張 潔,孫亞莉,李夢露
(山西農業(yè)大學信息學院,山西 太谷 030800)
鳶尾(Iris tectorum Maxim)是多年生草本植物,屬于鳶尾科鳶尾屬,地下具短而粗的根狀莖,堅硬匍匐多節(jié),節(jié)間短,為淺黃色。鳶尾以其花朵大、花色艷麗、花型奇特而極具觀賞價值,在園林植物造景和城市綠化美化中備受青睞。但鳶尾種子自然萌發(fā)緩慢,周期長,發(fā)芽率低,限制了其在園林綠化中的應用,也為育種工作帶來困難。關于鳶尾種子休眠的原因[1-9]已有許多報道,種皮限制是某些鳶尾屬植物種子發(fā)芽率低的主要原因[10],使用植物激素打破休眠,促進種子萌發(fā)已有廣泛的報道[11-24]。
本研究通過不同濃度的 IAA,NAA,2,4-D,GA3分別處理鳶尾種子,探討外源植物激素促進鳶尾種子萌發(fā)的最適濃度,以期為批量生產鳶尾種苗和育種工作提供一定理論依據。
供試材料鳶尾種子采自山西農業(yè)大學信息學院校園。
用不同質量濃度的 IAA,NAA,2,4-D,GA3分別浸泡種子,IAA 設 4×10-2,4×10-3,4×10-4,4×10-5,4×10-6g/L 共 5 個處理,NAA 設 1×10-2,1×10-3,1×10-4,1×10-5,1×10-6g/L 共 5 個處理,2,4-D設 4×10-3,4×10-4,4×10-5,4×10-6,4×10-7g/L 共5 個處理,GA3設 0.40,0.30,0.20,0.10,0.05 g/L 共5個處理,共計20個處理,同時以用蒸餾水浸泡的種子作為對照組。每個處理設3次重復,每個處理種子50粒。選取籽粒飽滿、大小均勻、顏色為黑紫色的種子,在30%H2O2溶液中浸泡30 min消毒,蒸餾水沖洗4~5次后浸種24 h。浸種完成后,將種子用蒸餾水沖洗干凈,剝去種皮,播種在培養(yǎng)皿中,每個培養(yǎng)皿上鋪2層濾紙,然后將處理過的種子放置在培養(yǎng)皿的濾紙上,在種子上鋪3層紗布,再在培養(yǎng)皿中倒入蒸餾水,使得蒸餾水剛好浸濕紗布。溫度25℃,在恒溫培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。每天定時為種子澆水一次,保持濾紙及種子上面紗布處于濕潤狀態(tài)。有明顯的露白則認定為發(fā)芽。
統(tǒng)計并計算種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。
式中,n為種子正常發(fā)芽粒數;N為供試種子粒數;A為發(fā)芽種子達到高峰時正常發(fā)芽種子總數。
試驗數據用Microsoft Excel 2016進行處理,用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析,用LSR檢驗法比較處理間差異。
由表1可知,IAA質量濃度為4×10-6g/L時,鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高,極顯著高于對照,較對照組分別提高了42.3,40.8百分點。隨著IAA濃度的升高,發(fā)芽率和發(fā)芽勢均降低,各處理間差異極顯著,當質量濃度大于4×10-4g/L時,表現出一定的抑制作用,低濃度的生長素IAA有利于種子發(fā)芽,高濃度的IAA會抑制種子發(fā)芽。本試驗中,4×10-6g/L是IAA促進鳶尾種子萌發(fā)的最適質量濃度,但是隨著IAA濃度繼續(xù)降低,對鳶尾種子的萌發(fā)是否仍然起促進作用,還有待進一步試驗。
表1 不同濃度IAA對鳶尾種子萌發(fā)的影響
表2 不同濃度NAA對鳶尾種子萌發(fā)的影響
從表2可以看出,NAA質量濃度在1×10-2g/L時,去皮鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高,極顯著高于對照,分別比對照提高57.1,53.8百分點。隨著NAA濃度的增加,種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均提高,各處理間差異極顯著;低濃度的NAA對鳶尾種子萌發(fā)表現為抑制作用,當NAA濃度繼續(xù)提高是否對鳶尾種子萌發(fā)仍然起促進作用,有待進一步的研究。
從表3可以看出,當2,4-D質量濃度為4×10-5g/L時,鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高,極顯著高于對照,分別高于對照49.4,44.6百分點。隨著2,4-D質量濃度提高,鳶尾種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率降低,極顯著低于對照;當2,4-D質量濃度降低到4×10-7g/L時,鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢降低,發(fā)芽率顯著低于對照,發(fā)芽勢與對照間無顯著差異??梢?,4×10-5g/L是2,4-D促進鳶尾種子萌發(fā)的最適質量濃度。
表3 不同濃度2,4-D對鳶尾種子萌發(fā)的影響
從表4可以看出,GA3具有促進鳶尾種子萌發(fā)的作用,當質量濃度為0.1 g/L時,鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高,極顯著高于對照,分別比對照高56.5,51.9百分點??梢姡?.1 g/L是GA3促進鳶尾種子萌發(fā)的最適質量濃度。
表4 不同濃度GA3對鳶尾種子萌發(fā)的影響
表5 4種激素對鳶尾種子萌發(fā)的影響
從表5可以看出,經質量濃度為1×10-2g/L的NAA浸種處理,鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高,與0.1 g/L GA3處理組無顯著差異,與質量濃度為4×10-6g/L的IAA處理組和質量濃度為4×10-5g/L的2,4-D處理組存在極顯著差異。
本試驗結果表明,4種植物激素均可促進鳶尾種子萌發(fā),且濃度不同對鳶尾種子萌發(fā)的影響不同。每種植物生長調節(jié)劑均有最適處理濃度,適宜濃度的植物生長調節(jié)劑處理可提高鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢,從而提高育苗的效率。試驗表明,從發(fā)芽率、發(fā)芽勢指標來看,效果由好到差依次是NAA,GA3,2,4-D,IAA。在批量生產鳶尾種苗和育種工作中,推薦使用1×10-2g/L的NAA或0.1 g/L GA3對鳶尾種子進行24 h浸種處理,去皮鳶尾種子的發(fā)芽率和發(fā)芽率比自然狀態(tài)下有大幅提高。
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