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(昆明學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)系， 云南 昆明 650214)

不同激素處理對(duì)海菜花種子萌發(fā)特性的影響

翟書(shū)華，楊曉虹

(昆明學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)系， 云南 昆明 650214)

將赤霉素(GA3)、α-萘乙酸、水楊酸和吲哚丁酸(IBA)分別配制成0.25‰(25 mg/L)、0.5‰(50 mg/L)、0.75‰(75 mg/L)、1‰(100 mg/L)4個(gè)濃度，測(cè)定海菜花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)，研究赤霉素(GA3)、α-萘乙酸、水楊酸(SA)和吲哚丁酸(IBA)對(duì)海菜花種子萌發(fā)特性的影響。結(jié)果表明：用0.25‰(25 mg/L)、0.5‰(50 mg/L)、0.75‰(75 mg/L)3個(gè)濃度吲哚丁酸(IBA)和赤霉素處理的種子，能促進(jìn)種子萌發(fā)，隨濃度的增加種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)也不斷提高，種子萌發(fā)的時(shí)間縮短。而水楊酸、α-萘乙酸處理過(guò)的種子萌發(fā)率比對(duì)照的還要低，對(duì)種子的萌發(fā)具有抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為該物種種質(zhì)資源保存、恢復(fù)種群及其資源價(jià)值開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)，為海菜花的保育提供理論和技術(shù)支持。

海菜花； 種子； 發(fā)芽率； 發(fā)芽勢(shì)； 激素

海菜花(Otteliaacuminata)為我國(guó)特有珍稀瀕危水生植物，國(guó)家三級(jí)保護(hù)植物，隸屬水鱉科(Hydrocharitaceae)海菜花屬(Ottelia)1年生或多年生沉水草本，具有較高的觀(guān)賞、食用、餌料、藥用、飼料、科學(xué)研究及生態(tài)價(jià)值等[1-4]，20余年在海南、湖南、安徽、廣東、廣西、貴州和云南等地的不斷跟蹤和調(diào)查結(jié)果表明，海菜花在我國(guó)分布范圍不斷縮小，數(shù)量越來(lái)越少。在20多年栽培過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，海菜花種子發(fā)芽率和無(wú)性繁殖率不高，導(dǎo)致自然更新能力低，尤其生長(zhǎng)水環(huán)境不斷破壞和污染，直接影響了種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。觀(guān)察到其幼苗生長(zhǎng)受水體中水綿、絲藻等藻類(lèi)植物數(shù)量不斷增加的影響較大，嚴(yán)重影響幼苗成株率，繼而影響個(gè)體數(shù)量和種群數(shù)量的增加，種群生態(tài)脆弱。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)海菜花屬植物種子萌發(fā)研究主要集中在儲(chǔ)藏條件、溫度、光照、冷藏、雙氧水浸泡、水深等對(duì)海菜花種子萌發(fā)的影響方面[5-7]，而有關(guān)不同外源激素GA3、α-萘乙酸、吲哚丁酸和水楊酸處理對(duì)海菜花種子萌發(fā)的影響研究未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)旨在探討不同激素及其不同濃度處理對(duì)海菜花種子萌發(fā)的影響，以期為海菜花的繁殖提供理論和技術(shù)支持，為該物種的保護(hù)及其資源價(jià)值開(kāi)發(fā)提供理論參考和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材 料

海菜花種子于2015年8月12日采自云南省劍川縣大鼓樓村(99°53′15.0″N，26°42′25.53″E，海拔2 128 m)。采回的果實(shí)置于種子袋中搓揉，清水沖洗，除去果皮、果肉及其它雜物，將種子袋置于長(zhǎng)方形塑料箱中，帶回實(shí)驗(yàn)室消毒后放入提前準(zhǔn)備好的自配營(yíng)養(yǎng)液2 000 L中，置于空氣流通，陽(yáng)光直射不到的地方貯藏。

1.2 方 法

1.2.1 種子活力的測(cè)定

用四唑染色法測(cè)定，取飽滿(mǎn)的種子樣品2份，每份60粒，沿子葉平行方向切開(kāi)，暴露胚部，將切開(kāi)的種子放入2%的2，3，5-三苯基四氮唑中，25 ℃浸泡1 h，觀(guān)察著紅色的種子數(shù)與供試種子的百分率作為種子生活力。

1.2.2 種子千粒重的測(cè)定

種子的重量用千粒重表示，隨機(jī)選取測(cè)定1 000粒種子的重量，4次重復(fù)，結(jié)果取平均值。

1.2.3 種子的激素處理

將赤霉素(GA3)、α-萘乙酸、水楊酸和吲哚丁酸分別配制成0.25‰(25 mg/L)、0.5‰(50 mg/L)、0.75‰(75 mg/L)、1‰(100 mg/L)4個(gè)濃度。每個(gè)處理選取50粒種子，用0.1%升汞表面消毒5 min。消毒后用蒸餾水迅速?zèng)_洗5次，各個(gè)濃度下浸種24 h，取出后反復(fù)沖洗至干凈，以蒸餾水處理為對(duì)照(ck)[5]，置于光照培養(yǎng)箱中，溫度(25±1)℃，12 h光/12 h暗條件下培養(yǎng)，濾紙作發(fā)芽床，4次重復(fù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水，保持培養(yǎng)皿內(nèi)的水深為5 mm，每天觀(guān)察1次種子發(fā)芽情況，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽數(shù)，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)等，連續(xù)5 d種子沒(méi)有萌發(fā)為發(fā)芽結(jié)束標(biāo)志[8]，實(shí)驗(yàn)于2015年8月18日開(kāi)始，為期35 d。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

