摘要[目的] 為了得出促進紫玉盤種子萌發(fā)的最佳處理組合。[方法] 探討3種外源激素GA、6BA和2,4D不同濃度對紫玉盤種子萌發(fā)的不同影響。[結(jié)果] 6BA對紫玉盤種子的萌發(fā)起明顯促進作用,最適濃度為25 mg/L。[結(jié)論] 外源激素對紫玉盤種子的萌發(fā)起著重要的促進作用,濃度越高,對種子萌發(fā)的抑制作用越明顯。
關(guān)鍵詞 紫玉盤;外源激素;萌發(fā)
中圖分類號S604+.1文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)30-10462-02
基金項目2014年海南省自然科學(xué)基金項目(瓊科[2014]71號,項目編號:314165);2013年海南省重大科技項目(ZDZX2013 01301)。
作者簡介翁春雨(1973- ),女,海南文昌人,園藝師,從事南藥、熱帶花卉資源開發(fā)與利用方面的研究。
植物激素[1]是植物體內(nèi)合成的對植物生長發(fā)育有顯著作用的幾類微量有機物質(zhì),也被稱為植物天然激素或植物內(nèi)源激素。它是植物細(xì)胞接受特定環(huán)境信號誘導(dǎo)產(chǎn)生的、可調(diào)節(jié)植物生理反應(yīng)的活性物質(zhì)。植物外源激素就是人工合成的具有生理活性、類似植物激素的化合物。通過外源激素的濃度與配比變化,改變內(nèi)源激素水平與平衡,實現(xiàn)植物不同生長發(fā)育階段的需求。
有研究指出,赤霉素(GA)、細(xì)胞分裂素等產(chǎn)生能力是種子萌發(fā)的基本過程[2]。赤霉素可有效地打破種子休眠,動員儲存物質(zhì)分解,供應(yīng)幼苗生長的需要。Heydecke等[3]研究表明,赤霉素處理有助于種子通過不可逆時期。高智慧等[4]在對衫木種子的研究中發(fā)現(xiàn)GA起促進作用。宋志榮[5]在幾種藥劑對種子發(fā)芽的影響研究中發(fā)現(xiàn),GA對提高辣椒種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的效果最佳。朱立新等[6]研究表明,6芐基腺嘌呤(6BA)對提高甜瓜種子發(fā)芽率的效果較好。賈亞雄等[7]在外源激素對黃瓜種子萌發(fā)影響作用的研究中,通過GA、6BA、2,4D分別進行單因子、雙因子、三因子處理,經(jīng)過對比,發(fā)現(xiàn)以25 mg/L 6BA單因子處理為最佳方法。
關(guān)于外源激素影響種子休眠與萌發(fā)的研究,國內(nèi)外已進行了許多工作,但對野生藥用植物紫玉盤種子萌發(fā)的研究未見相互效應(yīng)的報道,從而不能深入了解外源激素對紫玉盤種子萌發(fā)的影響。為此,在借鑒他人試驗方法的基礎(chǔ)上,筆者初步研究了GA、6BA和2,4D 3種外源激素對紫玉盤種子萌發(fā)的影響。
1材料與方法
1.1試驗材料供試材料為飽滿的紫玉盤種子800余顆。播種基質(zhì)為草炭土、河沙(體積比2∶1)。
1.2試驗方法 試驗于2013年11月20日在海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究院園林花卉研究所實驗室進行。前期進行激素溶液的調(diào)配、浸種及清洗。播種試驗地點在該所苗圃。
將6BA、2,4D和GA分別配成25、50、75 mg/L 3個濃度水平,然后分別對紫玉盤種子進行單獨激素處理。 每個濃度的種子均設(shè)2次重復(fù)。對照試驗采用清水浸種處理,2次重復(fù)。每個處理為40粒種子,把紫玉盤種子分別浸泡于不同濃度的溶液中,室溫(20~28 ℃)浸種24 h,然后將種子取出,用清水漂洗干凈。采用點播法播入準(zhǔn)備好的播種盤中,間距約3 cm×3 cm,進行常規(guī)發(fā)芽實驗觀測。
發(fā)芽勢(%)=規(guī)定時間內(nèi)的種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100
發(fā)芽率(%)=種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100
2結(jié)果與分析
2.1紫玉盤種子發(fā)芽情況隨時間的變化經(jīng)觀察,發(fā)現(xiàn)紫玉盤種子在2014年3月10日開始萌芽。其中,濃度75 mg/L促進紫玉盤種子發(fā)芽較快。紫玉盤種子秋冬季在海南自然條件下的萌芽時間較長,約110 d。
由表1可知,在此階段萌發(fā)的種子數(shù)量明顯增多,3種外源激素在較低濃度水平(25 mg/L)時促進紫玉盤種子的發(fā)芽率都比較高,尤其是6BA最高為52.5%。發(fā)芽率與發(fā)芽勢無明顯差別。
