摘要[目的] 為了得出促進紫玉盤種子萌發的最佳處理組合。[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的不同影響。[結果] 6BA對紫玉盤種子的萌發起明顯促進作用,最適濃度為25 mg/L。[結論] 外源激素對紫玉盤種子的萌發起著重要的促進作用,濃度越高,對種子萌發的抑制作用越明顯。
關鍵詞 紫玉盤;外源激素;萌發
中圖分類號S604+.1文獻標識碼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、熱帶花卉資源開發與利用方面的研究。
植物激素[1]是植物體內合成的對植物生長發育有顯著作用的幾類微量有機物質,也被稱為植物天然激素或植物內源激素。它是植物細胞接受特定環境信號誘導產生的、可調節植物生理反應的活性物質。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,改變內源激素水平與平衡,實現植物不同生長發育階段的需求。
有研究指出,赤霉素(GA)、細胞分裂素等產生能力是種子萌發的基本過程[2]。赤霉素可有效地打破種子休眠,動員儲存物質分解,供應幼苗生長的需要。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現GA起促進作用。宋志榮[5]在幾種藥劑對種子發芽的影響研究中發現,GA對提高辣椒種子的發芽勢和發芽率的效果最佳。朱立新等[6]研究表明,6芐基腺嘌呤(6BA)對提高甜瓜種子發芽率的效果較好。賈亞雄等[7]在外源激素對黃瓜種子萌發影響作用的研究中,通過GA、6BA、2,4D分別進行單因子、雙因子、三因子處理,經過對比,發現以25 mg/L 6BA單因子處理為最佳方法。
關于外源激素影響種子休眠與萌發的研究,國內外已進行了許多工作,但對野生藥用植物紫玉盤種子萌發的研究未見相互效應的報道,從而不能深入了解外源激素對紫玉盤種子萌發的影響。為此,在借鑒他人試驗方法的基礎上,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日在海南省農業科學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2次重復。對照試驗采用清水浸種處理,2次重復。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。采用點播法播入準備好的播種盤中,間距約3 cm×3 cm,進行常規發芽實驗觀測。
發芽勢(%)=規定時間內的種子發芽數/供試種子數×100
發芽率(%)=種子發芽數/供試種子數×100
2結果與分析
2.1紫玉盤種子發芽情況隨時間的變化經觀察,發現紫玉盤種子在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,在此階段萌發的種子數量明顯增多,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芽率都比較高,尤其是6BA最高為52.5%。發芽率與發芽勢無明顯差別。
由表2可知,3月30日3種外源激素 25 mg/L促進種子發芽效果都比較明顯。發芽率最高的仍是6BA 25 mg/L,發芽率為68.75%。此階段(始發芽后8~20 d)發芽勢普遍升高,是紫玉盤種子發芽的高峰期。其中,促進作用最明顯的組合是6BA 50 mg/L,達42.5%。
由表3可知,4月11日6BA 25 mg/L促進紫玉盤種子的發芽率最高,為80%,比清水CK高18.75%。此階段種子的發芽勢整體減弱,連續觀察幾天后,未發現種子繼續萌發。因此,這組數據為該次試驗所得的最終結果。
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處理的種子發芽率都明顯高于清水CK,75 mg/L處理的種子發芽率略低于清水CK。
2.2不同激素種類對紫玉盤種子發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,發芽率有所下降。在發芽時間上,添加外源激素的影響與清水CK無明顯差別,加快種子萌發不明顯。
在種子萌發期間,發芽勢最高的時間段與外源激素濃度也有明顯關系。在開始發芽7 d內,濃度25 mg/L促進種子萌發較集中,發芽勢高;在發芽后8~20 d,濃度50 mg/L處理的種子發芽數量增加,發芽勢明顯超過25 mg/L。
結合萌發前期情況,各處理發芽率在對照的基礎上各有不同,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處理的種子發芽率明顯高于對照,6BA濃度25 mg/L處理的發芽率為最高80%,比清水CK高了18.75%。略有不同的是,該階段50 mg/L處理組的發芽率有所提升,略高于對照。75 mg/L的發芽率仍然低于對照組。
由此可知,對紫玉盤種子萌發促進作用最明顯的處理是6BA濃度25 mg/L。在發芽7 d內,濃度25 mg/L的發芽勢最高;在發芽后8~20 d,濃度50 mg/L的發芽勢明顯超過25 mg/L。
3結論與討論
植物激素和萌發的關系在理論、生產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[7]。試驗中采用的3種外源激素如生長素、細胞分裂素以及赤霉素的作用各不相同,對植物的生長發育都有重要的調節控制作用,在細胞分裂與伸長、組織與器官分化、開花與結實、成熟與衰老、休眠與萌發以及離體組織培養等方面分別或相互協調地調控植物的生長、發育與分化[8]。然而,各種植物外源激素作用對種子萌發的效果各不相同。
6BA是第一個人工合成的細胞分裂素。1952年美國Wellcome Research實驗室合成,60年代日本將其商品化。6BA由發芽的種子、根、嫩枝、葉片吸收,可促進細胞分裂、促進種子發芽和誘導休眠芽生長等[9]。它在該次試驗中表現最為突出,促進種子萌發效果明顯。2,4D是植物生長調節劑,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育的作用,促進坐果和果實的發育,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作用與清水CK間差異不是很明顯。GA能提高植物體內生長素的含量,從而調節細胞的伸長,對細胞的分裂也有促進作用,促進細胞的擴大(但不引起細胞壁的酸化),促進植物莖、葉伸長,能代替某些種子萌發所需要的光照和低溫條件,從而起到促進發芽的作用。試驗中,GA對紫玉盤種子的萌發起促進作用,但效果沒有6BA好。
通過對3種外源激素對紫玉盤種子萌發影響結果的綜合分析,得出對紫玉盤種子萌發最好的是6BA,且濃度為25 mg/L時作用效果最好,對紫玉盤種子的萌發起促進作用且作用明顯。GA對紫玉盤種子的萌發起促進作用,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促進其細胞分裂,就能很好地促進紫玉盤種子萌發。2,4D對紫玉盤種子的萌發作用不是很明顯。