彭 浩,王曉強,尹春光,趙 強,翟恒德

（濟寧學院 生命科學與工程系，山東 曲阜273155）

水楊酸浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

彭 浩,王曉強,尹春光,趙 強,翟恒德*

（濟寧學院 生命科學與工程系，山東 曲阜273155）

使用不同濃度的水楊酸溶液對玉米浸種處理，通過測定種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及幼苗的一些形態(tài)指標和生理指標，研究水楊酸浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響．結果表明：較低濃度(0．01～0．1mmol/L)的水楊酸處理, 可促進玉米種子的萌發(fā)與幼苗生長，增加幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量；較高濃度(0．5～1mmol/L)的水楊酸處理，玉米種子萌發(fā)與幼苗生長均受到顯著的抑制，幼苗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量顯著降低；過高濃度(≥5mmol/L)水楊酸則完全抑制玉米種子萌發(fā)．說明0．01～0．1mmol/L水楊酸是處理玉米種子的適宜濃度．

水楊酸；玉米；種子萌發(fā)；幼苗生長

水楊酸（salicylic acid, SA）是一種小分子酚類化合物，化學名稱為鄰羥基苯甲酸，易溶于有機溶劑，微溶于水，廣泛存在于植物界.20世紀60年代后，人們開始發(fā)現(xiàn)水楊酸在植物中具有重要的生理作用，水楊酸可調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，如誘導某些植物開花，延緩植物器官衰老[1]，增強植物的光合速率，抑制頂端分生組織的生長，改進株型[2]等，還能誘導植物產(chǎn)生抗逆性，抵制不良因素造成的傷害[3].目前越來越多的研究表明，水楊酸是植物抗病反應的信號分子和誘導植物對非生物逆境反應的抗逆信號分子[4].

不同濃度的水楊酸對不同的植物種類、同一種類的不同品種和同一品種的不同器官作用存在差異[5].本文研究了不同濃度水楊酸浸種對玉米種子發(fā)芽率、種子發(fā)芽勢、幼苗株高、幼苗根長以及幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量等指標的影響，為深入研究水楊酸的作用機理奠定基礎，同時也為研究玉米從萌發(fā)至苗期的抗逆性提供參考.

1 材料與方法

玉米種子浚單20，購于曲阜種子公司.

1.2 試驗方法

1.2.1 種子預處理

挑選胚完整、無霉變、籽粒飽滿、成熟度一致的玉米種子，先用0.5%次氯酸鈉消毒15min，然后用蒸餾水洗凈，再用濾紙吸干種子表面水分.將處理過的玉米種子每處理種植90粒，3次重復.水楊酸設置7個濃度水平，依次為 0.01、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00 mmol/L，編號依次為1～7.使用不同濃度水楊酸溶液浸泡玉米種子，在黑暗條件下處理24 h，同時使用蒸餾水處理作為對照，編號為0. 浸種后用蒸餾水洗凈種子.

1.2.2 種子發(fā)芽試驗測定

在培養(yǎng)皿底部放兩層濕濾紙，將種子均勻播種于培養(yǎng)皿中，隨時加水保持濕潤，30℃恒溫發(fā)芽.

1.2.3 種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢測定

從以上三種方法的檢測結果來看，本測區(qū)生產(chǎn)的1∶2000 DOM精度已經(jīng)滿足CH/Z3003-2010《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》要求。

種子胚根突破種皮記為發(fā)芽種子，栽種次日記為第1天，第3天統(tǒng)計發(fā)芽勢，第7天統(tǒng)計發(fā)芽率.

發(fā)芽率：GR=n7/N ×100%

式中，GR：發(fā)芽率；n7：前七天發(fā)芽種子數(shù)；

N：共試種子總數(shù)

式中，GP：發(fā)芽勢；n3：前三天發(fā)芽種子數(shù)；N：共試種子總數(shù)

1.2.4 玉米幼苗形態(tài)指標測定

根長指根基部到根尖生長點之間的長度，株高指從最上根基部到生長點間高度[6].7天后打開恒溫光照培養(yǎng)箱的光照，每天光照8h，播種后第15天，從培養(yǎng)皿中小心取出完整的植株，測量根長和株高.每個重復隨機取20株測量苗高和根長.

1.2.5 玉米幼苗葉片可溶性蛋白含量測定

葉片可溶性蛋白質(zhì)提取采用杜紹華[7]方法，可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用陳鈞輝等[8]的方法.

