2，4—D預處理對久置青稞種子萌發、幼苗生長和生理特性的影響

安海梅　姚曉華

摘要：為探討外源植物生長素對久置青稞種子萌發和幼苗生長的調節作用，以常溫放置3年和5年的青稞為材料，研究不同濃度（01～100 mgL）的2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）對其種子萌發及幼苗生長和生理特性的影響。結果表明，放置3年后青稞種子萌發率和生根率為65%～70%，放置5年后僅為50%～60%；適宜濃度的2，4-D處理對久置青稞種子萌發、幼苗生長及生理功能的改善均有一定程度的促進作用，其中05 mgL的2，4-D對促進青稞種子萌發、幼苗生長及生理特性提高的效果最好，且與對照差異顯著。可見，適當濃度的2，4-D處理不僅能顯著促進青稞種子萌發和幼苗生長，而且能改善幼苗的生理功能，增強其生理特性。

關鍵詞：青稞；2，4-D；種子萌發；幼苗生長；生理功能

中圖分類號： S5123041文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）21-0090-04

收稿日期：2016-05-19

基金項目：現代農業產業技術體系建設專項資金（編號：CARS-05）；國家自然科學基金（編號：31160284）；青海省重大科技專項（編號：2016-NK-131）。

作者簡介：安海梅（1971—），女，河南商丘人，高級農藝師，主要從事青稞遺傳育種專業研究。E-mail：471685196@qqcom。

通信作者：姚曉華，碩士，副研究員，主要從事青稞遺傳育種專業研究。E-mail：yaoxiaohua009@126com。

青稞（Hordeum vulgare L var nudum Hook f），屬禾本科大麥屬，在植物學上屬于栽培大麥的變種，因其成熟時籽粒內外稃與穎果分離，籽粒裸露，故稱裸大麥1]。青稞是青藏高原最具特色的高原農作物，是青藏高原極端環境條件下植物適應性進化的典型代表，在青藏高原地區的利用價值以及獨特的營養結構和保健作用使其成為極具開發利用價值的高原特色農作物之一2]。但是由于受青稞的種植地域和面積的局限性，種植資源的更新速度緩慢，隨著放置年限的增加，部分材料種子萌發力明顯降低。

大量的研究表明，2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）處理可以促進種子萌發、加速根和芽的生長3]。本試驗采用不同濃度的2，4-D對常溫存儲3年和5年的青稞種子進行預處理，探討適宜青稞種子萌發和幼苗生長的2，4-D濃度，以期為提高青稞種子萌發率、成苗率和提高幼苗生長特性提供理論依據，同時也為2，4-D在青稞生產中的應用奠定理論基礎。

1材料與方法

11材料

2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）購自生工生物工程（上海）股份有限公司。供試的青稞材料為大麻青稞，來自甘肅省阿壩州。

12材料處理及指標測定

121種子萌發指標精選飽滿度一致且無病蟲傷害的常溫放置3年和5年的青稞種子，其發芽率、生根率僅為 60%～70%、50%～60%，而當年收獲的種子的發芽率和生根率為90%以上，為提高久置青稞種子的萌發能力，將放置3年和5年的青稞種子用清水浸泡1 h，用05%高錳酸鉀消毒30 min，清水洗凈，將種子浸入不同濃度（0、01、05、10、50、100 mgL） 的2，4-D溶液后置于4 ℃冰箱中24 h。各取30粒種子播種于直徑為20 cm、鋪有3層蒸餾水浸潤濾紙的培養皿內，置于光照培養箱中催芽，溫度為（25±1） ℃，光照度為2 000 lx，每天光照14 h，每處理3次重復4]。前2 d每天向濾紙加蒸餾水數滴，以浸透濾紙并稍有剩余，盡量減少水份的變動。從種子置床之日起觀察，以胚根和胚芽長度等于種子長度作為生根和發芽標準。將3個重復中最早有1粒種子發芽之日作為該處理發芽的開始期，以后每天定時記錄發芽種子數，當連續3 d不再有種子發芽時作為發芽結束期。測定種子發芽率、生根率、發芽指數和活力指數5]。

122幼苗生長指標青稞種子置床第3天測定其根長、苗高和鮮質量，第9天取樣測定生理生化指標，至少3次重復。蛋白質含量采用考馬斯亮藍G250 染色法測定6]，葉綠素含量采用丙酮乙醇混合液法測定7]。