由表2可知,3月30日3種外源激素 25 mg/L促進種子發(fā)芽效果都比較明顯。發(fā)芽率最高的仍是6BA 25 mg/L,發(fā)芽率為68.75%。此階段(始發(fā)芽后8~20 d)發(fā)芽勢普遍升高,是紫玉盤種子發(fā)芽的高峰期。其中,促進作用最明顯的組合是6BA 50 mg/L,達(dá)42.5%。
由表3可知,4月11日6BA 25 mg/L促進紫玉盤種子的發(fā)芽率最高,為80%,比清水CK高18.75%。此階段種子的發(fā)芽勢整體減弱,連續(xù)觀察幾天后,未發(fā)現(xiàn)種子繼續(xù)萌發(fā)。因此,這組數(shù)據(jù)為該次試驗所得的最終結(jié)果。
從表2、3可以看出,3種外源激素在較低濃度水平25、50 mg/L處理的種子發(fā)芽率都明顯高于清水CK,75 mg/L處理的種子發(fā)芽率略低于清水CK。
2.2不同激素種類對紫玉盤種子發(fā)芽的影響紫玉盤種子秋冬季在海南自然條件下的萌芽時間較長,約110 d,種子萌發(fā)期約為30 d(3月10日~4月11日)。赤霉素GA、2,4D和6BA 3種植物外源激素對紫玉盤種子萌發(fā)的促進作用因濃度的不同而存在著明顯差異。其中,以25 mg/L濃度處理的效果最好,隨著濃度的增加,發(fā)芽率有所下降。在發(fā)芽時間上,添加外源激素的影響與清水CK無明顯差別,加快種子萌發(fā)不明顯。
在種子萌發(fā)期間,發(fā)芽勢最高的時間段與外源激素濃度也有明顯關(guān)系。在開始發(fā)芽7 d內(nèi),濃度25 mg/L促進種子萌發(fā)較集中,發(fā)芽勢高;在發(fā)芽后8~20 d,濃度50 mg/L處理的種子發(fā)芽數(shù)量增加,發(fā)芽勢明顯超過25 mg/L。
結(jié)合萌發(fā)前期情況,各處理發(fā)芽率在對照的基礎(chǔ)上各有不同,3種外源激素在25 mg/L的低濃度水平下促進作用都明顯提高,其中以6BA效果最好,為68.75%,GA 和2,4D 都為65%。清水CK發(fā)芽率為55%,明顯高于50、75 mg/L濃度水平。在4月11日,25 mg/L處理的種子發(fā)芽率明顯高于對照,6BA濃度25 mg/L處理的發(fā)芽率為最高80%,比清水CK高了18.75%。略有不同的是,該階段50 mg/L處理組的發(fā)芽率有所提升,略高于對照。75 mg/L的發(fā)芽率仍然低于對照組。
由此可知,對紫玉盤種子萌發(fā)促進作用最明顯的處理是6BA濃度25 mg/L。在發(fā)芽7 d內(nèi),濃度25 mg/L的發(fā)芽勢最高;在發(fā)芽后8~20 d,濃度50 mg/L的發(fā)芽勢明顯超過25 mg/L。
3結(jié)論與討論
植物激素和萌發(fā)的關(guān)系在理論、生產(chǎn)實踐上都是一個很重要的問題,并且植物種子的活力與植物激素密切相關(guān)[7]。試驗中采用的3種外源激素如生長素、細(xì)胞分裂素以及赤霉素的作用各不相同,對植物的生長發(fā)育都有重要的調(diào)節(jié)控制作用,在細(xì)胞分裂與伸長、組織與器官分化、開花與結(jié)實、成熟與衰老、休眠與萌發(fā)以及離體組織培養(yǎng)等方面分別或相互協(xié)調(diào)地調(diào)控植物的生長、發(fā)育與分化[8]。然而,各種植物外源激素作用對種子萌發(fā)的效果各不相同。
6BA是第一個人工合成的細(xì)胞分裂素。1952年美國Wellcome Research實驗室合成,60年代日本將其商品化。6BA由發(fā)芽的種子、根、嫩枝、葉片吸收,可促進細(xì)胞分裂、促進種子發(fā)芽和誘導(dǎo)休眠芽生長等[9]。它在該次試驗中表現(xiàn)最為突出,促進種子萌發(fā)效果明顯。2,4D是植物生長調(diào)節(jié)劑,在使用過程中由于用量和濃度的不同,對同一作物組織有著不同的效果。低濃度具有促進作物生長發(fā)育的作用,促進坐果和果實的發(fā)育,而高濃度則會引起生長上的畸形甚至殺死植物,可作除草劑用。在試驗中,2,4D對紫玉盤種子的萌發(fā)作用與清水CK間差異不是很明顯。GA能提高植物體內(nèi)生長素的含量,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的伸長,對細(xì)胞的分裂也有促進作用,促進細(xì)胞的擴大(但不引起細(xì)胞壁的酸化),促進植物莖、葉伸長,能代替某些種子萌發(fā)所需要的光照和低溫條件,從而起到促進發(fā)芽的作用。試驗中,GA對紫玉盤種子的萌發(fā)起促進作用,但效果沒有6BA好。
通過對3種外源激素對紫玉盤種子萌發(fā)影響結(jié)果的綜合分析,得出對紫玉盤種子萌發(fā)最好的是6BA,且濃度為25 mg/L時作用效果最好,對紫玉盤種子的萌發(fā)起促進作用且作用明顯。GA對紫玉盤種子的萌發(fā)起促進作用,但效果沒有6BA好。原因可能是紫玉盤本身不需要GA打破休眠。只要6BA促進其細(xì)胞分裂,就能很好地促進紫玉盤種子萌發(fā)。2,4D對紫玉盤種子的萌發(fā)作用不是很明顯。