赤霉素对猪屎豆和黄葵种子萌发的影响的初步研究

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  摘要:使用不同浓度的赤霉素GA3浸泡猪屎豆和黄葵种子,研究对种子萌发的影响。结果表明:200mg/L的GA3处理对猪屎豆的催芽效果最好,而100mg/L的GA3处理对黄葵的催芽效果最好;GA3浸种催芽对种子的发芽势和发芽率有一定的促进作用,种子发芽率、发芽势有提高,但效果不显著。GA3的浓度过低或者过高,对种子发芽率的影响不明显。
  关键词:猪屎豆;黄葵;赤霉素;种子萌发
  中图分类号:S688
  文献标识码:A
  文章编号:1671-2641(2014)04-0067-03
  收稿日期:2014-04-15
  修回日期:2014-06-19
  Abstract:Gibberellin was used to study the effect of the different concentration soaking on the seed germination of Crotalaria pallida and Abelmoschusmoschatus. The results indicated that both the seed germination rate and germination potential increased,The different concentrations soaking by Gibberellin had different effect on the seed germination of Crotalaria pallida and Abelmoschusmoschatus, the best density was 200mg/L to Crotalaria pallida and the best density was 100mg/L to Abelmoschusmoschatus.
  Key words: Crotalaria pallida ; Abelmoschusmoschatus; Gibberellin; Seed germination
  猪屎豆Crotalaria pallida 又名野花生,为豆科Leguminosae猪屎豆属Crotalaria L.多年生草本植物,或呈灌木状。总状花序顶生,长达25 cm。花冠黄色。花量大,有花10~40 朵,花期长达4个多月,具有极高的观赏价值[1]。由于猪屎豆具有耐热、耐旱、耐酸、耐瘠等特性,加上根系发达、再生能力强,逐渐被应用于公路、矿山、堤坝等边坡水土保持及生态恢复工程[2-5]。猪屎豆种子及叶片含有大量的吡咯烷类生物碱,具有祛风除湿、消肿止痛、抗癌等功效,是重要的经济作物和药用植物[6-7]。
  黄葵Abelmoschusmoschatus,一年生或二年生草本,高1~2m,被粗毛。花黄色,内面基部暗紫色,直径7~12 cm,花期6-10月。黄葵花大色艳,花期长达5个月,是良好的园林观赏花卉,有较高的观赏价值,可以作背景装饰材料,丛植、列植都有较好的观赏效果。同时,还具有重要的药用价值,具有抗炎、抑菌、抗凝血、抗氧化、利尿、对心肌和脑缺血损伤有保护作用,在临床上常被用来治疗慢性肾炎、糖尿病肾病、口腔溃疡和烧伤等疾病[8],种子可提制芳香油,是名贵的高级调味香料[8-9]。
  猪屎豆和黄葵是华南地区广泛分布的野生花卉,具有极高的观赏价值和药用价值。然而由于对它们缺乏深入研究及认识上的局限性,它们在城市植物景观建设中应用很少。为促进猪屎豆和黄葵两种野生观赏植物资源的研究和开发,本研究采用不同浓度的赤霉素GA3处理进行对比试验,开展这两种种子发芽特性的初步研究,以期为它们的播种苗生产提供理论依据,并为日后在园林绿化方面的应用奠定基础。
  1 材料与方法 1.1 材料来源以及处理