發(fā)芽率(%)=種子萌發(fā)數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=高峰期萌發(fā)數(shù)/供試種子總數(shù)×100%[9]；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt(式中：Gt為浸種后t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù))。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子千粒重的測(cè)定

測(cè)定1 000粒種子的重量，4次重復(fù)，結(jié)果取平均值，海菜花種子千粒重為0.166 g。

2.2 種子活力的測(cè)定

紅色種子數(shù)(73)/供試種子數(shù)(120)=60.83%。

2.3 不同濃度激素對(duì)種子萌發(fā)的影響

2.3.1 不同濃度赤霉素處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

赤霉素(GA3)在植物的不同部位含量不同，通常在種子成熟期含量較豐富，各種植物對(duì)赤霉素的敏感程度不同，廣泛應(yīng)用于花卉、果樹(shù)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，能夠打破種子休眠。從表1可知，用濃度為25，50，75 mg/L的赤霉素(GA3)處理的海菜花種子能有效地促進(jìn)種子萌發(fā)，發(fā)芽率分別比對(duì)照提高20.6%、27.2%和56.1%，發(fā)芽勢(shì)分別比對(duì)照提高15.5%、24%和44.3%。但當(dāng)濃度為100 mg/L時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照分別降低了53.8%和56.2%。所以用濃度為75 mg/L赤霉素(GA3)處理海菜花種子效果較為理想。

表1 不同濃度赤霉素(GA3)處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

處理0．25‰0．5‰0．75‰1．00‰ck發(fā)芽率64．367．883．224．653．3發(fā)芽勢(shì)50．654．363．219．243．8發(fā)芽指數(shù)11．212．524．14．712．3

2.3.2 不同濃度水楊酸處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

水楊酸是廣泛存在于高等植物中的內(nèi)源信號(hào)分子，是植物體內(nèi)合成、含量很低的有機(jī)物，為植物內(nèi)源激素，可以從植物的再生組織和葉片中鑒定出水楊酸的存在,通常在逆境下誘導(dǎo)產(chǎn)生，可緩解逆境對(duì)植物的傷害[10]。水楊酸在植物體內(nèi)具有多種生理作用，提高植物種子發(fā)芽的數(shù)量、速度生物量指標(biāo)和生理活性[11]。從表2可知，25，50，75 mg/L和100 mg/L水楊酸處理海菜花種子均抑制種子萌發(fā)，降低種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)。隨濃度的增加，種子的發(fā)芽率比對(duì)照分別降低36.0%、48.8%、56.5%和91.4%，發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照分別降低41.6%、44.5%、59.4%和95%。

表2 不同濃度水楊酸處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

處理0．25‰0．5‰0．75‰1．00‰ck發(fā)芽率34．127．323．24．653．3發(fā)芽勢(shì)25．624．317．82．243．8發(fā)芽指數(shù)11．18．27．31．712．3

2.3.3 不同濃度α-萘乙酸處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

α-萘乙酸是一種廣譜性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，能促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大，誘導(dǎo)不定根形成等。常用于無(wú)性繁殖，可促進(jìn)種子萌發(fā)和顯著地提高種植效益。從表3可知，用25，50，75 mg/L和100 mg/L不同濃度α-萘乙酸處理海菜花種子顯著降低了種子的發(fā)芽率，對(duì)海菜花種子的萌發(fā)具有更強(qiáng)的抑制作用，且隨濃度的增加，抑制作用不斷增強(qiáng)。種子的發(fā)芽率比對(duì)照分別降低69.4%、73.0%、79.0%和84.4%，發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照分別降低77.6%、82.2%、82.4%和95.0%。

表3 不同濃度α-萘乙酸處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

處理0．25‰0．5‰0．75‰1．00‰ck發(fā)芽率16．314．411．28．353．3發(fā)芽勢(shì)9．87．87．72．243．8發(fā)芽指數(shù)4．84．75．12．212．3

2.3.4 不同濃度吲哚丁酸(IBA)處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

吲哚丁酸(IBA)是植物主根生長(zhǎng)促進(jìn)劑，常用于植物的無(wú)性繁殖，能夠促進(jìn)植物主根生長(zhǎng)及成活率，提高種子發(fā)芽率。從表4可知，用25，50，75 mg/L和100 mg/L不同濃度吲哚丁酸(IBA)處理對(duì)海菜花種子與對(duì)照相比增加了種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，對(duì)海菜花種子的萌發(fā)具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。發(fā)芽率比對(duì)照分別提高9.4%、25.0%、65.7%和32.5%。但當(dāng)濃度為1‰(100 mg/L)時(shí)種子萌發(fā)率比對(duì)照高，比0.75‰(75 mg/L)處理低20.0%。

表4 不同濃度吲哚丁酸(IBA)處理對(duì)海菜花種子發(fā)芽的影響

處理0．25‰0．5‰0．75‰1．00‰ck發(fā)芽率58．366．688．370．653．3發(fā)芽勢(shì)28．642．357．839．243．8發(fā)芽指數(shù)19．532．546．334．712．3

3 結(jié)果與討論

近年來(lái)，由于海菜花葉茂，白花點(diǎn)點(diǎn)，艷麗奪目。

Effects of Different Hormones Treatments on Seeds Germination ofOtteliaacuminata

ZHAIShuhua，YANGXiaohong

2017-02-25

國(guó)家自然科學(xué)基金“中國(guó)特有珍稀瀕危水生植物海菜花的保育遺傳學(xué)研究”(31360065)。

翟書(shū)華(1963—)，男，云南富源人；教授，研究方向：保育植物學(xué)與生理生態(tài)學(xué)；E-mail:937701466@qq.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.08.072

Q 945

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1001-4705(2017)08-0072-03