IAA和ABA對(duì)燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

杜京旗

(呂梁學(xué)院生命科學(xué)系， 山西 呂梁 033001)

外源激素法是研究種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)激素調(diào)控機(jī)制的一種重要方法[1-3]。吲哚乙酸(IAA)具有調(diào)控種子休眠、影響種子發(fā)芽率的作用[4-10]。ABA(abscisic acid)具有影響物種的種子萌發(fā)的作用[11-17]。燕麥(AvenasativaL.)具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本研究旨在探討燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)對(duì)IAA和ABA的響應(yīng)，尋找促進(jìn)燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的最適濃度，為燕麥種質(zhì)資源利用、高產(chǎn)高效栽培技術(shù)提供理論參考和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為燕麥品種壩莜3號(hào)種子。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用濾紙培養(yǎng)皿法，對(duì)培養(yǎng)皿進(jìn)行消毒，在其中墊上單層濾紙，每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)放入50粒飽滿、大小均勻的燕麥種子，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，實(shí)驗(yàn)處理見(jiàn)表1，將培養(yǎng)皿置于已消毒的HSR 025人工氣候培養(yǎng)箱(培養(yǎng)箱用75%的乙醇進(jìn)行擦拭消毒)進(jìn)行培養(yǎng)。溫度設(shè)置為16 ℃/35 ℃，光照12 h，黑暗12 h。選取發(fā)芽相對(duì)一致的燕麥種子，在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿(直徑90 mm)中用相應(yīng)濃度的激素進(jìn)行處理，共14 d。

表1 實(shí)驗(yàn)處理

1.3 指標(biāo)測(cè)定

發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、根重、苗重、根長(zhǎng)/苗長(zhǎng)、根重/苗重。

2 結(jié) 果

2.1 IAA和ABA對(duì)燕麥發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

用300 μg·g-1IAA處理燕麥發(fā)芽勢(shì)顯著高于200、250 μg·g-1IAA處理(表2)，表明高濃度IAA可提高燕麥種子的發(fā)芽整齊度；雖然300 μg·g-1IAA處理發(fā)芽勢(shì)高于對(duì)照，但是二者之間差異不顯著。所有IAA處理對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響差異均不顯著(p>0.05)(表3)。200 μg·g-1IAA處理燕麥活力指數(shù)顯著低于其他處理(p<0.05)，表明200 μg·g-1IAA降低了燕麥種子活力。

表2 IAA對(duì)壩莜3號(hào)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

ABA處理燕麥發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著低于對(duì)照(p<0.05)(表3)，表明ABA處理顯著降低了燕麥發(fā)芽速度、出苗整齊性和種子活力。

2.2 IAA和ABA對(duì)燕麥發(fā)芽進(jìn)程的影響

IAA濃度為300 μg·g-1時(shí)，燕麥種子的萌發(fā)率為76.76%，為對(duì)照的1.23倍，且顯著高于其他處理(p<0.05)(圖1)。不同濃度ABA處理的燕麥種子萌發(fā)率顯著低于對(duì)照(p<0.05)(圖2)，表明ABA抑制了燕麥種子萌發(fā)。

表3 ABA對(duì)壩莜3號(hào)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

2.3 IAA和ABA對(duì)燕麥根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)/苗長(zhǎng)的影響

IAA濃度為200 μg·g-1時(shí)，燕麥的根長(zhǎng)和苗長(zhǎng)顯著小于其他處理(p<0.05)(圖3)，表明200 μg·g-1的IAA顯著抑制了燕麥根和苗的生長(zhǎng)。燕麥的根長(zhǎng)/苗長(zhǎng)隨著IAA濃度的增加而減小(圖3)。與對(duì)照相比，不同濃度ABA處理的燕麥根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)差異均不顯著(p>0.05)，表明ABA對(duì)燕麥的根長(zhǎng)和苗長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響。25 μg·g-1、100 μg·g-1ABA的燕麥的根長(zhǎng)/苗長(zhǎng)顯著高于其他處理(p<0.05)(圖4)。

2.4 IAA和ABA對(duì)燕麥根重、苗重、根重/苗重的影響

所有IAA處理的壩莜3號(hào)苗重差異均不顯著(p>0.05)。200 μg·g-1、300 μg·g-1IAA處理的燕麥根重、根重/苗重顯著低于其他處理(p<0.05)(圖5)。

不同ABA處理的壩莜3號(hào)苗重顯著低于對(duì)照，且處理之間差異不顯著(p>0.05)。除75 μg·g-1外，其余濃度ABA處理對(duì)壩莜3號(hào)的根重、根重/苗重影響之間差異均不顯著(p>0.05)(圖6)。

2.5 IAA和ABA處理的平均隸屬函數(shù)值

IAA對(duì)燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響大小順序?yàn)椋?50 μg·g-1>300 μg·g-1>對(duì)照>250 μg·g-1>100 μg·g-1>200 μg·g-1(圖7)。ABA對(duì)燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響大小順序?yàn)椋簩?duì)照>75 μg·g-1>對(duì)照>50 μg·g-1>125 μg·g-1>100 μg·g-1(圖8)。

3 討 論

本研究中，0～200 μg·g-1IAA并未促進(jìn)燕麥種子的萌發(fā)，而300 μg·g-1的IAA處理顯著提高了燕麥種子的萌發(fā)率?？赡苡捎谘帑湻N子的內(nèi)源激素含量較低；或者設(shè)定的發(fā)芽溫度、種子自身休眠狀況決定了燕麥的萌發(fā)；另外，有研究表明，外源生長(zhǎng)素能推遲小麥的種子萌發(fā)[18-19]。IAA對(duì)根長(zhǎng)和根長(zhǎng)/苗長(zhǎng)的影響與對(duì)苗長(zhǎng)的影響不同，這是由于根和苗對(duì)IAA的不同敏感性造成的；根和苗對(duì)IAA不同的敏感性也造成了燕麥的根重、苗重、根重/苗重對(duì)IAA的響應(yīng)不同。采用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)后，150 μg·g-1IAA是壩莜3號(hào)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的最適濃度。

本研究中，0～125 μg·g-1ABA 抑制了燕麥的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。采用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)后，100 μg·g-1ABA對(duì)壩莜3號(hào)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)抑制作用最大。馬紅媛等[5]研究表明，25～100 μg·g-1的ABA對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)沒(méi)有抑制作用；曹婧等[11]研究表明，低濃度的ABA能夠促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，而在高濃度時(shí)抑制種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)；甚至短時(shí)間的ABA浸種可以促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，且隨濃度增加促進(jìn)效應(yīng)增強(qiáng)。本研究中，壩莜3號(hào)對(duì)ABA的響應(yīng)與相關(guān)的研究結(jié)果不同，這可能與物種自身的遺傳特性密切相關(guān)。