2，4—D預(yù)處理對久置青稞種子萌發(fā)、幼苗生長和生理特性的影響

安海梅　姚曉華

摘要：為探討外源植物生長素對久置青稞種子萌發(fā)和幼苗生長的調(diào)節(jié)作用，以常溫放置3年和5年的青稞為材料，研究不同濃度（01～100 mgL）的2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）對其種子萌發(fā)及幼苗生長和生理特性的影響。結(jié)果表明，放置3年后青稞種子萌發(fā)率和生根率為65%～70%，放置5年后僅為50%～60%；適宜濃度的2，4-D處理對久置青稞種子萌發(fā)、幼苗生長及生理功能的改善均有一定程度的促進(jìn)作用，其中05 mgL的2，4-D對促進(jìn)青稞種子萌發(fā)、幼苗生長及生理特性提高的效果最好，且與對照差異顯著?？梢?，適當(dāng)濃度的2，4-D處理不僅能顯著促進(jìn)青稞種子萌發(fā)和幼苗生長，而且能改善幼苗的生理功能，增強(qiáng)其生理特性。

關(guān)鍵詞：青稞；2，4-D；種子萌發(fā)；幼苗生長；生理功能

中圖分類號： S5123041文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）21-0090-04

收稿日期：2016-05-19

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（編號：CARS-05）；國家自然科學(xué)基金（編號：31160284）；青海省重大科技專項(xiàng)（編號：2016-NK-131）。

作者簡介：安海梅（1971—），女，河南商丘人，高級農(nóng)藝師，主要從事青稞遺傳育種專業(yè)研究。E-mail：471685196@qqcom。

通信作者：姚曉華，碩士，副研究員，主要從事青稞遺傳育種專業(yè)研究。E-mail：yaoxiaohua009@126com。

青稞（Hordeum vulgare L var nudum Hook f），屬禾本科大麥屬，在植物學(xué)上屬于栽培大麥的變種，因其成熟時籽粒內(nèi)外稃與穎果分離，籽粒裸露，故稱裸大麥1]。青稞是青藏高原最具特色的高原農(nóng)作物，是青藏高原極端環(huán)境條件下植物適應(yīng)性進(jìn)化的典型代表，在青藏高原地區(qū)的利用價值以及獨(dú)特的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和保健作用使其成為極具開發(fā)利用價值的高原特色農(nóng)作物之一2]。但是由于受青稞的種植地域和面積的局限性，種植資源的更新速度緩慢，隨著放置年限的增加，部分材料種子萌發(fā)力明顯降低。

大量的研究表明，2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）處理可以促進(jìn)種子萌發(fā)、加速根和芽的生長3]。本試驗(yàn)采用不同濃度的2，4-D對常溫存儲3年和5年的青稞種子進(jìn)行預(yù)處理，探討適宜青稞種子萌發(fā)和幼苗生長的2，4-D濃度，以期為提高青稞種子萌發(fā)率、成苗率和提高幼苗生長特性提供理論依據(jù)，同時也為2，4-D在青稞生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

11材料

2，4-二氯苯氧基乙酸（2，4-D）購自生工生物工程（上海）股份有限公司。供試的青稞材料為大麻青稞，來自甘肅省阿壩州。

12材料處理及指標(biāo)測定

121種子萌發(fā)指標(biāo)精選飽滿度一致且無病蟲傷害的常溫放置3年和5年的青稞種子，其發(fā)芽率、生根率僅為 60%～70%、50%～60%，而當(dāng)年收獲的種子的發(fā)芽率和生根率為90%以上，為提高久置青稞種子的萌發(fā)能力，將放置3年和5年的青稞種子用清水浸泡1 h，用05%高錳酸鉀消毒30 min，清水洗凈，將種子浸入不同濃度（0、01、05、10、50、100 mgL） 的2，4-D溶液后置于4 ℃冰箱中24 h。各取30粒種子播種于直徑為20 cm、鋪有3層蒸餾水浸潤濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，置于光照培養(yǎng)箱中催芽，溫度為（25±1） ℃，光照度為2 000 lx，每天光照14 h，每處理3次重復(fù)4]。前2 d每天向?yàn)V紙加蒸餾水?dāng)?shù)滴，以浸透濾紙并稍有剩余，盡量減少水份的變動。從種子置床之日起觀察，以胚根和胚芽長度等于種子長度作為生根和發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。將3個重復(fù)中最早有1粒種子發(fā)芽之日作為該處理發(fā)芽的開始期，以后每天定時記錄發(fā)芽種子數(shù)，當(dāng)連續(xù)3 d不再有種子發(fā)芽時作為發(fā)芽結(jié)束期。測定種子發(fā)芽率、生根率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)5]。

122幼苗生長指標(biāo)青稞種子置床第3天測定其根長、苗高和鮮質(zhì)量，第9天取樣測定生理生化指標(biāo)，至少3次重復(fù)。蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G250 染色法測定6]，葉綠素含量采用丙酮乙醇混合液法測定7]。

13數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用Excel和Stst 2進(jìn)行分析處理。

