赤霉素對紫薇種子萌發的影響

馬有虎，彭仁海，閆 超，劉玉玲

（安陽工學院生物與食品工程學院，河南安陽455000）

紫薇（Lagerstroemia indica）屬于千屈菜科、紫薇屬落葉灌木或小喬木。每一個枝條都會結出很多碩果，每個碩果里有幾十粒種子，因此可以使用紫薇種子進行紫薇幼苗的大規模生產，但是成苗率卻非常低。紫薇大部分散布于亞洲東部和南部及澳大利亞的北部[1]。紫薇屬起源于中國的南部和西部，《中國植物志》描述我國有18個紫薇品種，王獻[2]的研究發現我國有21個紫薇品種，張啟翔[3]對我國15個省市的紫薇品種進行了考查研究，將紫薇分為4種系，將近50個品種。紫薇開花時期花朵揮發出的油還具有一定的消毒功能，不僅具有凈化環境的作用，還有一定的生態保護的作用[4]，被許多城市譽為“市花”。

近些年來，關于紫薇的育種及相關研究正慢慢受到越來越多的工作者的關注，但目前關于提高紫薇種子萌發率的實驗研究卻不是很多。用合適的植物生長調節劑處理種子，能夠有效終止種子的休眠期，縮短種子的萌發時間[5]。赤霉素（GA3）可以促進植物生長發育以及結束種子的休眠，促使種子萌發；水楊酸（SA）是具有多種功能的物質，它的作用主要是誘導作物抗病、抗逆境脅迫；噻苯隆（TDZ）可以打破芽的休眠，從而促進種子萌發；6-芐氨基腺嘌呤（6-BA）可以促進細胞分裂，促進種子發芽。宋平[6]等實驗研究表明，使用GA3處理的南紫薇（Lagerstroem ia subcosta ta）來研究種子萌發，在500 mg/L濃度時種子發芽率和發芽勢相對其他濃度最高。孫寬瑩[7]等實驗研究表明，1500 mg/L濃度的GA3處理的紫薇（Lagerstroem india）在提高種子發芽力和幼苗長勢表現突出。朗文香[8]等實驗研究表明，利用0.02 mg/L TDZ處理種子的發芽率最高，明顯高于其他植物生長調節劑的處理，使用TDZ處理的種子發芽率和發芽力都明顯提高，但是出現根的發育緩慢不健全，并且有爛根的情況發生，還需要進一步的研究。蒙真鋮[9]等實驗研究表明，用200 mg/L的GA3處理毛萼紫薇，發芽勢和發芽率均高于其他組，幼苗長勢、側根長度等指標也都較好。本研究使用不同濃度的GA3對紫薇種子浸種及不同時間的浸種來研究并優化紫薇種子萌發的條件，為進行染色體中期制備及進行初步的核型分析等紫薇細胞學研究積累基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

紫薇種子2017年4月采摘于安陽工學院，分成若干份，用紙袋保存，自然干燥。剝去碩果外殼，取殼內種子，挑選形態較好，種子飽滿的種子，除雜及去除種子的翅，室溫保存備用。

1.2 處理方法

將采集的紫薇種子放置于5.0 mL離心管中，3%次氯酸鈉浸泡10 min進行種子消毒，隨后用無菌水沖洗3次。在自然條件下，用不同濃度的GA3（100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L）處理每一組紫薇種子，每組分別處理8 h、10 h、12 h，每個時間段處理30粒種子。蒸餾水浸種8 h、10 h、12 h作為對照組（CK）。每組處理30粒種子，重復3次。

1.3 發芽試驗

將浸種完成的紫薇種子用無菌水沖洗3次，以沖洗掉紫薇子表面的GA3，每個濃度有3個不同的處理時間，將每個時間處理的30粒種子分別放入3個培養皿，每個培養皿放10粒種子均勻平鋪在濾紙上，每個培養皿加入5 mL無菌水。為每個培養皿標記處理時間及處理濃度。然后將每個培養皿用封口膜密封，防止培養皿中的水分蒸發出來影響紫薇種子萌發，將培養皿擺放入智能光照培養箱（GPX-250D)（培養條件為白天28℃/夜晚26℃，光照強度為60%，光照時間為14 h），對照組同樣密封后放入培養箱。從第3天開始觀察，記錄紫薇種子發芽數目，同時記錄培養皿中是否有缺水現象及是否有發霉現象。

1.4 數據收集與處理

以種子露白為發芽或胚根突破種皮為發芽標準，統計記錄發芽種子的數目。運用SPSS19.0和ExceL 2010處理數據。

發芽率=發芽種子數/試供種子數×100

2 結果與分析

2.1 GA3處理濃度對紫薇種子發芽率的影響

由表1可知用不同濃度GA3處理12 h的紫薇種子發芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發芽率最高，高于其他兩組。

