不同濃度GA3對(duì)蘿卜和玉米種子發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響

劉 冰，薛 楓，馬建芳，張文霞，王艷琪，劉麗麗

（1.天津師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.天津市細(xì)胞遺傳與分子調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387；

2.天津市西青區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，天津 300380；3.天津市津南區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，天津 300452）

不同濃度GA3對(duì)蘿卜和玉米種子發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響

劉 冰1，薛 楓1，馬建芳2，張文霞3，王艷琪1，劉麗麗1

（1.天津師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.天津市細(xì)胞遺傳與分子調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387；

2.天津市西青區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，天津 300380；3.天津市津南區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，天津 300452）

為了研究微生物代謝產(chǎn)物赤霉素GA3對(duì)蘿卜和玉米種子發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響，采用不同濃度的GA3對(duì)蘿卜、玉米種子及幼苗進(jìn)行處理，研究結(jié)果表明：GA3濃度為10～40 mg／L時(shí)對(duì)蘿卜的發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，其中20 mg／L時(shí)發(fā)芽率最大，為84%；10 mg／L時(shí)對(duì)幼苗生長(zhǎng)促進(jìn)效果最好.5～40 mg／L時(shí)對(duì)玉米幼苗高度有促進(jìn)作用，其中30 mg／L時(shí)對(duì)玉米幼苗高度的促進(jìn)作用最大，5～10 mg／L時(shí)對(duì)玉米幼苗地上部分干鮮重促進(jìn)作用最大，20 mg／L時(shí)對(duì)玉米幼苗根部干鮮重促進(jìn)作用最大.結(jié)論：適當(dāng)濃度的GA3對(duì)提高蘿卜種子發(fā)芽率有促進(jìn)作用；10～40 mg／L的GA3處理后的蘿卜和玉米幼苗均表現(xiàn)為促進(jìn)生長(zhǎng).

赤霉素GA3；發(fā)芽率；幼苗生長(zhǎng)

赤霉素是微生物代謝產(chǎn)物，1926年日本病理學(xué)家黑澤在研究中發(fā)現(xiàn)水稻植株發(fā)生徒長(zhǎng)是由赤霉菌分泌物引起的.1938年日本科學(xué)家分離出這種活性物質(zhì)并鑒定其化學(xué)結(jié)構(gòu)為雙帖類化合物.微生物代謝產(chǎn)物具有多樣性，1983年已分離和鑒定出60多種赤霉素，不同的赤霉素生物活性不同，以GA3活性最高.研究發(fā)現(xiàn)，赤霉素廣泛存在于被子、裸子、蕨類植物、褐藻、綠藻以及真菌和細(xì)菌生長(zhǎng)旺盛部分，如莖端、嫩葉、根尖和果實(shí)種子等.赤霉素是植物主要的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑之一，在農(nóng)業(yè)和林業(yè)上有廣泛的應(yīng)用報(bào)道［1］.赤霉素處理種子能加速細(xì)胞分裂分化而促進(jìn)種子胚發(fā)育和種子發(fā)芽［2－3］，提高種子發(fā)芽率，促進(jìn)種子解除休眠.赤霉素應(yīng)用的相關(guān)研究較多，宋志榮等［4］研究發(fā)現(xiàn)GA3處理對(duì)辣椒種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)有明顯提高.張曉梅等［5］研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)赤霉素等4種藥劑處理后，赤霉素處理后的羊草種子萌發(fā)速度最快.張銀鳳等［6］研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)濃度的乙烯利和赤霉素浸種能夠促進(jìn)苦瓜種子的萌發(fā).該研究以不同濃度的赤霉素分別處理蘿卜和玉米種子及幼苗，研究發(fā)芽率、幼苗生長(zhǎng)情況等，旨在為研究不同濃度的GA3對(duì)蘿卜和玉米種子發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響.

1 材料與方法

1.1 材料

赤霉素（GA3）上海溶劑廠生產(chǎn)，純度90%；蘿卜種子產(chǎn)地天津，購(gòu)于天津西青種子公司；玉米種子（天塔九號(hào)），產(chǎn)地內(nèi)蒙古，購(gòu)于天津西青種子公司.

