赤霉素等4種化學物質對幾種植物種子萌發的影響

劉洪見，黃 建，張旭樂，錢仁卷，曾愛平，楊燕萍，林 霞

(浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

測定不同鹽濃度脅迫下的種子發芽情況是表征抗鹽能力的重要依據之一。與生長相比，植物種子萌發時對鹽脅迫更敏感［1］。即使是鹽生植物，其種子萌發也要受到鹽脅迫抑制［2－4］。鹽脅迫下植物種子的萌發情況同植物本身的耐鹽性有一定關系。種子能夠在鹽脅迫下萌發成苗，是植株在鹽堿條件下生長發育的前提，因此研究鹽脅迫下種子的萌發生理具有重要意義。水楊酸 (salicylic acid，SA)是苯丙氨酸代謝途徑的產物，屬于肉桂酸的衍生物.能夠影響根部離子的吸收和運輸，具有誘導氣孔關閉，降低葉片蒸騰強度，提高膜脂不飽和度，逆轉脫落酸的抑制作用，調控細胞生長和死亡，參與細胞線粒體抗氰呼吸和非磷酸化途徑等多種生理調節作用，有關水楊酸浸種促進種子萌發已有報道［5］，采用SA對豌豆種子進行浸種處理，結果表明，10～40 mg·L－1濃度浸種對種子萌發有明顯的促進作用，并能顯著提高種子的發芽勢和發芽率，從而提高發芽的整齊度和種子的利用率，并有利于植株的生長，幼苗干重和鮮重增加［6］。萌發過程開始于種子吸水，結束于胚軸伸長及胚根突出種皮。種子吸脹后胚根突出種皮需要新的GA合成，GA含量的高低決定著種子能否萌發。GA在促進種子萌發中至少起到2種信號作用:軟化種胚周圍的組織，克服種皮機械限制;促進種胚的生長。有研究指出。KH2PO4和青霉素復配液在一定濃度范圍確實可以提高小麥老化種子的發芽率、發芽指數、活力指數和幼苗長度，這可能是KH2PO4和青霉索參與種子體內多種酶 (如過氧化物酶等)的活性調控及一些生長因子的調節有關［7］。本試驗研究NaCl等4種化學物質不同濃度處理對幾種花境植物種子發芽率的影響，現將有關結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

研究采用的種子來自于2007年11月份本課題野外調查采集的植物種子，其中方枝野海棠和瞿麥采自臨安植源，單葉蔓荊和濱海前胡采自溫州南麂島，秀麗野海棠種子采自溫州四海山，中華野海棠和地菍采自溫州泰順。

1.2 試驗方法

試驗設置了2個因素，4個水平，即不同化學物質，氯化鈉 (NaCl)，水楊酸 (SA)，赤霉素(GA3)，磷酸二氫鉀 (KH2PO4);各設4個水平，對照 (CK)為清水，GA3設:A 20 mg·L－1，B 50mg·L－1， C 100 mg·L－1;SA 設:A 20 mg·L－1， B 50 mg·L－1， C 100 mg·L－1;KH2PO4設:A 5 g·L－1，B 10 g· L－1，C 15 g·L－1;NaCl設:A 3 g·L－1，B 6 g·L－1，C 9 g·L－1。選取以上7種植物飽滿均勻，顏色一致的種子，每100粒為一個處理，重復3次，置于洗好晾干墊有定性濾紙的培養皿中，每個培養皿加入配好的處理溶液15 mL，溶液剛好能浸潤種子，每2 d將培養皿中的殘液倒掉，重新加入15 mL新液，統計種子的萌發情況，直到種子不再萌發。種子的發芽率為發芽種子數占試驗種子數的百分比。

試驗于2008年7月份實施，所有處理都置于室內自然溫度下，并且無遮光。

2 結果與分析

試驗發現，濱海前胡和單葉蔓荊2種植物的種子無論是對照還是用化學物質處理皆未萌發，無法比較4種化學物質對此2種植物種子萌發的影響，也不知道是高溫天氣還是光照影響其萌發，但濱海前胡播種在泥炭基質中有少量的萌發，而單葉蔓荊則無萌發，其原因有待進一步探討。下面對其余5種植物種子進行分析。

