赤霉素對豬屎豆和黃葵種子萌發(fā)的影響的初步研究

陳慧 何妙坤 黃俊杰 黃久香

摘要：使用不同濃度的赤霉素GA3浸泡豬屎豆和黃葵種子，研究對種子萌發(fā)的影響。結果表明：200mg/L的GA3處理對豬屎豆的催芽效果最好，而100mg/L的GA3處理對黃葵的催芽效果最好；GA3浸種催芽對種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率有一定的促進作用，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢有提高，但效果不顯著。GA3的濃度過低或者過高，對種子發(fā)芽率的影響不明顯。

關鍵詞：豬屎豆；黃葵；赤霉素；種子萌發(fā)

中圖分類號：S688

文獻標識碼：A

文章編號：1671-2641（2014）04-0067-03

收稿日期：2014-04-15

修回日期：2014-06-19

Abstract：Gibberellin was used to study the effect of the different concentration soaking on the seed germination of Crotalaria pallida and Abelmoschusmoschatus. The results indicated that both the seed germination rate and germination potential increased，The different concentrations soaking by Gibberellin had different effect on the seed germination of Crotalaria pallida and Abelmoschusmoschatus， the best density was 200mg/L to Crotalaria pallida and the best density was 100mg/L to Abelmoschusmoschatus.

Key words： Crotalaria pallida ； Abelmoschusmoschatus； Gibberellin； Seed germination

豬屎豆Crotalaria pallida 又名野花生，為豆科Leguminosae豬屎豆屬Crotalaria L.多年生草本植物，或呈灌木狀?？偁罨ㄐ蝽斏?，長達25 cm。花冠黃色。花量大，有花10～40 朵，花期長達4個多月，具有極高的觀賞價值[1]。由于豬屎豆具有耐熱、耐旱、耐酸、耐瘠等特性，加上根系發(fā)達、再生能力強，逐漸被應用于公路、礦山、堤壩等邊坡水土保持及生態(tài)恢復工程[2-5]。豬屎豆種子及葉片含有大量的吡咯烷類生物堿，具有祛風除濕、消腫止痛、抗癌等功效，是重要的經濟作物和藥用植物[6-7]。

黃葵Abelmoschusmoschatus，一年生或二年生草本，高1～2m，被粗毛?；S色，內面基部暗紫色，直徑7～12 cm，花期6-10月。黃葵花大色艷，花期長達5個月，是良好的園林觀賞花卉，有較高的觀賞價值，可以作背景裝飾材料，叢植、列植都有較好的觀賞效果。同時，還具有重要的藥用價值，具有抗炎、抑菌、抗凝血、抗氧化、利尿、對心肌和腦缺血損傷有保護作用，在臨床上常被用來治療慢性腎炎、糖尿病腎病、口腔潰瘍和燒傷等疾病[8]，種子可提制芳香油，是名貴的高級調味香料[8-9]。

豬屎豆和黃葵是華南地區(qū)廣泛分布的野生花卉，具有極高的觀賞價值和藥用價值。然而由于對它們缺乏深入研究及認識上的局限性，它們在城市植物景觀建設中應用很少。為促進豬屎豆和黃葵兩種野生觀賞植物資源的研究和開發(fā)，本研究采用不同濃度的赤霉素GA3處理進行對比試驗，開展這兩種種子發(fā)芽特性的初步研究，以期為它們的播種苗生產提供理論依據，并為日后在園林綠化方面的應用奠定基礎。

1 材料與方法 1.1 材料來源以及處理

該試驗在華南農業(yè)大學林學院實驗室進行。以考察發(fā)芽進度、發(fā)芽率、發(fā)芽勢為指標，研究豬屎豆和黃葵種子發(fā)芽及特性。

試驗種子采自華南農業(yè)大學樹木園內。將采集回來的果實置于陰涼處干燥后，收集種子，先置于陰涼通風處干燥后，再置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆?。種子在處理前用紗布妥善包扎，放入裝有0.2%kmnO4溶液的燒杯中消毒30min，然后用蒸餾水沖洗干凈后備用。本次試驗用赤霉素進行浸種處理，采用50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L 4種不同的濃度分別對豬屎豆和黃葵種子浸泡12 h，并以蒸餾水浸種12 h作為對照。本試驗每個處理4個重復， 每重復80粒種子。

1.2 基質與試劑

采用高溫消毒的濾紙和培養(yǎng)皿作為發(fā)芽床；赤霉素GA3作為催芽植物外源激素；高錳酸鉀（KMnO4）作為消毒試劑。

1.3 管理和觀察

種子著床后置于（25±1）℃的恒溫箱中，每天檢查培養(yǎng)皿的水分狀況，濾紙保持濕潤，加水時以濾紙吸漲剛好溢出水為宜，按時打開培養(yǎng)皿以利通氣。如有種子輕微感染霉菌，揀出用蒸餾水沖洗至無渾濁，用0.2%kmnO4溶液重新消毒，用蒸餾水沖洗干凈后放回原處，若感染種粒較多，及時更換培養(yǎng)皿和濾紙。