1.2 不同濃度的GA3的配制

配制質(zhì)量濃度為1 000 mg／L GA3的濃溶液備用（4℃冰箱中保存一周），臨用時(shí)稀釋為質(zhì)量濃度2.5 mg／L，5 mg／L，7.5 mg／L，10 mg／L，20 mg／L，30 mg／L，40 mg／L，50 mg／L，60 mg／L，70 mg／L.

1.3 營(yíng)養(yǎng)液制備

營(yíng)養(yǎng)液配方由本實(shí)驗(yàn)室提供，參照植物生理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).

微量元素：硫酸錳15 mg／L，硫酸亞鐵15 mg／L，硼酸10 mg／L，硫酸鎂250 mg／L，碳酸鈣15 mg／L；七水合硫酸鋅3 mg／L，五水合硫酸銅4 mg／L，鉬酸鈉1 mg／L.

營(yíng)養(yǎng)：磷酸氫二鉀1 500 mg／L，硫酸銨250 mg／L，硫酸鉀125 mg／L.

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 選種

篩選飽滿完整，大小、形態(tài)、色澤一致的種子洗凈備用.

1.4.2 蘿卜種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)

在25℃恒溫培養(yǎng)箱中，清水浸種12 h，然后用不同濃度的GA3浸種12 h，常溫（30℃左右）下播種，統(tǒng)計(jì)48 h內(nèi)發(fā)芽率.每次處理100粒蘿卜種子.3次重復(fù).

1.4.3 幼苗實(shí)驗(yàn)

（1）將25℃恒溫培養(yǎng)箱清水浸種24 h的青蘿卜種子放在鋪有雙層吸水紙的玻璃培養(yǎng)皿中，50粒／培養(yǎng)皿，室溫正常光照下發(fā)芽，萌發(fā)后進(jìn)行一次不同濃度的GA3噴霧處理，隔2 d再處理1次.2 d后實(shí)驗(yàn)結(jié)束，測(cè)量幼苗根長(zhǎng)、苗高.3次重復(fù).

（2）將25℃恒溫培養(yǎng)箱清水24 h的玉米種子催芽，選擇芽長(zhǎng)基本相同的種子播種在裝有沙子的小花盆中，10粒／盆，用不同濃度的GA3處理萌發(fā)種子，隔2 d再處理1次，10 d后，測(cè)量玉米幼苗的根長(zhǎng)和苗高.

1.4.4 玉米苗期實(shí)驗(yàn)

用不同濃度GA3處理2葉期玉米苗，隔2 d再處理一次，10 d后，將不同濃度處理后的玉米苗沿莖基部剪下，洗凈根部沙子，用吸水紙吸干表面水分，分別稱量地上部分和根部鮮重，自然風(fēng)干后，分別稱量干重.

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同濃度GA3處理對(duì)蘿卜種子發(fā)芽率的影響

用不同濃度GA3處理蘿卜種子，結(jié)果見圖1.

圖1 GA3對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的影響Figure 1 Effects of GA3 on seed germination of radish

圖1表明，室溫下，濃度為10～600 mg／L GA3浸種12 h處理的蘿卜種子發(fā)芽率均高于對(duì)照組，其中質(zhì)量濃度為20 mg／L時(shí)達(dá)到最大，發(fā)芽率為84%；比對(duì)照組提高了15.6%.當(dāng)GA3質(zhì)量濃度大于70 mg／L時(shí)發(fā)芽率降低，說明適當(dāng)濃度的GA3處理蘿卜種子對(duì)發(fā)芽有促進(jìn)作用，高濃度GA3對(duì)發(fā)芽產(chǎn)生抑制.

2.2 不同濃度GA3處理蘿卜幼苗生長(zhǎng)的影響

不同濃度的GA3，處理蘿卜幼苗，蘿卜幼苗結(jié)果見圖2和圖3.

