赤霉素等4種化學物質(zhì)對幾種植物種子萌發(fā)的影響

劉洪見，黃 建，張旭樂，錢仁卷，曾愛平，楊燕萍，林 霞

(浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

測定不同鹽濃度脅迫下的種子發(fā)芽情況是表征抗鹽能力的重要依據(jù)之一。與生長相比，植物種子萌發(fā)時對鹽脅迫更敏感［1］。即使是鹽生植物，其種子萌發(fā)也要受到鹽脅迫抑制［2－4］。鹽脅迫下植物種子的萌發(fā)情況同植物本身的耐鹽性有一定關(guān)系。種子能夠在鹽脅迫下萌發(fā)成苗，是植株在鹽堿條件下生長發(fā)育的前提，因此研究鹽脅迫下種子的萌發(fā)生理具有重要意義。水楊酸 (salicylic acid，SA)是苯丙氨酸代謝途徑的產(chǎn)物，屬于肉桂酸的衍生物.能夠影響根部離子的吸收和運輸，具有誘導氣孔關(guān)閉，降低葉片蒸騰強度，提高膜脂不飽和度，逆轉(zhuǎn)脫落酸的抑制作用，調(diào)控細胞生長和死亡，參與細胞線粒體抗氰呼吸和非磷酸化途徑等多種生理調(diào)節(jié)作用，有關(guān)水楊酸浸種促進種子萌發(fā)已有報道［5］，采用SA對豌豆種子進行浸種處理，結(jié)果表明，10～40 mg·L－1濃度浸種對種子萌發(fā)有明顯的促進作用，并能顯著提高種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，從而提高發(fā)芽的整齊度和種子的利用率，并有利于植株的生長，幼苗干重和鮮重增加［6］。萌發(fā)過程開始于種子吸水，結(jié)束于胚軸伸長及胚根突出種皮。種子吸脹后胚根突出種皮需要新的GA合成，GA含量的高低決定著種子能否萌發(fā)。GA在促進種子萌發(fā)中至少起到2種信號作用:軟化種胚周圍的組織，克服種皮機械限制;促進種胚的生長。有研究指出。KH2PO4和青霉素復配液在一定濃度范圍確實可以提高小麥老化種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和幼苗長度，這可能是KH2PO4和青霉索參與種子體內(nèi)多種酶 (如過氧化物酶等)的活性調(diào)控及一些生長因子的調(diào)節(jié)有關(guān)［7］。本試驗研究NaCl等4種化學物質(zhì)不同濃度處理對幾種花境植物種子發(fā)芽率的影響，現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

研究采用的種子來自于2007年11月份本課題野外調(diào)查采集的植物種子，其中方枝野海棠和瞿麥采自臨安植源，單葉蔓荊和濱海前胡采自溫州南麂島，秀麗野海棠種子采自溫州四海山，中華野海棠和地菍采自溫州泰順。

1.2 試驗方法

試驗設(shè)置了2個因素，4個水平，即不同化學物質(zhì)，氯化鈉 (NaCl)，水楊酸 (SA)，赤霉素(GA3)，磷酸二氫鉀 (KH2PO4);各設(shè)4個水平，對照 (CK)為清水，GA3設(shè):A 20 mg·L－1，B 50mg·L－1， C 100 mg·L－1;SA 設(shè):A 20 mg·L－1， B 50 mg·L－1， C 100 mg·L－1;KH2PO4設(shè):A 5 g·L－1，B 10 g· L－1，C 15 g·L－1;NaCl設(shè):A 3 g·L－1，B 6 g·L－1，C 9 g·L－1。選取以上7種植物飽滿均勻，顏色一致的種子，每100粒為一個處理，重復3次，置于洗好晾干墊有定性濾紙的培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿加入配好的處理溶液15 mL，溶液剛好能浸潤種子，每2 d將培養(yǎng)皿中的殘液倒掉，重新加入15 mL新液，統(tǒng)計種子的萌發(fā)情況，直到種子不再萌發(fā)。種子的發(fā)芽率為發(fā)芽種子數(shù)占試驗種子數(shù)的百分比。

試驗于2008年7月份實施，所有處理都置于室內(nèi)自然溫度下，并且無遮光。

2 結(jié)果與分析

試驗發(fā)現(xiàn)，濱海前胡和單葉蔓荊2種植物的種子無論是對照還是用化學物質(zhì)處理皆未萌發(fā)，無法比較4種化學物質(zhì)對此2種植物種子萌發(fā)的影響，也不知道是高溫天氣還是光照影響其萌發(fā)，但濱海前胡播種在泥炭基質(zhì)中有少量的萌發(fā)，而單葉蔓荊則無萌發(fā)，其原因有待進一步探討。下面對其余5種植物種子進行分析。