2結(jié)果與分析

212，4-D預(yù)處理對青稞生根率的影響

由圖1可知，經(jīng)01～100 mgL的2，4-D預(yù)處理后種子生根率均比對照高，放置3年的青稞種子第4天其生根率分別比對照提高了3125%、5000%、4063%、3438%、2500%，第8天其生根率分別比對照提高了1250%、2500%、2000%、1000%、250%；放置5年的青稞種子第4天其生根率分別比對照提高了2667%、4667%、3667%、3000%、2000%，第8天其生根率分別比對照提高了1714%、3143%、2571%、1429%、857%，且用2，4-D預(yù)處理不同收獲年份的青稞種子均是05 mgL處理效果最佳，與對照差異極顯著（P<001）?？梢?，適當(dāng)濃度的2，4-D預(yù)處理可以提高久置大麻青稞種子的生根率。

FK（W11]TPAHM1tif]

222，4-D預(yù)處理對青稞種子萌發(fā)的影響

2212，4-D預(yù)處理對青稞種子發(fā)芽率的影響由圖2可知，經(jīng)01～100 mgL的2，4-D預(yù)處理后種子發(fā)芽率均比對照高，放置3年的青稞種子第4天發(fā)芽率分別比對照提高了1786%、5357%、3929%、3214%、2857%，第8天生根率分別比對照提高了1795%、3077%、2025%、1282%、769%；放置5年的青稞種子第4天發(fā)芽率分別比對照提高了2778%、7222%、3889%、1667%、1111%，第8天發(fā)芽率分別比對照提高了1563%、3438%、2188%、1563%、938%，且用2，4-D預(yù)處理不同收獲年份的青稞種子均是05 mgL處理效果最佳，與對照差異極顯著（P<001）?？梢姡m當(dāng)濃度的2，4-D預(yù)處理可以提高久置大麻青稞種子的發(fā)芽率。endprint

FK（W11]TPAHM2tif]

2222，4-D預(yù)處理對青稞種子活力指數(shù)和發(fā)芽指數(shù)的影響由表1可以知，放置5年的青稞種子比放置3年的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)極顯著減低，01～100 mgL的2，4-D預(yù)處理后種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)得到不同程度的提高，且呈先增加后降低的趨勢，其中05 mgL時處理效果最佳，發(fā)芽指數(shù)分別比對照提高了4824%、5375%；活力指數(shù)分別比對照提高了8235%、4356%，均與對照差異極顯著（P<001）?？梢?，適當(dāng)濃度的2，4-D預(yù)處理可以提高久置大麻青稞種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

232，4-D預(yù)處理對青稞幼苗生長的影響

由表2可以知，放置5年的大麻青稞種子萌發(fā)后幼苗根長、苗高、根長苗高和根冠比均比放置3年幼苗的縮短，經(jīng)01～100 mgL的2，4-D預(yù)處理后幼苗的根長縮短，放置3年的分別比對照降低了988%、890%、1153%、2768%、2883%，放置5年的分別比對照降低了836%、1707%、2491%、3537%、3571%；苗高增加，放置3年的分別比對照增加了564%、2256%、2857%、2895%、3045%，放置5年的分別比對照增加了891%、2171%、2597%、2829%、

3101%；根長苗高降低，放置3年的分別比對照降低了1732%、2554%、3030%、4416%、4589%，放置5年的分別比對照降低了1570%、3094%、4036%、4978%、5112%；根冠比增加且呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，放置3年的分別比對照增加了1033%、4786%、2771%、1083%、957%，放置5年的分別比對照增加了1257%、4398%、1859%、969%、707%，且05 mgL的2，4-D預(yù)處理比值最高，與對照差異極顯著（P<001）。

242，4-D預(yù)處理對青稞葉片蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量的影響

不同濃度的2，4-D預(yù)處理對放置3年和5年的大麻青稞幼苗葉片的可溶性蛋白含量產(chǎn)生了不同的影響（圖3-A），可溶性蛋白含量隨2，4-D濃度的升高呈先增加后降低的趨勢，且隨著放置時間的延長葉片可溶性蛋白質(zhì)含量下降。放置3年后01～100 mgL 2，4-D預(yù)處理的葉片可溶性蛋白質(zhì)含量分別為對照的185、194、140、134、114倍；放置5年后01～100 mgL 2，4-D預(yù)處理的葉片可溶性蛋白質(zhì)含量分別為對照的175、186、144、124、107倍，其中 05 mgL 的2，4-處理葉片可溶性蛋白質(zhì)含量最高，與對照差異極顯著（P<001）。不同濃度的2，4-D預(yù)處理對放置3年和5年的大麻青稞幼苗葉片葉綠素含量產(chǎn)生了不同的影響（圖3-B），葉綠素含量隨2，4-D濃度的升高呈先增加后降低的趨勢，且隨著放置時間的延長葉片可溶性蛋白質(zhì)含量下降。放置3年后01～100 mgL 2，4-D預(yù)處理的葉片葉綠素含量分別為對照的124、132、109、101、093倍；放置5年后01～100 mgL 2，4-D預(yù)處理的葉片葉綠素含量分別為對照的128、137、110、101、092倍，其中05 mgL的2，4-處理葉片葉綠素含量最高，與對照差異極顯著（P<001）。由此可以看出，適量濃度的2，4-D預(yù)處理可提高幼苗的可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量。