圖2 GA3對(duì)蘿卜幼苗苗高的影響Figure 2 Effects of GA3 on height of radish seeding

圖3 GA3對(duì)蘿卜幼苗根長(zhǎng)的影響Figure 3 Effects of GA3 on length of radish seeding

圖2和圖3表明，用不同濃度GA3處理蘿卜幼苗，在濃度為2.5～40 mg／L時(shí)對(duì)蘿卜幼苗芽長(zhǎng)有明顯促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，其中以10 mg／L效果最佳，芽長(zhǎng)達(dá)到8.09 cm，比對(duì)照組提高36.0%，濃度大于40 mg／L時(shí)，作用效果為抑制；濃度為2.5～40 mg／L時(shí)對(duì)蘿卜幼苗根長(zhǎng)有促進(jìn)作用，其中以10 mg／L效果最佳，根長(zhǎng)為6.83 cm，比對(duì)照組提高了16.2%，濃度大于40 mg／L時(shí)，作用效果為抑制.

2.3 不同濃度GA3對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響

不同濃度的GA3處理萌發(fā)的玉米種子，結(jié)果見圖4.

圖4 GA3對(duì)玉米幼苗苗高的影響Figure 4 Effects of GA3 on height of corn seeding

圖4表明，不同質(zhì)量濃度GA3處理萌發(fā)的玉米種子均是在質(zhì)量濃度2.5～30 mg／L時(shí)表現(xiàn)為促進(jìn)作用，30 mg／L時(shí)促進(jìn)作用最為明顯，高達(dá)33.7 cm.比對(duì)照組提高了5.6%；40～70 mg／L表現(xiàn)為抑制作用.

2.4 不同濃度GA3對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)的影響

赤霉素GA3對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)的影響見圖5—圖8.

圖5表明，用不同濃度的GA3處理2葉期玉米苗時(shí)，地上部分鮮重結(jié)果說明，2.5～30 mg／L GA3處理比對(duì)照組（7.02 g）效果好，表現(xiàn)為促進(jìn)作用，其中以5 mg／L效果最好，鮮重為7.75 g，比對(duì)照組提高了10.4%.

圖6表明，用不同濃度的GA3處理2葉期玉米苗，地上部分干重結(jié)果說明，2.5～30 mg／L GA3處理比對(duì)照組（1.38 g）好，表現(xiàn)為促進(jìn)作用，其中以20 mg／L效果最好，干重達(dá)到1.86 g，比對(duì)照組提高了34.8%.

圖5 GA3對(duì)玉米苗地上部分鮮重的影響Figure 5 Effects of GA3 on fresh weight of corn seeding

圖6 GA3對(duì)玉米苗地上部分干重的影響Figure 6 Effects of GA3 on dry weight of corn seeding

圖7 GA3對(duì)玉米苗根部鮮重的影響Figure 7 Effects of GA3 on fresh weight of corn root

圖7表明，用不同濃度GA3處理2葉期玉米苗，根部鮮重結(jié)果說明，2.5～30 mg／L GA3處理比對(duì)照組（7.88 g）效果好，表現(xiàn)為促進(jìn)作用，其中以10 mg／L效果最好，鮮重為9.51 g，比對(duì)照組提高了20.7%；

圖8 GA3對(duì)玉米苗根部干重的影響Figure 8 Effects of GA3 on dry weight of corn root

圖8表明，用不同濃度的GA3處理2葉期玉米苗，根部干重結(jié)果說明，2.5～30 mg／L赤霉素GA3處理比對(duì)照組（1.29 g）好，表現(xiàn)為促進(jìn)作用，其中以10 mg／L效果最好，干重達(dá)到1.58 g，比對(duì)照組提高了22.5%.

3 結(jié)論

適當(dāng)濃度的GA3對(duì)提高蘿卜種子發(fā)芽率有促進(jìn)作用，不同植物萌發(fā)時(shí)需要的GA3濃度不同.外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)已經(jīng)成為闡明種子休眠和萌發(fā)的激素調(diào)控機(jī)理、調(diào)節(jié)幼苗生長(zhǎng)等研究的重要手段，已在多個(gè)物種中得到應(yīng)用［7］.

