張 翔，項(xiàng) 超，劉金師，張 奎，黃貫劉，康圣好

(1.安徽華安種業(yè)有限責(zé)任公司，安徽合肥 230031；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，北京 100081)

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脫落酸對水稻種子萌發(fā)的影響

張 翔1，項(xiàng) 超2，劉金師1，張 奎1，黃貫劉1，康圣好1

(1.安徽華安種業(yè)有限責(zé)任公司，安徽合肥 230031；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，北京 100081)

[目的] 研究水稻種子儲藏時(shí)的最佳ABA處理濃度，為水稻生產(chǎn)提供理論依據(jù)。[方法]以Y兩優(yōu)2號、徽兩優(yōu)630和早秈802為材料，利用不同濃度的外源植物激素ABA溶液進(jìn)行浸種處理，觀測其對水稻種子萌發(fā)的影響；并用不同濃度ABA 溶液噴施于稻苗上，調(diào)查稻苗的生長情況。[結(jié)果]低濃度的ABA(10 mg/L)處理水稻種子對其萌發(fā)有促進(jìn)作用，并能有效控制根和芽的伸長生長，高濃度ABA(50～90 mg/L)對種子萌發(fā)和根、芽的伸長生長具有明顯的抑制作用。ABA 抑制苗高生長的強(qiáng)度因其濃度高低而異，ABA 濃度愈高，對苗的抑制作用愈強(qiáng)。[結(jié)論]了解外源激素ABA對水稻種子萌發(fā)的影響，進(jìn)而掌握水稻種子萌發(fā)所需的條件，對于保證水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。

種子萌發(fā)； 水稻； ABA

種子萌發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的生理過程，涉及到很多代謝途徑，如呼吸作用、水分代謝、各種貯藏物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化、酶和激素的作用以及各種外源因素(溫度、光照、金屬離子等)都對種子的萌發(fā)產(chǎn)生影響[1-4]。脫落酸(ABA)是人們公認(rèn)的五大類植物激素之一，對植物的生長發(fā)育具有獨(dú)特的調(diào)控功能[4-5]。在水稻生產(chǎn)上，ABA常作為水稻種子萌發(fā)的有效抑制劑，應(yīng)用于種子的儲藏。但較高濃度的外源ABA能更有效抑制種子的萌發(fā)，在栽培過程中會對種子的正常萌發(fā)產(chǎn)生不利影響，加劇水稻生產(chǎn)的損失[6-7]。因此，對于雜交水稻種子采用ABA處理時(shí)，有必要獲得適宜的ABA浸種濃度[8-9]。筆者選用8種不同濃度的ABA溶液分別對3種水稻種子作浸種處理，結(jié)合種子萌發(fā)過程的某些生理指標(biāo)的測定，以明確水稻種子儲藏時(shí)的最佳ABA處理濃度，為水稻生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻種子為Y兩優(yōu)2號、徽兩優(yōu)630和早秈802，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法1.2.1

ABA浸種處理及發(fā)芽率的測定。選擇飽滿的水稻種子，用1%的過氧化氫消毒，然后分別用0、5、10、20、30、50、70、90 mg/L ABA于25 ℃恒溫箱中浸種24 h，用蒸餾水洗凈，然后各取種800粒，置于墊有2層濕潤濾紙的發(fā)芽盒中(長×寬×高為15 cm×15 cm×10 cm)，每個(gè)發(fā)芽盒100粒，3次重復(fù)，在人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，溫度為32 ℃，分別于24、36、48、60、72 h時(shí)記錄不同處理下種子的發(fā)芽情況。第4天測定根長、芽長及芽、根鮮重和干重。

l.2.2

苗期試驗(yàn)。經(jīng)過催芽的水稻種子播于盛有細(xì)土的塑料盒內(nèi)，于四葉期分別施用濃度50、100、200、400 mg/L ABA，施用量均為200 ml/m2，以噴施等量清水為對照，重復(fù)3次。處理當(dāng)天及處理后5、10和14 d調(diào)查苗高。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度ABA對水稻種子發(fā)芽率的影響

3個(gè)水稻品種經(jīng)不同濃度的ABA浸種后，ABA 對水稻種子萌發(fā)的調(diào)控作用因濃度而異(表1～3)?？傮w來看，3個(gè)水稻品種的發(fā)芽率與對照相比，在濃度較低時(shí)(5、10、20 mg/L)沒有明顯變化，而在濃度較高時(shí)(30、50、70、90 mg/L)明顯下降，可見高濃度的ABA對這3種水稻種子的萌發(fā)都有抑制作用。當(dāng)ABA濃度為5 mg/L時(shí)，水稻種子的發(fā)芽率與對照相比，24～72 h無明顯差別。當(dāng)ABA濃度為10 mg/L時(shí)，ABA對3種水稻種子萌發(fā)表現(xiàn)為一定程度的促進(jìn)作用，且在培養(yǎng)36 h時(shí)，促進(jìn)作用最為明顯，而在20～90 mg/L時(shí)均表現(xiàn)為不同程度的抑制作用，且隨著ABA 濃度的不斷提高其抑制作用愈發(fā)強(qiáng)烈，當(dāng)浸種濃度為50～90 mg/L時(shí)，抑制作用尤為明顯。

