全 文 ：植物生理学通讯 第41卷 第3期，2005年6月316
外源一氧化氮供体对几种植物种子的萌发和幼苗生长的影响
周永斌1,* 殷有1 苏宝玲2 陈志坚1 刘立伟1
1 沈阳农业大学林学院，沈阳 110161；2 沈阳大学生物工程与环境学院，沈阳 110044
提要 以 0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mmol·L-1 共 6 种浓度的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理豌豆、黄瓜、玉米和
刺槐种子及其砂培幼苗后的结果表明：0.1~0.3 mmol·L-1 SNP 对种子发芽势、发芽率及幼苗的根长、叶绿素含量和生物量
有明显的促进作用；随着 SNP 浓度的增加，种子萌发和幼苗生长明显受抑制，不同植物受抑制程度的差异明显。
关键词 一氧化氮(NO); 硝普钠(SNP); 种子萌发；幼苗生长
Effects of Exogenous Nitric Oxide Donor on Seed Germination and Seedling
Growth of Several Plant Species
ZHOU Yong-Bin1,*, YIN You1, SU Bao-Ling2, CHEN Zhi-Jian1, LIU Li-Wei1
1College of Forest, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China; 2College of Bioengineering and Environment,
Shenyang University, Shenyang 110044, China
Abstract The seeds and seedlings planted in sand of pea, cucumber, maize and acacia were soaked by 0, 0.1,
0.3, 0.5, 0.7 and 0.9 mmol·L-1 sodium nitroprusside (SNP), a nitric oxide (NO) donor. The results showed that
0.1–0.3 mmol·L-1 SNP could promote the germination viability and germination percentage of seeds, the root
length, chlorophyll contents and dry weights of seedings. With the concentration of SNP increased, the seed
germination and seedling growth were inhibited obviously. The inhibitory degree was different observably
among plant species.
Key words nitric oxide (NO); sodium nitroprusside (SNP); seed germination; seedling growth
收稿 2004-07-21 修定 　2005-01-18
资助 辽宁省自然科学基金博士启动项目(2001102058)。
*E-mail: yyzyb@163.com，Tel：024-88487150
一氧化氮(nitric oxide，NO)是一种易扩散的
生物活性分子，是普遍存在于原生动物、细菌、
酵母、动植物中的信号分子。它不仅在血管松
弛、神经传导及先天性免疫防御反应等动物生理
代谢过程中是一种关键性的第二信使，而且是植
物生长和发育的调节分子。关于其在植物中的作
用研究起步较晚，已发现它对植物的呼吸作用、
光形态建成、种子萌发、根和叶片的生长发育、
气孔运动、各种胁迫的响应及抗病防御反应等生
理过程都有一定的作用[1~5]。本文研究了 NO 对豌
豆、黄瓜、玉米和刺槐种子萌发和幼苗生长发育
的影响。
材料与方法
实验材料为豌豆(Pisum sativum L.)中豌4号、
玉米(Zea mays L.)沈农35、黄瓜(Cucumis sativus
L.)津研4号和刺槐(Robinia pseudoacacia L.)，由
我校植物学实验室提供。选取籽粒饱满、大小均
匀的种子，用清水浸种30 min，然后培养在垫有
一层滤纸的培养皿(50粒 ·皿-1)内进行常规发芽实
验。用Hoagland营养液配制0.1、0.3、0.5、0.7、
0.9 mmol·L-1硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)溶
液，现配现用。每个浓度设 3 个重复，以浇 1 0
mL Hoagland 营养液为对照，均于24℃自然光照
条件下培养。发芽势于未经 SNP 处理的种子发芽
数达到一半时，以露白为标准，统计各组的发芽
数，以其百分比表示。发芽率于发芽结束时统计
各组的发芽数，以其百分比表示。取种子萌发
5 d 后的幼苗，测定根长、干重生物量和叶片叶
绿素含量[6]。每处理设 3 个重复，每重复取 5 株
幼苗进行测定。
结果与讨论
1 SNP对种子萌发的影响
表 1 显示：
植物生理学通讯 第41卷 第3期，2005年6月 317
(1) 0.1 mmol·L-1 SNP浓度的黄瓜和玉米发芽
势提高 17 . 1 % 和 3 0 %，差异达极显著水平(P<
0.01); 豌豆的发芽势提高8.5%，差异也达显著水
平(P<0.05); 刺槐的发芽势提高4.8%，差异不明
显(P>0.05)。随着 SNP 浓度的增加，4 种植物种
子发芽势均呈下降趋势，0.9 mmol·L-1 SNP处理的
种子发芽势均为最小值，差异达极显著水平
(P<0.01)。可见，低浓度SNP 对 4 种植物种子的
发芽势均有促进作用，其中，对黄瓜和玉米的促
进作用最明显，对刺槐的影响最小；高浓度 SNP
对 4 种植物种子的发芽势均有抑制作用，其中对
豌豆的抑制作用最大。
(2) 0.1 mmol·L-1 SNP处理的黄瓜、玉米种子
发芽率提高幅度最明显，差异达极显著水平(a=
0.01)，其次是刺槐种子，差异达显著水平(P<0.05)。
豌豆种子在0.3 mmol·L-1 SNP 处理时，发芽率最
大，高出未经 SNP 处理的 4.2%，差异达显著水
平(P<0.05)。
以上结果与Giba等[7]的NO消除剂及鸟苷酸环
化酶抑制剂亚甲基蓝抑制皇后树种子萌发而 SNP