2.1 NaCl

試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用NaCl處理的5種植物種子，除了地菍的種子有萌發(fā)之外，其余種子皆未萌發(fā)，說明NaCl對種子的萌發(fā)有嚴重的抑制作用。地菍種子的萌發(fā)，不同濃度水平也存在差異 (圖1)，對照的發(fā)芽率為29%，用NaCl溶液處理的種子萌發(fā)率明顯低于對照，其中9 g·L－1NaCl溶液處理的種子完全不萌發(fā)，而6 g·L－1處理的種子發(fā)芽率也極低，為2%，這說明地菍在較高鹽分脅迫作用種子不易萌發(fā)。

圖1 不同NaCl水平對地菍種子發(fā)芽率的影響

2.2 KH2PO4

從圖2中可以看出，對照和較低濃度的KH2PO4處理的植物種子的萌發(fā)無明顯區(qū)別，但高濃度的KH2PO4溶液處理植物的種子明顯抑制植物種子的萌發(fā)。文獻［7］報道KH2PO4和赤霉素共同處理小麥種子有提高種子發(fā)芽率的作用，可能是KH2PO4與赤霉素的協(xié)同作用能提高種子的萌發(fā)率。較高濃度的KH2PO4溶液處理植物種子對植物種子存在抑制作用，可能和較高濃度的NaCl一樣，不利于植物種子的吸水，而長時間的浸泡在溶液中也影響了種子的呼吸，產(chǎn)生毒害作用，從而影響植物種子的萌發(fā)率。

2.3 SA

圖2 不同KH2PO4處理對植物種子發(fā)芽率的影響

圖3是不同濃度的SA處理種子的結(jié)果，SA對5種植物種子的萌發(fā)影響較小，除100 mg·L－1處理的瞿麥和地菍的種子發(fā)芽率和對照存在較為明顯的差異外，其余各種植物各個處理間不存在明顯差異，但50 mg·L－1的SA處理過的植物種子較其它處理的發(fā)芽率都稍微高一點。對這5種植物來說，適當濃度的SA處理種子對萌發(fā)有促進作用。

圖3 不同SA濃度處理對植物種子發(fā)芽率的影響

2.4 GA3

圖4 不同GA3濃度處理對植物種子發(fā)芽率的影響

GA3對這5種植物的種子發(fā)芽率無明顯影響，圖4是不同濃度的GA3處理植物種子其發(fā)芽率的統(tǒng)計結(jié)果，不同種子發(fā)芽率不同，但用GA3處理的植物種子的發(fā)芽率相對同種植物未用 GA3處理的種子的萌發(fā)率無明顯差異。但總體來說，較低濃度的GA3處理的植物種子發(fā)芽率較高，這說明GA3適宜的濃度對這5種植物種子的萌發(fā)有益。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果顯示，鹽分脅迫對中華野海棠、秀麗野海棠、瞿麥、地菍的種子萌發(fā)不利，種子對鹽分脅迫的反應從一定程度上反映了植物對鹽分的抗性，除地菍外，另外4種植物在各種鹽分處理下都不萌發(fā)，從一定程度上說明了這幾種植物對鹽份脅迫的能力不強。低濃度的KH2PO4處理這5種植物種子，對其萌發(fā)率無影響，但高濃度的溶液處理其發(fā)芽率也低，KH2PO4也是鹽，這從另一個角度說明了5種植物的種子在較高濃度的鹽分脅迫下不容易萌發(fā)。水楊酸和赤霉素適當濃度處理這5種植物，都有益于種子的萌發(fā)，但其作用不明顯，且水楊酸對種子萌發(fā)的促進作用只限于較低的濃度，濃度較高的時候，其處理的種子的發(fā)芽率反而降低，這值得對水楊酸對種子萌發(fā)過程所起的作用及其機制做進一步的深入研究。本試驗只考慮到種子的發(fā)芽率，沒有觀察種子成苗后這幾種物質(zhì)處理對幼苗生長的影響。

［1］Noble R O. Effect of sodium nutrition and light upon the concentration ofalkaline in the leavesofC4plant［J］.Austrilian Journal of Plant Physiology，1984(11):319－324.

［2］段德玉，劉小京，馮鳳蓮，等.不同鹽分脅迫對鹽地堿蓬種子萌發(fā)的效應［J］.土壤肥料科學，2003，19(6):168－172.

［3］李海云，趙可夫，王秀峰.鹽對鹽生植物種子萌發(fā)的抑制［J］.山東農(nóng)業(yè)大學學報:自然科學版，2002，33(2):170－173.

［4］曾幼玲，蔡忠貞，馬紀，等.鹽分和水分脅迫對兩種鹽生植物鹽爪爪和鹽穗木種子萌發(fā)的影響［J］.生態(tài)學雜志，2006，25(9):1014－1018.

［5］李德江.水楊酸在植物體內(nèi)的作用［J］.植物生理學通訊，1995(2):144－149.

［6］王曉多，陸遠柱，楊九.水楊酸浸種對豌豆種子萌發(fā)及幼苗生長的影響［J］.種子，2007(8):42－44.

［7］湯菊香，馮艷芳.KH2PO4和青霉素對小麥老化種子發(fā)芽及幼苗生長的影響［J］.種子，2001(4):19－20.