2.2 不同濃度ABA 對水稻幼苗生長的影響

由表4～6可知，ABA 對3種水稻幼芽、幼根的伸長及單株鮮重、單株干重增長均具有明顯的抑制作用，且ABA 濃度愈高抑制作用愈強(qiáng)。當(dāng)ABA 濃度為5 mg/L 時(shí)，對于Y兩優(yōu)2號而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的60%和56%，鮮重分別為對照的52%和50%，干重分別為對照的57%和50%。對于徽兩優(yōu)630而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的61.0% 和64.6%，鮮重分別為對照的57.8% 和76.0%，干重分別為對照的50%和50%。對于早秈802而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的50% 和58%，鮮重分別為對照的50% 和70%，干重分別為對照的45%和41%。當(dāng)ABA 濃度提高到30 mg/L 以上時(shí)，3個(gè)水稻品種種子幼芽、幼根的平均長度均小于1 mm，幾乎完全被抑制。

由表4～6可知，ABA 對3種水稻幼芽、幼根的伸長及單株鮮重、單株干重增長均具有明顯的抑制作用，且ABA 濃度愈高抑制作用愈強(qiáng)。當(dāng)ABA 濃度為5 mg/L 時(shí)，對于Y兩優(yōu)2號而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的60%和56%，鮮重分別為對照的52%和50%，干重分別為對照的57%和50%。對于徽兩優(yōu)630而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的61.0% 和64.6%，鮮重分別為對照的57.8% 和76.0%，干重分別為對照的50%和50%。對于早秈802而言，幼芽、幼根的長度分別為對照(清水)的50% 和58%，鮮重分別為對照的50% 和70%，干重分別為對照的45%和41%。當(dāng)ABA 濃度提高到30 mg/L 以上時(shí)，3個(gè)水稻品種種子幼芽、幼根的平均長度均小于1 mm，幾乎完全被抑制。

表2 不同ABA濃度處理和培養(yǎng)時(shí)間下徽兩優(yōu)630的發(fā)芽率

表3 不同ABA濃度處理和培養(yǎng)時(shí)間下早秈802的發(fā)芽率

表4 不同濃度ABA 處理后Y兩優(yōu)2號水稻種子幼芽和幼根的生長情況

表5 不同濃度ABA 處理后徽兩優(yōu)630水稻種子幼芽和幼根的生長情況

表6 不同濃度ABA 處理后早秈802水稻種子幼芽和幼根的生長情況

2.3 不同ABA濃度對水稻苗高的影響

由表7～9可知，ABA 抑制苗高生長的強(qiáng)度因其濃度高低而異，ABA 濃度愈高，對苗高的抑制作用愈強(qiáng)。ABA 對水稻苗高的抑制作用主要表現(xiàn)在經(jīng)ABA 處理的苗高增長率明顯小于對照。ABA處理前，Y兩優(yōu)2號的平均苗高為6 cm，用50、100、200和400 mg/L ABA 處理5 d后，Y兩優(yōu)2號的苗高增長率分別比對照(清水)的33.3%少6.7%、13.3%、20.0%和28.3%；ABA處理前，徽兩優(yōu)630的平均苗高為5.5 cm，徽兩優(yōu)630的苗高增長率分別比對照(清水)的36.4%少1.9%、9.1%、16.0% 和27.3%；ABA處理前，早秈802的平均苗高為7.0 cm，早秈802的苗高增長率分別比對照(清水)的42.9%少2.9%、5.1%、13.0% 和28.5%。對于廣兩優(yōu)2號，處理后5 d，經(jīng)50、100、200和400 mg/L ABA處理的Y兩優(yōu)2號苗高分別比對照降低5.0%、10.0%、15.0%和21.3%；ABA 處理后10 d，Y兩優(yōu)2號苗高分別比對照降低8.0%、12.0%、14.6%和20.0%；ABA 處理后15 d，除Y兩優(yōu)2號的200、400 mg/L外，各ABA 處理的苗高與對照無明顯差異。對于徽兩優(yōu)630，各處理后5 d，經(jīng)50、100、200和400 mg/L ABA 處理的徽兩優(yōu)630苗高分別比對照降低1.3%、6.7%、12.0%和20.0%；ABA 處理后10 d，徽兩優(yōu)630苗高分別比對照降低1.5%、6.9% 、10.0%和15.4%；ABA 處理后15 d，各ABA 處理的苗高與對照無明顯差異。對于早秈802，處理后5 d，經(jīng)50、100、200和400 mg/L ABA處理的早秈802苗高分別比對照降低2%、4%、10%和20%；ABA處理后10 d，早秈802苗高分別比對照降低4.1%、12.8%、22.1%和27.9%，ABA處理后15 d，各ABA處理早秈802苗高與對照無明顯差別。