则促进种子萌发以及Beligni和Lamattina[8]的SNP
和 N-亚硝基-乙酰青霉胺(SNAP)促进莴笋种子萌
发且萌发率与 SNP 和 SNAP 呈剂量效应的结果基
本上是一致的。
2 SNP对幼苗根系生长的影响
种子萌发后5 d，从每组中随机选10株幼苗
测其根长。表 2显示，0.1 mmol·L-1 SNP 处理的
4 种植物幼苗的根系生长均受到促进，除刺槐达
差异显著水平(P<0.05)外，其他3种植物均达极显
著水平(P<0.01)。SNP浓度超过0.1 mmol·L-1 时，
根系生长明显受抑制，豌豆受抑程度最大，玉米
受抑程度最小。这与Leshem和Haramaly[9]的豌豆
叶片生长受NO调节以及Gouvca等[10]的多种NO释
放剂促进离体培养玉米根尖生长和根尖生长与药品
浓度成正相关的结果相符。
3 SNP对幼苗生长的影响
表3显示，0.1~0.3 mmol·L-1 SNP处理的玉米
幼苗生物量增加，0.3 mmol·L-1 SNP 的达到最大，
差异达显著水平(P<0.05); SNP 浓度高于 0.3
m m o l ·L -1 时，玉米幼苗生物量增长受抑。0 . 1
表1 SNP对4种植物种子萌发的影响
Table 1 Effects of SNP on seed germination of four plant species
SNP浓度/mmol·L-1
植物 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
类别 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽 发芽
势/% 率/% 　 势/% 率/% 势/% 率/% 势/% 率/% 势/% 率/% 势/% 率/%
玉米 50.0 88.8 65.0** 96.3** 52.5 93.8* 48.2* 90.0 44.5* 86.3 37.5** 73.8**
豌豆 58.8 86.3 63.8* 88.8 26.3** 90.0* 16.3** 76.3** 12.5** 71.3* 3.8** 68.8**
黄瓜 43.8 80.3 51.3** 96.5** 30.0** 78.3 40.0 88.5** 36.3* 75.8* 21.5** 65.3**
刺槐 61.5 78.8 66.3 86.3* 53.8* 60.5 46.3** 50.0** 45.0** 47.5** 38.8** 48.8**
　　*表示与未经SNP处理的差异显著(P<0.05); ** 表示与未经SNP处理的差异极显著(P<0.01)(新复极差测验，SSR)。表 2~4同此。
表2 SNP对4种植物幼苗根长的影响
Table 2 Effects of SNP on seeding root length of four plant species
cm· 株-1
植物类别 SNP浓度/mmol·L
-1
0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
玉米 4.430 5.255** 4.365 4.245* 3.950** 3.550**
豌豆 5.304 5.970** 2.474** 1.868** 1.600** 1.300**
黄瓜 7.973 8.532** 6.826** 5.702** 5.367** 4.945**
刺槐 1.854 2.200* 0.899** 0.845** 0.745** 0.585**
植物生理学通讯 第41卷 第3期，2005年6月318
mmol·L-1 SNP 处理的黄瓜、豌豆、刺槐幼苗生物
量增加，黄瓜的差异达极显著水平(P<0.01)，后
二者达显著水平(P<0.05)。SNP 浓度高于 0.1
mmol ·L -1 时，3 种植物幼苗生物量均受抑，0.5
mmol·L-1 SNP 处理的黄瓜幼苗受抑程度最大，抑
制程度达极显著水平(P<0.01)，0.7 mmol·L-1 SNP
处理的豌豆幼苗抑制程度达显著水平(P<0.05)，0.7
mmol·L-1 SNP处理的刺槐幼苗受抑程度达极显著水
平(P<0.01)，玉米幼苗受抑程度最小，SNP浓度高
至0.9 mmol·L-1时，受抑程度达极显著水平(P<0.01)。
NO 不仅对种子萌发和幼苗生长有作用，还
参与黄花苗的去黄化作用[ 8 ]。表 4 显示，0 . 1
mmol·L-1 SNP处理的4种植物幼苗叶片中叶绿素含
量均明显提高。刺槐幼苗提高量最大，玉米和黄
瓜幼苗次之，差异均呈极显著水平(P<0.01)。豌
豆幼苗提高幅度最小，差异达显著水平(P<0.05)。
SNP浓度超过0.1 mmol·L-1 时，4种植物幼苗叶片
中叶绿素含量均下降，下降程度最大的是刺槐幼
苗，豌豆、玉米和黄瓜幼苗次之。
参考文献
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表3 SNP对4种植物幼苗干重的影响
Table 3 Effects of SNP on seeding dry weights of four plant species
g·株-1
植物类别 SNP浓度/mmol·L
-1
0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
玉米 0.0492 0.0545 0.0568* 0.0466 0.0425 0.0398**
豌豆 0.0388 0.0414* 0.0379 0.0367 0.0346* 0.0327**
黄瓜 0.0059 0.0069** 0.0057 0.0046** 0.0042** 0.0039**
刺槐 0.0034 0.0038* 0.0034 0.0032 0.0029** 0.0027**
表4 SNP对4种植物幼苗叶绿素含量的影响
Table 4 Effects of SNP on seeding chlorophyll contents of four plant species
mg·L-1
植物类别 SNP浓度/mmol·L
-1
0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
玉米 1.084 1.152** 1.021** 0.930** 0.863** 0.836**
豌豆 0.938 0.969* 0.371** 0.311** 0.246** 0.209**
黄瓜 1.143 1.271** 1.059* 0.991** 0.975** 0.958**
刺槐 0.801 1.015* 0.655* 0.648* 0.560** 0.517**