种子及幼苗的生理代谢水平及
抗胁迫能力,提高出苗率[18]。
Ca2+对植物许多生理生化过程的调节都是通
过CaM介导的[19]。以Ca2+为核心的钙信使系统可能
在植物激素信号传递中起着重要作用,有待于更
深入的研究[20]。
4 结论
综合实验结果,低浓度CaCl2浸种对辣木种子
萌发及其幼苗生长的促进作用以10mmol·L-1处理
的较好,能显著地提高种子萌发率、发芽势和简化
活力指数,促进胚根、胚芽生长,使根数增多,苗茎
增粗,叶片数增加,提高原生苗成苗率。20mmol·L-1
Ca2+的处理对种子萌发率和发芽势有明显的抑制
作用。
辣木营养价值极高,特别是种子干物质中含
有32.5%粗蛋白,31.3%粗脂肪,18.4%粗纤维。辣木
种子贮藏寿命短,可能与其含油量高有关,因此提
高种子抗氧化能力,保持种子活性,需进一步研
究。
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第2期 邱瑾等:钙浸种对辣木种子萌发和幼苗生长的影响 191· ·
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男队少1分。10000m、5000m、马拉松、20km、链球
是中国女子的优势项目。
(3)世界田径10强中,美国、俄罗斯都有大批选
手前8名,并分别夺得8和6块金牌,优势项目项群
人数众多,是真正的世界田径强国。牙买加、埃塞
俄比亚、肯尼亚、英国也在部分项目上有较多的选
手进入前8名,尽管金牌数不多但积分较多,是世
界田径较强国家。中国队进入前8名人数不多,优
势项目项群人数太少,确实是1个田径弱国。
(4)根据中国国情,必须进一步加强举国体制
的优势,对优势和潜优势项目加大资金投入力度,
在训练设备、科研攻关、伤病防治、营养补充、恢复
手段等方面,尽快达到世界一流水平,不断增强训
练的科技含量。
(5)加强教练员培养比赛型运动员的能力,训
练与比赛负荷定量要合理,坚持“以赛带练”的训
练体系,打破闭门训练多到田径强国特别是美国
训练和比赛,使优秀运动员在参赛能力方面经受
磨练,不断缩小参赛能力与训练水平的差距。
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三 明 学 院 学 报 第24卷
(责任编辑:赖文忠)
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