表7 不同濃度ABA 處理后Y兩優(yōu)2號苗高

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

表8 不同濃度ABA 處理后徽兩優(yōu)630苗高

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

表9 不同濃度ABA 處理后早秈802苗高

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度ABA 處理對水稻種子的萌發(fā)沒有明顯影響，但能有效抑制幼苗的伸長生長，這與前人的研究基本一致，低濃度的脫落酸對水稻種子的萌發(fā)促進(jìn)作用明顯，高濃度的脫落酸對水稻種子普遍起抑制作用。然而脫落酸浸種處理的總體結(jié)果并不簡單地隨濃度升高而抑制作用一直增強(qiáng)，隨著脫落酸浸種后種子培養(yǎng)時(shí)間的延長，其抑制效應(yīng)往往會逐漸減弱。另外，高濃度ABA 處理能有效抑制種子的萌發(fā)，這一作用有可能為利用國產(chǎn)廉價(jià)天然ABA 解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中雜交水稻制種F1收獲前穗發(fā)芽及貯藏期間發(fā)芽的技術(shù)難題提供新的調(diào)控途徑[10]。

[1] 劉雙平，李迪，陶麗華，等.酸雨脅迫下鑭對水稻種子萌發(fā)及呼吸作用的影響[J].雜交水稻，2008(5)：11-15.

[2] 劉擁海，俞樂，吳國創(chuàng).不同pH值條件下酸鋁對水稻種子萌發(fā)和根系生長的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008(11)：234-238.

[3] 戚樂磊，陳陽，賈恢先.鹽脅迫下有機(jī)及無機(jī)硅對水稻種子萌發(fā)的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002(3)：111-117.

[4] 丁君輝，李耀國，童建華.脫落酸對水稻種子萌發(fā)的影響[J].作物研究，2012，26(4)：328-331.

[5] 湯日圣，王節(jié)萍，童紅玉.脫落酸對水稻種子萌發(fā)和秧苗生長的調(diào)控作用[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，19(2)：75-80.

[6] 洪法水，董振吉，馬成全，等.預(yù)處理對干旱脅迫下小麥幼苗某些酶活性的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1996，22(1)：101-106.

[7] 曹雅君，江玲，羅林廣，等．水稻品種休眠特性的研究[J]．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，24(2)：1-5．

[8] 雍太文，楊文鈺，王小春，等．外源ABA對雜交水稻種子萌發(fā)的生理效應(yīng)[J]．種子，2002(5)：26-27．

[9] 周述波，林偉，蕭浪濤，等．外源GA3和ABA對雜交水稻種子萌發(fā)的影響[J]．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，31(3)：269-271．

[10] 王熹，陶龍興，黃效林，等．外源ABA對雜交水稻制種Fl穗芽的抑制效應(yīng)[J]．作物學(xué)報(bào)，2000，26(1)：59-64．

Effect of the Exogenous Plant Hormone ABA on the Germination of Rice Seeds

ZHANG Xiang1, XIANG Chao2, LIU Jin-shi1et al

(1.Anhui Huaan Seed Industry co., LTD, Hefei, Anhui 230031; 2.Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081)

[Objective] The aim was to clear the best concentration of ABA treatment of rice seed under storage condition, and provide theoretical basis for rice production.[Method] Three rice varieties, including Y Liangyou 2, Huiliangyou 630 and Zaoxian 802 were treated by soaking seeds with different concentrations of abscisic acid (ABA) to study the effect of ABA on seed germination. [Result]The results showed that the low concentration of ABA (10 mg/L) treatment of rice seed had a promoting effect on the germination, and could effectively control the growth of root and shoot elongation, high concentration of ABA (50-90 mg/L) had significant inhibitory effect on seed germination and root growth, shoot elongation. The intensity that ABA inhibited the growth of the seedlings were varied because of its concentration, ABA concentration was higher, the inhibitory effect on the seedling was stronger. [Conclusion]Understanding effect of exogenous ABA on seed germination and grasping the conditions of seed germination had practical guidance for ensuring high yield of rice.

Seed germination; Rice；Abscisic acid

張翔(1985- )，男，江蘇射陽人，助理農(nóng)藝師，從事雜交水稻制種工作。

2015-11-17

S 511

A

0517-6611(2015)35-073-02