馬有虎，彭仁海，閆 超，劉玉玲

（安陽工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南安陽455000）

紫薇（Lagerstroemia indica）屬于千屈菜科、紫薇屬落葉灌木或小喬木。每一個(gè)枝條都會(huì)結(jié)出很多碩果，每個(gè)碩果里有幾十粒種子，因此可以使用紫薇種子進(jìn)行紫薇幼苗的大規(guī)模生產(chǎn)，但是成苗率卻非常低。紫薇大部分散布于亞洲東部和南部及澳大利亞的北部[1]。紫薇屬起源于中國(guó)的南部和西部，《中國(guó)植物志》描述我國(guó)有18個(gè)紫薇品種，王獻(xiàn)[2]的研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)有21個(gè)紫薇品種，張啟翔[3]對(duì)我國(guó)15個(gè)省市的紫薇品種進(jìn)行了考查研究，將紫薇分為4種系，將近50個(gè)品種。紫薇開花時(shí)期花朵揮發(fā)出的油還具有一定的消毒功能，不僅具有凈化環(huán)境的作用，還有一定的生態(tài)保護(hù)的作用[4]，被許多城市譽(yù)為“市花”。

近些年來，關(guān)于紫薇的育種及相關(guān)研究正慢慢受到越來越多的工作者的關(guān)注，但目前關(guān)于提高紫薇種子萌發(fā)率的實(shí)驗(yàn)研究卻不是很多。用合適的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理種子，能夠有效終止種子的休眠期，縮短種子的萌發(fā)時(shí)間[5]。赤霉素（GA3）可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育以及結(jié)束種子的休眠，促使種子萌發(fā)；水楊酸（SA）是具有多種功能的物質(zhì)，它的作用主要是誘導(dǎo)作物抗病、抗逆境脅迫；噻苯隆（TDZ）可以打破芽的休眠，從而促進(jìn)種子萌發(fā)；6-芐氨基腺嘌呤（6-BA）可以促進(jìn)細(xì)胞分裂，促進(jìn)種子發(fā)芽。宋平[6]等實(shí)驗(yàn)研究表明，使用GA3處理的南紫薇（Lagerstroem ia subcosta ta）來研究種子萌發(fā)，在500 mg/L濃度時(shí)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)相對(duì)其他濃度最高。孫寬瑩[7]等實(shí)驗(yàn)研究表明，1500 mg/L濃度的GA3處理的紫薇（Lagerstroem india）在提高種子發(fā)芽力和幼苗長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)突出。朗文香[8]等實(shí)驗(yàn)研究表明，利用0.02 mg/L TDZ處理種子的發(fā)芽率最高，明顯高于其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的處理，使用TDZ處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽力都明顯提高，但是出現(xiàn)根的發(fā)育緩慢不健全，并且有爛根的情況發(fā)生，還需要進(jìn)一步的研究。蒙真鋮[9]等實(shí)驗(yàn)研究表明，用200 mg/L的GA3處理毛萼紫薇，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均高于其他組，幼苗長(zhǎng)勢(shì)、側(cè)根長(zhǎng)度等指標(biāo)也都較好。本研究使用不同濃度的GA3對(duì)紫薇種子浸種及不同時(shí)間的浸種來研究并優(yōu)化紫薇種子萌發(fā)的條件，為進(jìn)行染色體中期制備及進(jìn)行初步的核型分析等紫薇細(xì)胞學(xué)研究積累基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

紫薇種子2017年4月采摘于安陽工學(xué)院，分成若干份，用紙袋保存，自然干燥。剝?nèi)ゴT果外殼，取殼內(nèi)種子，挑選形態(tài)較好，種子飽滿的種子，除雜及去除種子的翅，室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 處理方法

將采集的紫薇種子放置于5.0 mL離心管中，3%次氯酸鈉浸泡10 min進(jìn)行種子消毒，隨后用無菌水沖洗3次。在自然條件下，用不同濃度的GA3（100 mg/L、200 mg/L、500 mg/L）處理每一組紫薇種子，每組分別處理8 h、10 h、12 h，每個(gè)時(shí)間段處理30粒種子。蒸餾水浸種8 h、10 h、12 h作為對(duì)照組（CK）。每組處理30粒種子，重復(fù)3次。

1.3 發(fā)芽試驗(yàn)

將浸種完成的紫薇種子用無菌水沖洗3次，以沖洗掉紫薇子表面的GA3，每個(gè)濃度有3個(gè)不同的處理時(shí)間，將每個(gè)時(shí)間處理的30粒種子分別放入3個(gè)培養(yǎng)皿，每個(gè)培養(yǎng)皿放10粒種子均勻平鋪在濾紙上，每個(gè)培養(yǎng)皿加入5 mL無菌水。為每個(gè)培養(yǎng)皿標(biāo)記處理時(shí)間及處理濃度。然后將每個(gè)培養(yǎng)皿用封口膜密封，防止培養(yǎng)皿中的水分蒸發(fā)出來影響紫薇種子萌發(fā)，將培養(yǎng)皿擺放入智能光照培養(yǎng)箱（GPX-250D)（培養(yǎng)條件為白天28℃/夜晚26℃，光照強(qiáng)度為60%，光照時(shí)間為14 h），對(duì)照組同樣密封后放入培養(yǎng)箱。從第3天開始觀察，記錄紫薇種子發(fā)芽數(shù)目，同時(shí)記錄培養(yǎng)皿中是否有缺水現(xiàn)象及是否有發(fā)霉現(xiàn)象。

1.4 數(shù)據(jù)收集與處理

以種子露白為發(fā)芽或胚根突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)記錄發(fā)芽種子的數(shù)目。運(yùn)用SPSS19.0和ExceL 2010處理數(shù)據(jù)。