每天下午5：00觀察、記載發(fā)芽情況。根據實際情況，于試驗開始第5d，據記載的數據計算豬屎豆的發(fā)芽勢。于第7d，據據記載的數據計算黃葵的發(fā)芽勢。待發(fā)芽21 d時，無可發(fā)芽種子的終止試驗，根據不同處理的發(fā)芽情況，計算其發(fā)芽率并統計其發(fā)芽進度。

發(fā)芽觀測標準：當種子露白且胚根長度達到種子長度的1/2時為發(fā)芽。

1.4 數據統計與分析

1.4.1 數據統計 數據統計應用Excel 2003進行匯總，采用發(fā)芽進度、發(fā)芽率、發(fā)芽勢等指標對種子發(fā)芽狀況進行評價。

1）發(fā)芽進度：連續(xù)相同的單位時間內種子發(fā)芽數目的差異；

2）發(fā)芽率：發(fā)芽率=（n/M）×100%（n：正常發(fā)芽粒數，M：供試種子數）；

3）發(fā)芽勢：種子發(fā)芽達到高峰時正常發(fā)芽種子數與供試種子數的百分比，發(fā)芽勢是衡量種子品質的重要指標，發(fā)芽率相同的兩批種子，發(fā)芽勢高的種子處理效果好。

1.4.2 數據分析 應用SPSS 17.0顯著性差異法（Duncan） 進行差異顯著性測驗， 差異顯著性水平為P < 0.05。

2 結果與分析 2.1不同濃度GA3處理對種子發(fā)芽進度的影響

由圖1可知，4個不同濃度的GA3處理和對照組（蒸餾水處理）的豬屎豆種子發(fā)芽進度較為一致，均在第2 d開始發(fā)芽，發(fā)芽速度都達到最大，其中50mg/L、200mg/L、400mg/L處理組的發(fā)芽進度比對照組稍快，而100mg/L的處理組發(fā)芽進度低于對照組。從第5 d開始，發(fā)芽速度開始變緩慢，13 d后基本不發(fā)芽。到第9 d，200mg/L處理的發(fā)芽速度已超過50mg/L處理的。

由圖2可知， 4個不同濃度的GA3處理黃葵種子均比對照組的發(fā)芽進度快。這5個處理均在第4 d開始有發(fā)芽，其中以200mg/L、400mg/L處理對種子萌發(fā)的促進作用最大。200mg/L處理組在第4～7 d發(fā)芽速度最快，從第8 d開始，發(fā)芽速度開始變得緩慢；400 mg/L處理在第4～6 d發(fā)芽速度最快，從第8 d開始幾乎停止發(fā)芽；50mg/L處理發(fā)芽進度主要表現在第4～6 d，第7 d開始幾乎停止發(fā)芽；100mg/L處理在第4、6、7 d發(fā)芽速度最快，從第8 d開始幾乎停止發(fā)芽；對照發(fā)芽進度最慢，從第4～9 d每天都有少數種子發(fā)芽，第10 d之后幾乎停止發(fā)芽。第4 d，400mg/L處理組的發(fā)芽速度達到最大，其次是50mg/L、100mg/L、200mg/L處理組，對照組發(fā)芽速度最低。第7 d后發(fā)芽速度開始緩慢，以100mg/L處理組的發(fā)芽速度最快，其次是200mg/L處理組，對照組的發(fā)芽速度最低。到第9 d，200mg/L處理組的發(fā)芽速度已超過50mg/L處理的。50mg/L的發(fā)芽速度幾乎與400mg/L處理的相同。9 d后基本不發(fā)芽。

2.2不同濃度GA3處理對種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

由表1可知，不同濃度GA3處理對種子發(fā)芽率的影響存在一定差異。200mg/L處理的豬屎豆種子發(fā)芽率最高，達27.50%，其次是400mg/L處理組，發(fā)芽率為22.50%，100mg/L的發(fā)芽率最低，為13.75%。200mg/L處理組的發(fā)芽率與100mg/L的發(fā)芽率差異顯著，但是與其他處理和對照組的差異均不顯著。在發(fā)芽勢指標中，50mg/L處理組最高，其次是200mg/L和400mg/L處理組，100mg/L處理組的發(fā)芽勢最低，且與其他處理組差異均達到顯著水平，但與對照組差異不顯著。

與豬屎豆相比，黃葵種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢較低，其中以100mg/L和200mg/L處理組的發(fā)芽率最高，為8.75%，其次為50mg/L和400mg/L處理組，對照組的發(fā)芽率最低，為6.25%，但是差異均不顯著。而發(fā)芽勢指標的趨勢與發(fā)芽率基本一致，以100mg/L處理組的發(fā)芽勢最高，其次是200mg/L處理組，為7.50%，對照組的發(fā)芽勢最低，僅為3.75%，各處理間差異均不顯著。

3 結論與討論

3.1 結論

1）GA3對豬屎豆和黃葵種子萌發(fā)具有一定促進作用。其中以200mg/L處理對豬屎豆種子萌發(fā)速度的促進作用最大。而以200mg/L 和400mg/L處理對黃葵種子萌發(fā)速度的促進作用最大。