13數據分析

數據用Excel和Stst 2進行分析處理。

2結果與分析

212，4-D預處理對青稞生根率的影響

由圖1可知，經01～100 mgL的2，4-D預處理后種子生根率均比對照高，放置3年的青稞種子第4天其生根率分別比對照提高了3125%、5000%、4063%、3438%、2500%，第8天其生根率分別比對照提高了1250%、2500%、2000%、1000%、250%；放置5年的青稞種子第4天其生根率分別比對照提高了2667%、4667%、3667%、3000%、2000%，第8天其生根率分別比對照提高了1714%、3143%、2571%、1429%、857%，且用2，4-D預處理不同收獲年份的青稞種子均是05 mgL處理效果最佳，與對照差異極顯著（P<001）。可見，適當濃度的2，4-D預處理可以提高久置大麻青稞種子的生根率。

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222，4-D預處理對青稞種子萌發的影響

2212，4-D預處理對青稞種子發芽率的影響由圖2可知，經01～100 mgL的2，4-D預處理后種子發芽率均比對照高，放置3年的青稞種子第4天發芽率分別比對照提高了1786%、5357%、3929%、3214%、2857%，第8天生根率分別比對照提高了1795%、3077%、2025%、1282%、769%；放置5年的青稞種子第4天發芽率分別比對照提高了2778%、7222%、3889%、1667%、1111%，第8天發芽率分別比對照提高了1563%、3438%、2188%、1563%、938%，且用2，4-D預處理不同收獲年份的青稞種子均是05 mgL處理效果最佳，與對照差異極顯著（P<001）。可見，適當濃度的2，4-D預處理可以提高久置大麻青稞種子的發芽率。endprint

FK（W11]TPAHM2tif]

2222，4-D預處理對青稞種子活力指數和發芽指數的影響由表1可以知，放置5年的青稞種子比放置3年的發芽指數和活力指數極顯著減低，01～100 mgL的2，4-D預處理后種子的發芽指數和活力指數得到不同程度的提高，且呈先增加后降低的趨勢，其中05 mgL時處理效果最佳，發芽指數分別比對照提高了4824%、5375%；活力指數分別比對照提高了8235%、4356%，均與對照差異極顯著（P<001）。可見，適當濃度的2，4-D預處理可以提高久置大麻青稞種子的發芽指數和活力指數。

232，4-D預處理對青稞幼苗生長的影響

由表2可以知，放置5年的大麻青稞種子萌發后幼苗根長、苗高、根長苗高和根冠比均比放置3年幼苗的縮短，經01～100 mgL的2，4-D預處理后幼苗的根長縮短，放置3年的分別比對照降低了988%、890%、1153%、2768%、2883%，放置5年的分別比對照降低了836%、1707%、2491%、3537%、3571%；苗高增加，放置3年的分別比對照增加了564%、2256%、2857%、2895%、3045%，放置5年的分別比對照增加了891%、2171%、2597%、2829%、

3101%；根長苗高降低，放置3年的分別比對照降低了1732%、2554%、3030%、4416%、4589%，放置5年的分別比對照降低了1570%、3094%、4036%、4978%、5112%；根冠比增加且呈現先增加后降低的趨勢，放置3年的分別比對照增加了1033%、4786%、2771%、1083%、957%，放置5年的分別比對照增加了1257%、4398%、1859%、969%、707%，且05 mgL的2，4-D預處理比值最高，與對照差異極顯著（P<001）。

242，4-D預處理對青稞葉片蛋白質含量和葉綠素含量的影響

不同濃度的2，4-D預處理對放置3年和5年的大麻青稞幼苗葉片的可溶性蛋白含量產生了不同的影響（圖3-A），可溶性蛋白含量隨2，4-D濃度的升高呈先增加后降低的趨勢，且隨著放置時間的延長葉片可溶性蛋白質含量下降。放置3年后01～100 mgL 2，4-D預處理的葉片可溶性蛋白質含量分別為對照的185、194、140、134、114倍；放置5年后01～100 mgL 2，4-D預處理的葉片可溶性蛋白質含量分別為對照的175、186、144、124、107倍，其中 05 mgL 的2，4-處理葉片可溶性蛋白質含量最高，與對照差異極顯著（P<001）。不同濃度的2，4-D預處理對放置3年和5年的大麻青稞幼苗葉片葉綠素含量產生了不同的影響（圖3-B），葉綠素含量隨2，4-D濃度的升高呈先增加后降低的趨勢，且隨著放置時間的延長葉片可溶性蛋白質含量下降。放置3年后01～100 mgL 2，4-D預處理的葉片葉綠素含量分別為對照的124、132、109、101、093倍；放置5年后01～100 mgL 2，4-D預處理的葉片葉綠素含量分別為對照的128、137、110、101、092倍，其中05 mgL的2，4-處理葉片葉綠素含量最高，與對照差異極顯著（P<001）。由此可以看出，適量濃度的2，4-D預處理可提高幼苗的可溶性蛋白質含量和葉綠素含量。