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/試供種子數(shù)×100

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3處理濃度對(duì)紫薇種子發(fā)芽率的影響

由表1可知用不同濃度GA3處理12 h的紫薇種子發(fā)芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發(fā)芽率最高，高于其他兩組。

表1 不同濃度GA3相同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

由表2可知用不同濃度的GA3處理10 h的紫薇種子發(fā)芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發(fā)芽率最高，高于其他兩組。

表2 不同濃度GA3相同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

由表3可知用不同濃度的GA3處理8 h的紫薇種子發(fā)芽率均高于CK，其中200 mg/L GA3處理的種子發(fā)芽率最高，高于其他兩組。

綜合以上不同濃度相同時(shí)間對(duì)紫薇種子的處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，用GA3處理的紫薇種子發(fā)芽率均高于CK。說明用GA3處理紫薇種子能夠明顯促進(jìn)種子萌發(fā)，其中200 mg/L GA3處理紫薇的發(fā)芽率明顯高于其他濃度的發(fā)芽率。

表3 不同濃度GA3相同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

2.2 GA3處理時(shí)間對(duì)紫薇種子發(fā)芽率的影響

由表4可知，在相同條件下，用同種濃度得到GA3處理不同時(shí)間段的紫薇種子，在100 mg/L GA3的濃度下，處理8 h的發(fā)芽率高于12 h和10 h。其中處理10 h發(fā)芽率為0，原因需進(jìn)一步研究查明。

表4 相同濃度GA3不同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

由表5可知，在相同條件下，用同種濃度的GA3處理不同時(shí)間段的紫薇種子，在200 mg/L GA3的濃度下，處理8 h的發(fā)芽率高于12 h和10 h。

表5 相同濃度GA3不同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

由表6可知，在相同條件下，用同種濃度的GA3處理不同時(shí)間段的紫薇種子，在500 mg/L GA3的濃度下，處理12 h的發(fā)芽率高于10 h和8 h。其中處理8 h的紫薇種子發(fā)芽率為0，原因需要進(jìn)一步研究查明。

表6 相同濃度GA3不同處理時(shí)間對(duì)紫薇種子萌發(fā)的影響

綜合以上相同濃度的GA3處理不同時(shí)間段紫薇種子的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，200 mg/L GA3處理的紫薇種子發(fā)芽率明顯高于其它兩組的發(fā)芽率，并且都高于CK。由此表明GA3對(duì)紫薇種子的發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用，其中200 mg/L濃度的GA3處理的種子發(fā)芽率最高。

2.3 SPSS軟件數(shù)據(jù)分析

由表7可知處理濃度對(duì)紫薇種子發(fā)芽率有顯著性，而處理時(shí)間對(duì)紫薇種子發(fā)芽率沒有顯著性，說明對(duì)種子的處理時(shí)間不影響紫薇種子發(fā)芽速率，而植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑GA3的濃度對(duì)種子發(fā)芽率有一定的影響。

由表8可知使用200 mg/L的GA3相對(duì)于100 mg/L和500 mg/L GA3對(duì)紫薇種子的發(fā)芽率的提高更加顯著，說明200 mg/L的GA3對(duì)紫薇種子的發(fā)芽率有一定的促進(jìn)作用。

綜合對(duì)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析表明，200 mg/L GA3明顯促進(jìn)紫薇種子萌發(fā)；但是，使用GA3對(duì)紫薇種子的不同處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽率沒有影響。

表7 主旨間效果檢定 因變量：發(fā)芽率

表8 不同處理濃度LSD法多重比較結(jié)果

3 結(jié)論與討論

紫薇種子發(fā)芽率比較低，有可能是有的紫薇種子在生長(zhǎng)發(fā)育的過程中種胚已經(jīng)老化死亡，還有可能是紫薇種子在休眠期中[10]。用適當(dāng)?shù)闹参锷L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理紫薇種子，可以打破種子的休眠期，加速種子的萌發(fā)速度，也可以促進(jìn)種子的生長(zhǎng)。如今，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常利用植物生長(zhǎng)激素如TDZ、IAA、6-BA來加快一些農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)速度，提高產(chǎn)量的方法已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。本實(shí)驗(yàn)對(duì)紫薇種子萌發(fā)研究中發(fā)現(xiàn)GA3能明顯提高紫薇種子的萌發(fā)。由其結(jié)果可知：濃度為200 mg/L的GA3處理紫薇種子，紫薇種子的發(fā)芽率最高，幼苗的長(zhǎng)勢(shì)也最好。這與蒙真鋮[9]等對(duì)毛萼紫薇種子的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果相吻合，而宋平[6]等研究表明，南紫薇種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高時(shí)GA3濃度為500 mg/L，可以表明不同品種的紫薇種子，發(fā)芽最適的GA3濃度也不同。

在本實(shí)驗(yàn)中，沒有經(jīng)過植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理、清水浸泡CK種子發(fā)芽率為0，可能原因是紫薇種子還在休眠期，而其它組發(fā)芽率都明顯高于CK，說明GA3對(duì)紫薇種子的處理有利于休眠期的終止，對(duì)種子的萌發(fā)有一定程度的促進(jìn)作用。而100 mg/L和500 mg/L濃度的GA3處理的種子發(fā)現(xiàn)有兩組發(fā)芽率為0，可能原因?yàn)榉N子的休眠期沒有打破或者種子的種胚在生長(zhǎng)發(fā)育中已經(jīng)老化死亡，還可能為GA3濃度過高或過低，詳細(xì)原因還需進(jìn)一步的研究。