表1 不同濃度GA3相同處理時間對紫薇種子萌發的影響

由表2可知用不同濃度的GA3處理10 h的紫薇種子發芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發芽率最高，高于其他兩組。

表2 不同濃度GA3相同處理時間對紫薇種子萌發的影響

由表3可知用不同濃度的GA3處理8 h的紫薇種子發芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發芽率最高，高于其他兩組。

綜合以上不同濃度相同時間對紫薇種子的處理實驗結果可以發現，用GA3處理的紫薇種子發芽率均高于CK。說明用GA3處理紫薇種子能夠明顯促進種子萌發，其中200 mg/L GA3處理紫薇的發芽率明顯高于其他濃度的發芽率。

表3 不同濃度GA3相同處理時間對紫薇種子萌發的影響

2.2 GA3處理時間對紫薇種子發芽率的影響

由表4可知，在相同條件下，用同種濃度得到GA3處理不同時間段的紫薇種子，在100 mg/L GA3的濃度下，處理8 h的發芽率高于12 h和10 h。其中處理10 h發芽率為0，原因需進一步研究查明。

表4 相同濃度GA3不同處理時間對紫薇種子萌發的影響

由表5可知，在相同條件下，用同種濃度的GA3處理不同時間段的紫薇種子，在200 mg/L GA3的濃度下，處理8 h的發芽率高于12 h和10 h。

表5 相同濃度GA3不同處理時間對紫薇種子萌發的影響

由表6可知，在相同條件下，用同種濃度的GA3處理不同時間段的紫薇種子，在500 mg/L GA3的濃度下，處理12 h的發芽率高于10 h和8 h。其中處理8 h的紫薇種子發芽率為0，原因需要進一步研究查明。

表6 相同濃度GA3不同處理時間對紫薇種子萌發的影響

綜合以上相同濃度的GA3處理不同時間段紫薇種子的實驗數據表明，200 mg/L GA3處理的紫薇種子發芽率明顯高于其它兩組的發芽率，并且都高于CK。由此表明GA3對紫薇種子的發芽有一定的促進作用，其中200 mg/L濃度的GA3處理的種子發芽率最高。

2.3 SPSS軟件數據分析

由表7可知處理濃度對紫薇種子發芽率有顯著性，而處理時間對紫薇種子發芽率沒有顯著性，說明對種子的處理時間不影響紫薇種子發芽速率，而植物生長調節劑GA3的濃度對種子發芽率有一定的影響。

由表8可知使用200 mg/L的GA3相對于100 mg/L和500 mg/L GA3對紫薇種子的發芽率的提高更加顯著，說明200 mg/L的GA3對紫薇種子的發芽率有一定的促進作用。

綜合對以上的實驗數據處理分析表明，200 mg/L GA3明顯促進紫薇種子萌發；但是，使用GA3對紫薇種子的不同處理時間對發芽率沒有影響。

表7 主旨間效果檢定 因變量：發芽率

表8 不同處理濃度LSD法多重比較結果

3 結論與討論

紫薇種子發芽率比較低，有可能是有的紫薇種子在生長發育的過程中種胚已經老化死亡，還有可能是紫薇種子在休眠期中[10]。用適當的植物生長調節劑處理紫薇種子，可以打破種子的休眠期，加速種子的萌發速度，也可以促進種子的生長。如今，農業生產中常利用植物生長激素如TDZ、IAA、6-BA來加快一些農產品的生長速度，提高產量的方法已經被廣泛運用。本實驗對紫薇種子萌發研究中發現GA3能明顯提高紫薇種子的萌發。由其結果可知：濃度為200 mg/L的GA3處理紫薇種子，紫薇種子的發芽率最高，幼苗的長勢也最好。這與蒙真鋮[9]等對毛萼紫薇種子的實驗研究結果相吻合，而宋平[6]等研究表明，南紫薇種子發芽率和發芽勢最高時GA3濃度為500 mg/L，可以表明不同品種的紫薇種子，發芽最適的GA3濃度也不同。

在本實驗中，沒有經過植物生長調節劑處理、清水浸泡CK種子發芽率為0，可能原因是紫薇種子還在休眠期，而其它組發芽率都明顯高于CK，說明GA3對紫薇種子的處理有利于休眠期的終止，對種子的萌發有一定程度的促進作用。而100 mg/L和500 mg/L濃度的GA3處理的種子發現有兩組發芽率為0，可能原因為種子的休眠期沒有打破或者種子的種胚在生長發育中已經老化死亡，還可能為GA3濃度過高或過低，詳細原因還需進一步的研究。