3討論與結論

312，4-D對青稞種子萌發的影響

2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）是一種高效的植物生長激素，可促進細胞生長與分化，加速根、芽伸長，促進果實形成與種子萌發，具有用量少、作用快、效果明顯等特點8]。由于其原料豐富，生產過程簡單，可以大量制造，因而在農業生產中已被廣泛推廣和應用9]。韓玉波等曾報道在較適宜的生長濃度范圍內，2，4-D表現出較強的促進作用，能促進小麥種子的萌發和細胞的分裂，超出一定濃度范圍則表現為抑制作用10]；也有其他有關2，4-D 對香瓜、黃瓜、羊草等種子萌發影響的報道11-13]，都得出了類似的結論。在種質資源保存的過程中由于沒有及時對品種進行更新，往往會導致種子萌發能力的下降。本研究結果表明，放置3年后大麻青稞種子發芽率為6500%，生根率6667%；放置5年后發芽率僅為5333%，生根率為5833%。利用適當濃度的2，4-D預處理后久置大麻青稞種子的發芽速度加快，可在較短的時間內迅速整齊發芽，但并未產生明顯的抑制作用，原因可能是本研究2，4-D最高濃度設置較低。

322，4-D對青稞幼苗生長和生理特性的影響

徐偉慧等研究發現，1 mgL 2，4-D促進西葫蘆側根大量萌發，主根變粗，根鮮質量顯著高于對照，高濃度的2，4-D抑制了西葫蘆的根長和根鮮質量，且根變得短縮畸形，濃度越高出現的畸形越多，而低濃度的2，4-D促進根生長3]。本研究結果表明，2，4-D預處理久置的青稞種子，萌發的主根長度變短，變粗，鮮質量顯著增加。岑愛華等用不同濃度的 2，4-D 溶液浸種處理早期生長的韭蔥幼苗，結果表明，低濃度2，4-D對幼苗的生長有極顯著的促進作用，而高濃度對幼苗的生長則產生了極顯著抑制作用14]。本試驗通過 24 h 系列濃度2，4-D 預處理后，與對照相比，久置的大麻青稞苗高逐漸增加，根長苗高逐漸降低，而根冠比均高于對照且呈先增加后降低的趨勢，其中05 mgL 的2，4-D 預處理根冠比最高，與對照差異極顯著。

植物葉片的可溶性蛋白質主要是代謝過程中產生的相關酶，其含量的多少與葉片的代謝強弱有關15]。葉綠素則是綠色植物光合作用的主要色素，其含量的多少與植物的光合作用強度有密切聯系，其變化能夠準確反映植物在逆境下維持正常代謝的能力16-17]。本研究結果表明，經01～50 mgL 2，4-D預處理的久置青稞種子幼苗葉片的可溶性蛋白質含量和葉綠素含量均有所上升，且05 mgL處理上升幅度最高，與對照差異極顯著；但經100 mgL的2，4-D預處理后葉片可溶性蛋白質含量和葉綠素含量比對照有所下降，但兩者差異不顯著，原因可能是較高濃度的2，4-D會抑制葉片的生理生長，推測濃度再高可能會產出顯著的抑制作用，這種抑制相當于一種逆境脅迫，植物在遭受逆境脅迫時，各種種生理過程都會受到影響18-19]，從而直接或間接地影響到蛋白質和葉綠素的含量20-21]。endprint

本試驗以放置3年和5年的種子萌發率不高的大麻青稞為材料，探討了不同濃度2，4-D預處理對其種子萌發、幼苗生長和生理的影響。研究結果初步表明，適當濃度的2，4-D預處理能顯著提高青稞幼苗地上部的生長，增加根質量，提高根冠比，增加葉片可溶性蛋白質和葉綠素的含量，從而改善幼苗的生理功能，增強其生理特性；較高濃度的2，4-D預處理可能會抑制幼苗的生長。該研究結果提示，一定濃度范圍的2，4-D浸種可使休眠種子快速活化，提高種子繁育的效率和幼苗的生理特性，為2，4-D在農業生產中的廣泛應用奠定了基礎。

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