經(jīng)10～40 mg／L的GA3處理后的蘿卜幼苗和玉米幼苗均表現(xiàn)為促進(jìn)生長(zhǎng)，說明該濃度范圍適合蘿卜幼苗和玉米幼苗的生長(zhǎng)，在蘿卜和玉米幼苗期噴施一定濃度的GA3利于促進(jìn)植物生長(zhǎng).

5～10 mg／L的GA3處理后，玉米苗地上部分干鮮重達(dá)到最大，說明該濃度GA3對(duì)于玉米苗地上部分干鮮重的促進(jìn)作用最明顯；20 mg／L的GA3處理后，玉米苗根部干鮮重達(dá)到最大，說明該濃度GA3對(duì)于玉米苗根部干鮮重的促進(jìn)結(jié)果最明顯.

［1］ 毛善國(guó)，徐建明，李冬梅.赤霉素和萘乙酸不同配比浸種對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的協(xié)同作用［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（18）：4672－4673.

［2］ 葉要妹.赤霉素和硝酸鉀對(duì)高羊茅四個(gè)品種發(fā)芽的影響［J］.種子，1994（3）：29.

［3］ Itoh H，Ueguchi T M，Sato Y，et al.The gibberellin signaling pathway is regulated by the apperance and disappearance of slender rice in nuclei［J］.Plant Cell，2002，14：57－70.

［4］ 馬向麗，畢玉芬，黃梅，等.不同赤霉素和聚乙二醇處理對(duì)非洲狗尾巴草種子萌發(fā)和幼苗的影響［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，2009，30（10）：1479－1483.

［5］ 張曉梅，潘多峰，張?jiān)聦W(xué)，等.4種藥劑處理對(duì)羊草發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.2009（6）：111－113.

［6］ 張銀鳳，陳禪友，張萍.以犀利和赤霉素對(duì)苦瓜種子發(fā)芽力和幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（5）：2304 －2305，2369.

［7］ Kermode A R.Role of abscisic in acid in seed dormancy［J］.Journal of Plant Growth Regulation，2005，24：319－344.

Effects of different concentrations of GA3 on germination rate and seedling growth of radish and corn

LIUBing1，XUEFeng1，MAJianfang2，ZHANGWenxia3，WANGYanqi1，LIULili1

（1a.College of Life Science，1b.Tianjin Key Laboratory of Cyto－Genetical and Molecular Regulation，Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China；
2.Xiqing Agricultural Technology Extension Service Center，Tianjin 300380，China；
3.Jinnan Agricultural Technolongy Extension Service Center，Tianjin 300452，China）

Effects of different concentrations of GA3 on germination rate and seedling growth of radish and corn are studied.The results show that the germination rate and seedling growth of radish are promoted with GA3 concentration of 10－40 mg／L，and germination rate of 84%is the highest with GA3 of 20 mg／L，seedling growth is the best with GA3 of 10 mg／L.The high degree of corn seedlings is promoted with GA3 concentration of 5－40 mg／L.30 mg／L is the optimal concentration to the promotion of the high degree of corn seedlings，and 5－10 mg／L is the optimal concentration for the aerial part of fresh and dry weight of corn seedlings，the greatest fresh and dry weight of the root of corn seedlings is obtained with GA3 concentration of 20 mg／L.The conclusion is that proper concentration of GA3 promotes the germination rate of radish and demotes that of corn，and the seedling growth of radish and corn is promoted with GA3 concentration of 10－40 mg／L.

GA3；germination rate；seedling growth

G710

A

1671－1114（2011）04－0070－04

2011－03－21

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31172029）；天津農(nóng)村工作委員會(huì)資助項(xiàng)目（0802220）

劉 冰（1986—），女，碩士研究生.

劉麗麗（1956—），女，博士，教授，主要從事微生物與植物營(yíng)養(yǎng)方面的研究.E－mail：liulilisd＠126.com

（責(zé)任編校 紀(jì)翠榮）