圖1 不同濃度水楊酸浸種對玉米種子發(fā)芽率的影響Fig． 1 Effect of different concentration of SA on germination rate of maize seeds

圖2 不同濃度水楊酸浸種對玉米種子發(fā)芽勢的影響Fig． 2 Effect of different concentration of SA on germination of maize seeds

圖3 不同濃度水楊酸對玉米幼苗根長的影響Fig． 3 Effect of different concentration of SA on root length of maize seedings

圖4 不同濃度水楊酸對玉米幼苗株高的影響Fig． 4 Effect of different concentration of SA on plant height of maize seedings

圖5 不同濃度水楊酸對玉米幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響Fig． 5 Effect of different concentration of SA on soluble protein content of maize seeding leaves

表1 不同濃度水楊酸浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響Table 1 Effects of soaking with SA on seeds germination and seedling growth of maize

2.1 不同濃度水楊酸對玉米種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢的影響

由圖1與表1看出，與對照組相比，處理1～5中隨著水楊酸濃度的升高，玉米種子發(fā)芽率先上升后下降，各處理間差異達顯著水平.處理6與處理7的水楊酸濃度完全抑制玉米種子的萌發(fā).隨處理1～3中水楊酸濃度的升高，玉米種子發(fā)芽勢無明顯變化，處理間差異不顯著，但處理4和5兩種水楊酸濃度使玉米種子發(fā)芽勢明顯下降，處理間差異極顯著.

2.2 不同濃度水楊酸對玉米幼苗形態(tài)的影響

由圖2與表1看出，與對照組相比，隨著水楊酸濃度的升高，玉米幼苗的根長與株高均先上升后下降，處理間差異達顯著水平.

2.3 不同濃度水楊酸對玉米幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響

由圖3與表1看出，與對照組相比，隨著水楊酸濃度的升高，玉米幼苗葉片可溶性蛋白含量先上升后下降，處理間差異達極顯著水平.

3 結論與討論

水楊酸浸種對發(fā)芽率的影響比較明顯，低濃度的水楊酸處理可以提高種子淀粉酶的活性和可溶性糖的含量，從而促進種子的萌發(fā)，高濃度的水楊酸降低了種皮的滲透調(diào)節(jié)能力或者影響種子中物質(zhì)的代謝及某些酶的活性從而抑制了種子的萌發(fā)[9].對苗高和根長的影響中，高濃度水楊酸會限制一些可溶性糖轉變成其他物質(zhì)，也影響了某些酶的活性，不利于植株生長[10].

本研究表明，玉米發(fā)芽率、根長與株高隨水楊酸濃度提高有上升趨勢，證明水楊酸具有促進玉米種子萌發(fā)與植株快速生長的作用；但高濃度水楊酸會降低種子萌發(fā)與幼苗生長的速度，且過高濃度（≥5mmol/L）的水楊酸會完全抑制玉米種子的萌發(fā)，此結果與黃麗華[11]結果一致.發(fā)芽勢不受低濃度水楊酸浸種的影響，但高濃度水楊酸可降低種子發(fā)芽勢.以上結果說明低濃度水楊酸可提高玉米種子與幼苗的生命力.因此，水楊酸處理后的玉米可在許多逆境環(huán)境下表現(xiàn)出抗性[12][13].此外，低濃度水楊酸浸種可使玉米幼苗可溶性蛋白質(zhì)含量增加，而高濃度水楊酸抑制了幼苗的健康生長進而影響可溶性蛋白的含量.說明在玉米幼苗生長過程中，低濃度水楊酸可通過影響可溶性蛋白質(zhì)的合成促進幼苗生長，預示低濃度水楊酸可通過調(diào)節(jié)可溶性蛋白質(zhì)的合成而提高玉米苗期的抗逆性.另一方面，高濃度水楊酸會破壞玉米基本的代謝過程，從而抑制其正常生長.

標*者為生命科學與工程系2009級生物工程專業(yè)學生

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（責任編輯 劉順湖）

Effects of Soaking with Salicylic Acid on Seeds Germination and Seedling Growth of Maize

PENG Hao, WANG Xiaoqiang, YIN Ch*unguang, ZHAO Qiang, ZHAI Hengde
(Department of Life Science and Engineering, Jining University, Qufu 273155,China)

In order to study the effects of salicylic acid（SA）on the seed germination and seedling growth of maize, we measured the germination rate and the germination of seeds, some seedling morphological indexes and some seedling physiological indexes of the seedings after soaking seeds with different concentration of SA. The results showed that, treated with 0～0.05 mmol/L of SA, the germination rate of seeds, seedling morphological indexes and soluble protein content were increased. Treated with 0.10～1.00 mmol/L of SA, the germination rate of seeds, seedling morphological indexes and soluble protein content were decreased. Treated with 5.00～10.00 mmol/L of SA, the seeds didn’t germinate. This experiment indicated that 0.01～0.1mmol/L is the most suitable concentration of SA to soaking seeds of maize. Key words: salicylic acid；maize；seed germination；seedling growth

S513．01；S482．8

A

1004—1877（2014）03—039—04

2014-03-06

彭浩（1982-），女，山東濟寧人，講師，碩士，研究方向：植物逆境生理生化與分子生物學.