2.1 NaCl

試驗結果發現，用NaCl處理的5種植物種子，除了地菍的種子有萌發之外，其余種子皆未萌發，說明NaCl對種子的萌發有嚴重的抑制作用。地菍種子的萌發，不同濃度水平也存在差異 (圖1)，對照的發芽率為29%，用NaCl溶液處理的種子萌發率明顯低于對照，其中9 g·L－1NaCl溶液處理的種子完全不萌發，而6 g·L－1處理的種子發芽率也極低，為2%，這說明地菍在較高鹽分脅迫作用種子不易萌發。

圖1 不同NaCl水平對地菍種子發芽率的影響

2.2 KH2PO4

從圖2中可以看出，對照和較低濃度的KH2PO4處理的植物種子的萌發無明顯區別，但高濃度的KH2PO4溶液處理植物的種子明顯抑制植物種子的萌發。文獻［7］報道KH2PO4和赤霉素共同處理小麥種子有提高種子發芽率的作用，可能是KH2PO4與赤霉素的協同作用能提高種子的萌發率。較高濃度的KH2PO4溶液處理植物種子對植物種子存在抑制作用，可能和較高濃度的NaCl一樣，不利于植物種子的吸水，而長時間的浸泡在溶液中也影響了種子的呼吸，產生毒害作用，從而影響植物種子的萌發率。

2.3 SA

圖2 不同KH2PO4處理對植物種子發芽率的影響

圖3是不同濃度的SA處理種子的結果，SA對5種植物種子的萌發影響較小，除100 mg·L－1處理的瞿麥和地菍的種子發芽率和對照存在較為明顯的差異外，其余各種植物各個處理間不存在明顯差異，但50 mg·L－1的SA處理過的植物種子較其它處理的發芽率都稍微高一點。對這5種植物來說，適當濃度的SA處理種子對萌發有促進作用。

圖3 不同SA濃度處理對植物種子發芽率的影響

2.4 GA3

圖4 不同GA3濃度處理對植物種子發芽率的影響

GA3對這5種植物的種子發芽率無明顯影響，圖4是不同濃度的GA3處理植物種子其發芽率的統計結果，不同種子發芽率不同，但用GA3處理的植物種子的發芽率相對同種植物未用 GA3處理的種子的萌發率無明顯差異。但總體來說，較低濃度的GA3處理的植物種子發芽率較高，這說明GA3適宜的濃度對這5種植物種子的萌發有益。

3 小結與討論

試驗結果顯示，鹽分脅迫對中華野海棠、秀麗野海棠、瞿麥、地菍的種子萌發不利，種子對鹽分脅迫的反應從一定程度上反映了植物對鹽分的抗性，除地菍外，另外4種植物在各種鹽分處理下都不萌發，從一定程度上說明了這幾種植物對鹽份脅迫的能力不強。低濃度的KH2PO4處理這5種植物種子，對其萌發率無影響，但高濃度的溶液處理其發芽率也低，KH2PO4也是鹽，這從另一個角度說明了5種植物的種子在較高濃度的鹽分脅迫下不容易萌發。水楊酸和赤霉素適當濃度處理這5種植物，都有益于種子的萌發，但其作用不明顯，且水楊酸對種子萌發的促進作用只限于較低的濃度，濃度較高的時候，其處理的種子的發芽率反而降低，這值得對水楊酸對種子萌發過程所起的作用及其機制做進一步的深入研究。本試驗只考慮到種子的發芽率，沒有觀察種子成苗后這幾種物質處理對幼苗生長的影響。

［1］Noble R O. Effect of sodium nutrition and light upon the concentration ofalkaline in the leavesofC4plant［J］.Austrilian Journal of Plant Physiology，1984(11):319－324.

［2］段德玉，劉小京，馮鳳蓮，等.不同鹽分脅迫對鹽地堿蓬種子萌發的效應［J］.土壤肥料科學，2003，19(6):168－172.

［3］李海云，趙可夫，王秀峰.鹽對鹽生植物種子萌發的抑制［J］.山東農業大學學報:自然科學版，2002，33(2):170－173.

［4］曾幼玲，蔡忠貞，馬紀，等.鹽分和水分脅迫對兩種鹽生植物鹽爪爪和鹽穗木種子萌發的影響［J］.生態學雜志，2006，25(9):1014－1018.

［5］李德江.水楊酸在植物體內的作用［J］.植物生理學通訊，1995(2):144－149.

［6］王曉多，陸遠柱，楊九.水楊酸浸種對豌豆種子萌發及幼苗生長的影響［J］.種子，2007(8):42－44.

［7］湯菊香，馮艷芳.KH2PO4和青霉素對小麥老化種子發芽及幼苗生長的影響［J］.種子，2001(4):19－20.