  该试验在华南农业大学林学院实验室进行。以考察发芽进度、发芽率、发芽势为指标,研究猪屎豆和黄葵种子发芽及特性。


  试验种子采自华南农业大学树木园内。将采集回来的果实置于阴凉处干燥后,收集种子,先置于阴凉通风处干燥后,再置于4℃冰箱中保存备用。种子在处理前用纱布妥善包扎,放入装有0.2%kmnO4溶液的烧杯中消毒30min,然后用蒸馏水冲洗干净后备用。本次试验用赤霉素进行浸种处理,采用50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L 4种不同的浓度分别对猪屎豆和黄葵种子浸泡12 h,并以蒸馏水浸种12 h作为对照。本试验每个处理4个重复, 每重复80粒种子。
  1.2 基质与试剂
  采用高温消毒的滤纸和培养皿作为发芽床;赤霉素GA3作为催芽植物外源激素;高锰酸钾(KMnO4)作为消毒试剂。
  1.3 管理和观察
  种子着床后置于(25±1)℃的恒温箱中,每天检查培养皿的水分状况,滤纸保持湿润,加水时以滤纸吸涨刚好溢出水为宜,按时打开培养皿以利通气。如有种子轻微感染霉菌,拣出用蒸馏水冲洗至无浑浊,用0.2%kmnO4溶液重新消毒,用蒸馏水冲洗干净后放回原处,若感染种粒较多,及时更换培养皿和滤纸。
  每天下午5:00观察、记载发芽情况。根据实际情况,于试验开始第5d,据记载的数据计算猪屎豆的发芽势。于第7d,据据记载的数据计算黄葵的发芽势。待发芽21 d时,无可发芽种子的终止试验,根据不同处理的发芽情况,计算其发芽率并统计其发芽进度。
  发芽观测标准:当种子露白且胚根长度达到种子长度的1/2时为发芽。
  1.4 数据统计与分析
  1.4.1 数据统计 数据统计应用Excel 2003进行汇总,采用发芽进度、发芽率、发芽势等指标对种子发芽状况进行评价。   1)发芽进度:连续相同的单位时间内种子发芽数目的差异;
  2)发芽率:发芽率=(n/M)×100%(n:正常发芽粒数,M:供试种子数);
  3)发芽势:种子发芽达到高峰时正常发芽种子数与供试种子数的百分比,发芽势是衡量种子品质的重要指标,发芽率相同的两批种子,发芽势高的种子处理效果好。
  1.4.2 数据分析 应用SPSS 17.0显著性差异法(Duncan) 进行差异显著性测验, 差异显著性水平为P < 0.05。
  2 结果与分析 2.1不同浓度GA3处理对种子发芽进度的影响
  由图1可知,4个不同浓度的GA3处理和对照组(蒸馏水处理)的猪屎豆种子发芽进度较为一致,均在第2 d开始发芽,发芽速度都达到最大,其中50mg/L、200mg/L、400mg/L处理组的发芽进度比对照组稍快,而100mg/L的处理组发芽进度低于对照组。从第5 d开始,发芽速度开始变缓慢,13 d后基本不发芽。到第9 d,200mg/L处理的发芽速度已超过50mg/L处理的。
  由图2可知, 4个不同浓度的GA3处理黄葵种子均比对照组的发芽进度快。这5个处理均在第4 d开始有发芽,其中以200mg/L、400mg/L处理对种子萌发的促进作用最大。200mg/L处理组在第4~7 d发芽速度最快,从第8 d开始,发芽速度开始变得缓慢;400 mg/L处理在第4~6 d发芽速度最快,从第8 d开始几乎停止发芽;50mg/L处理发芽进度主要表现在第4~6 d,第7 d开始几乎停止发芽;100mg/L处理在第4、6、7 d发芽速度最快,从第8 d开始几乎停止发芽;对照发芽进度最慢,从第4~9 d每天都有少数种子发芽,第10 d之后几乎停止发芽。第4 d,400mg/L处理组的发芽速度达到最大,其次是50mg/L、100mg/L、200mg/L处理组,对照组发芽速度最低。第7 d后发芽速度开始缓慢,以100mg/L处理组的发芽速度最快,其次是200mg/L处理组,对照组的发芽速度最低。到第9 d,200mg/L处理组的发芽速度已超过50mg/L处理的。50mg/L的发芽速度几乎与400mg/L处理的相同。9 d后基本不发芽。