3討論與結(jié)論

312，4-D對青稞種子萌發(fā)的影響

2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）是一種高效的植物生長激素，可促進(jìn)細(xì)胞生長與分化，加速根、芽伸長，促進(jìn)果實(shí)形成與種子萌發(fā)，具有用量少、作用快、效果明顯等特點(diǎn)8]。由于其原料豐富，生產(chǎn)過程簡單，可以大量制造，因而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已被廣泛推廣和應(yīng)用9]。韓玉波等曾報道在較適宜的生長濃度范圍內(nèi)，2，4-D表現(xiàn)出較強(qiáng)的促進(jìn)作用，能促進(jìn)小麥種子的萌發(fā)和細(xì)胞的分裂，超出一定濃度范圍則表現(xiàn)為抑制作用10]；也有其他有關(guān)2，4-D 對香瓜、黃瓜、羊草等種子萌發(fā)影響的報道11-13]，都得出了類似的結(jié)論。在種質(zhì)資源保存的過程中由于沒有及時對品種進(jìn)行更新，往往會導(dǎo)致種子萌發(fā)能力的下降。本研究結(jié)果表明，放置3年后大麻青稞種子發(fā)芽率為6500%，生根率6667%；放置5年后發(fā)芽率僅為5333%，生根率為5833%。利用適當(dāng)濃度的2，4-D預(yù)處理后久置大麻青稞種子的發(fā)芽速度加快，可在較短的時間內(nèi)迅速整齊發(fā)芽，但并未產(chǎn)生明顯的抑制作用，原因可能是本研究2，4-D最高濃度設(shè)置較低。

322，4-D對青稞幼苗生長和生理特性的影響

徐偉慧等研究發(fā)現(xiàn)，1 mgL 2，4-D促進(jìn)西葫蘆側(cè)根大量萌發(fā)，主根變粗，根鮮質(zhì)量顯著高于對照，高濃度的2，4-D抑制了西葫蘆的根長和根鮮質(zhì)量，且根變得短縮畸形，濃度越高出現(xiàn)的畸形越多，而低濃度的2，4-D促進(jìn)根生長3]。本研究結(jié)果表明，2，4-D預(yù)處理久置的青稞種子，萌發(fā)的主根長度變短，變粗，鮮質(zhì)量顯著增加。岑愛華等用不同濃度的 2，4-D 溶液浸種處理早期生長的韭蔥幼苗，結(jié)果表明，低濃度2，4-D對幼苗的生長有極顯著的促進(jìn)作用，而高濃度對幼苗的生長則產(chǎn)生了極顯著抑制作用14]。本試驗(yàn)通過 24 h 系列濃度2，4-D 預(yù)處理后，與對照相比，久置的大麻青稞苗高逐漸增加，根長苗高逐漸降低，而根冠比均高于對照且呈先增加后降低的趨勢，其中05 mgL 的2，4-D 預(yù)處理根冠比最高，與對照差異極顯著。

植物葉片的可溶性蛋白質(zhì)主要是代謝過程中產(chǎn)生的相關(guān)酶，其含量的多少與葉片的代謝強(qiáng)弱有關(guān)15]。葉綠素則是綠色植物光合作用的主要色素，其含量的多少與植物的光合作用強(qiáng)度有密切聯(lián)系，其變化能夠準(zhǔn)確反映植物在逆境下維持正常代謝的能力16-17]。本研究結(jié)果表明，經(jīng)01～50 mgL 2，4-D預(yù)處理的久置青稞種子幼苗葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量均有所上升，且05 mgL處理上升幅度最高，與對照差異極顯著；但經(jīng)100 mgL的2，4-D預(yù)處理后葉片可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量比對照有所下降，但兩者差異不顯著，原因可能是較高濃度的2，4-D會抑制葉片的生理生長，推測濃度再高可能會產(chǎn)出顯著的抑制作用，這種抑制相當(dāng)于一種逆境脅迫，植物在遭受逆境脅迫時，各種種生理過程都會受到影響18-19]，從而直接或間接地影響到蛋白質(zhì)和葉綠素的含量20-21]。endprint

本試驗(yàn)以放置3年和5年的種子萌發(fā)率不高的大麻青稞為材料，探討了不同濃度2，4-D預(yù)處理對其種子萌發(fā)、幼苗生長和生理的影響。研究結(jié)果初步表明，適當(dāng)濃度的2，4-D預(yù)處理能顯著提高青稞幼苗地上部的生長，增加根質(zhì)量，提高根冠比，增加葉片可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素的含量，從而改善幼苗的生理功能，增強(qiáng)其生理特性；較高濃度的2，4-D預(yù)處理可能會抑制幼苗的生長。該研究結(jié)果提示，一定濃度范圍的2，4-D浸種可使休眠種子快速活化，提高種子繁育的效率和幼苗的生理特性，為2，4-D在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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