2）GA3不同濃度對豬屎豆種子和黃葵種子發(fā)芽率有一定的差異，但影響不顯著。對于豬屎豆種子，以200mg/L的處理效果最好，發(fā)芽率最高。對于黃葵種子，用GA3處理過的發(fā)芽率都比對照組高，以100mg/L的處理效果最好，發(fā)芽率最高。

3.2討論

植物生長激素是指一些可以調節(jié)種子萌發(fā)、幼苗生長和果實生長、發(fā)育、成熟等方面速度的化學活性物質，種類繁多，主要有赤霉素GA，吲哚乙酸IAA，萘乙酸NAA，細胞分裂素CTK，脫落酸ABA等，在生產中選擇合適濃度的激素處理種子，可以促進種子萌發(fā)，改善發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊性，對提高種子抗逆性具有促進作用[10]。GA3作為人工合成的植物外源激素，能打破種子休眠現象，促進種子胚根、胚芽的分化和營養(yǎng)生長，提高發(fā)芽率[11-12]。因其可以提高種子中水解酶、乙酸酸循環(huán)酶等活性酶的活性，促進新陳代謝，因而提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數和活力指數等發(fā)芽指標[13]。通過對發(fā)芽率的檢測，能夠檢驗出種子發(fā)芽的數量，其高低直接影響用種量；而發(fā)芽勢的強弱則可以檢測種子發(fā)芽的快慢程度和整齊度，在生產上都有重要的現實意義。

本研究結果表明，利用GA3對種子進行浸泡，能夠在不同程度上提高豬屎豆和黃葵的發(fā)芽率，100mg/L或200mg/L處理效果較好，能在一定程度上縮短發(fā)芽所需的時間，但差異不顯著。本試驗證明 ，經赤霉素浸種催芽后，豬屎豆、黃葵種子發(fā)芽率有所提高，但提高幅度并未隨著赤霉素濃度增加而一直增加，豬屎豆種子發(fā)芽率在處理濃度為200mg/L 時最高，黃葵種子發(fā)芽率在處理濃度為 100mg/L 時最高，這表明只有在一定濃度范圍內赤霉素才能有效提高種子活力，促進種子萌發(fā)，達到出苗迅速、整齊的目的。在豬屎豆種子試驗中，100mg/L處理組的發(fā)芽率比其他濃度處理組及對照組的低，可能是由于種子本身質量的差異造成。本研究證實了GA3對豬屎豆和黃葵種子的發(fā)芽均具有促進作用，但對其發(fā)芽機理以及后期的生長作用還需要進一步研究。

參考文獻：

[1]羅天瓊， 譚金玉， 莫本田，等. 豬屎豆種子萌發(fā)特性研究[J]. 湖北農業(yè)科學， 2013， 52 （16）： 3878-3883.

[2]趙瓊玲， 白昌軍， 虞道耿. 豬屎豆屬植物的利用價值及開發(fā)前景[J]. 熱帶農業(yè)科學， 2008， 28（4）： 71-74.

[3]和太平， 李玉梅， 陸山風，等. 南友高速公路邊坡5種地被植物的適應性研究[J]. 廣東農業(yè)科學， 2011， 38 （22）： 46-48.

[4]張春林. 在建高速公路土壤侵蝕及水保措施保土效益研究[D]. 北京： 北京林業(yè)大學， 2007.

[5]鄧輔唐， 喻正富， 楊自全，等. 山毛豆、木豆、豬屎豆在高速公路邊坡生態(tài)恢復工程中的應用[J]. 中國水土保持， 2006（4） ： 21- 23.

[6]劉曉云， 陳文新. 三葉草、豬屎豆和含羞草植物根瘤菌16S rDNA PCRRFLP 分析和數值分類研究[J].中國農業(yè)大學學報， 2003，8（3）： 1-6.

[7]中國科學院中國植物志編委會. 中國植物志[M]. 北京： 科學出版社， 2004.

[8]薛彩福. 黃葵黃酮類成分的吸收與代謝研究[D].南京中醫(yī)藥大學，2011.

[9]林穎，白潔，陳放. 黃葵的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 植物生理學通訊，2007（5）：893.

[10]劉彩紅. 激素處理和包衣對羊草種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[D]. 延邊大學， 2012.

[11]Bewley J D . Seed germination and dormancy[J]. Plant Cell， 1997（ 9）： 1055-1066.

[12]王文國， 王勝華， 陳放. 植物人工種子包被與儲藏技術研究進展[J]. 種子， 2000， 25 （2）： 51-57.

[13]劉永慶. 預浸及赤霉素對番菊種子發(fā)芽的影響[J]. 種子， 1994（6）： 9-11.

作者簡介：

陳慧（1976-），安徽靈璧人

園林專業(yè)，從事園林綠化工作

E-mail：chenhui760408@126.com

*通訊作者：

黃久香

E-mail：jxhuang@scau.edu.cn