  2.2不同浓度GA3处理对种子发芽率和发芽势的影响
  由表1可知,不同浓度GA3处理对种子发芽率的影响存在一定差异。200mg/L处理的猪屎豆种子发芽率最高,达27.50%,其次是400mg/L处理组,发芽率为22.50%,100mg/L的发芽率最低,为13.75%。200mg/L处理组的发芽率与100mg/L的发芽率差异显著,但是与其他处理和对照组的差异均不显著。在发芽势指标中,50mg/L处理组最高,其次是200mg/L和400mg/L处理组,100mg/L处理组的发芽势最低,且与其他处理组差异均达到显著水平,但与对照组差异不显著。


  与猪屎豆相比,黄葵种子的发芽率和发芽势较低,其中以100mg/L和200mg/L处理组的发芽率最高,为8.75%,其次为50mg/L和400mg/L处理组,对照组的发芽率最低,为6.25%,但是差异均不显著。而发芽势指标的趋势与发芽率基本一致,以100mg/L处理组的发芽势最高,其次是200mg/L处理组,为7.50%,对照组的发芽势最低,仅为3.75%,各处理间差异均不显著。
  3 结论与讨论
  3.1 结论
  1)GA3对猪屎豆和黄葵种子萌发具有一定促进作用。其中以200mg/L处理对猪屎豆种子萌发速度的促进作用最大。而以200mg/L 和400mg/L处理对黄葵种子萌发速度的促进作用最大。
  2)GA3不同浓度对猪屎豆种子和黄葵种子发芽率有一定的差异,但影响不显著。对于猪屎豆种子,以200mg/L的处理效果最好,发芽率最高。对于黄葵种子,用GA3处理过的发芽率都比对照组高,以100mg/L的处理效果最好,发芽率最高。
  3.2讨论
  植物生长激素是指一些可以调节种子萌发、幼苗生长和果实生长、发育、成熟等方面速度的化学活性物质,种类繁多,主要有赤霉素GA,吲哚乙酸IAA,萘乙酸NAA,细胞分裂素CTK,脱落酸ABA等,在生产中选择合适浓度的激素处理种子,可以促进种子萌发,改善发芽速度和发芽整齐性,对提高种子抗逆性具有促进作用[10]。GA3作为人工合成的植物外源激素,能打破种子休眠现象,促进种子胚根、胚芽的分化和营养生长,提高发芽率[11-12]。因其可以提高种子中水解酶、乙酸酸循环酶等活性酶的活性,促进新陈代谢,因而提高种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等发芽指标[13]。通过对发芽率的检测,能够检验出种子发芽的数量,其高低直接影响用种量;而发芽势的强弱则可以检测种子发芽的快慢程度和整齐度,在生产上都有重要的现实意义。
  本研究结果表明,利用GA3对种子进行浸泡,能够在不同程度上提高猪屎豆和黄葵的发芽率,100mg/L或200mg/L处理效果较好,能在一定程度上缩短发芽所需的时间,但差异不显著。本试验证明 ,经赤霉素浸种催芽后,猪屎豆、黄葵种子发芽率有所提高,但提高幅度并未随着赤霉素浓度增加而一直增加,猪屎豆种子发芽率在处理浓度为200mg/L 时最高,黄葵种子发芽率在处理浓度为 100mg/L 时最高,这表明只有在一定浓度范围内赤霉素才能有效提高种子活力,促进种子萌发,达到出苗迅速、整齐的目的。在猪屎豆种子试验中,100mg/L处理组的发芽率比其他浓度处理组及对照组的低,可能是由于种子本身质量的差异造成。本研究证实了GA3对猪屎豆和黄葵种子的发芽均具有促进作用,但对其发芽机理以及后期的生长作用还需要进一步研究。   参考文献:
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  作者简介:
  陈慧(1976-),安徽灵璧人
  园林专业,从事园林绿化工作
  E-mail:chenhui760408@126.com
  *通讯作者:
  黄久香
  E-mail:jxhuang@scau.edu.cn
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