植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紅果黃檀種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

卓飛，韋建杏，田樂(lè)宇，吳金群，鄭偉，李蓮珠

（海南省林業(yè)科學(xué)研究院（海南省紅樹(shù)林研究院），海南?？?571100）

紅果黃檀（Dalbergia tsoi）是豆科黃檀屬藤本植物，多生長(zhǎng)在山坡灌叢和山谷溪流旁，國(guó)內(nèi)僅產(chǎn)于海南[1]。根據(jù)《本草綱目》、《海藥本草》等古代文獻(xiàn)的記載為紅果黃檀屬降真香的一種[2]，除了可以制香、煉香之外，還有化瘀消腫、止疼止血等功效[3]。但目前對(duì)于紅果黃檀的研究較少，主要集中在物種鑒別[4]、化學(xué)成分分析和藥理作用研究[5]等方面，關(guān)于種子繁殖的研究尚未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑即植物外源激素，具有促進(jìn)細(xì)胞分裂和器官分化、控制萌芽和休眠、疏花疏果等作用[6]，是人工提取、合成的一類物質(zhì)[7]，有使用劑量小、效果好、毒性低等優(yōu)點(diǎn)[8]。適宜濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可破除植物休眠并促進(jìn)種子萌發(fā)[9]。研究發(fā)現(xiàn)，200 mg/L 的GA3處理對(duì)毛萼紫薇（Lagerstroemia balansae）種子的萌發(fā)有明顯促進(jìn)作用[10]；10 mg/L 的6-BA 處理對(duì)喜馬拉雅紫茉莉（Oxybaphus himalaicus）種子萌發(fā)具有明顯的促進(jìn)作用，發(fā)芽率達(dá)到63.67%[11]。植物對(duì)不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生很大的差異性，該研究選用3 種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，探討生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紅果黃檀種子萌發(fā)和生長(zhǎng)的影響，以期為紅果黃檀的種子繁殖提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為海南省瓊中黎族苗族自治縣黎母山國(guó)家森林公園內(nèi)采集的紅果黃檀種子，種子長(zhǎng)約17.96 mm，寬約5.89 mm，千粒重5.20 g。

1.2 儀器及試劑

培養(yǎng)皿，玻璃杯，紗網(wǎng)，濾紙，鑷子，去離子水，自來(lái)水，2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D），赤霉素（GA3），吲哚乙酸（IAA），75%酒精，95%酒精；烘箱（DHG-9145A 型），電子分析天平。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅果黃檀種子的處理。去除紅果黃檀的果殼，挑選大小均一、飽滿、表面無(wú)殘缺的紅果黃檀種子，用95%酒精消毒2 min，然后立即用去離子水沖洗至少5 遍，洗凈后將種子置于濾紙上吸干水分。

1.3.2 不同濃度植物激素對(duì)紅果黃檀種子的影響。試驗(yàn)選用2，4-D、IAA、GA33 種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，設(shè)置5 個(gè)不同濃度梯度（表1）。將粉末狀的植物激素分別稱量后放入燒杯中，加入少量的酒精溶解后根據(jù)所需濃度加入適量的蒸餾水進(jìn)行稀釋，再將蒸餾水（CK）和不同濃度的植物激素分別放入提前洗凈消過(guò)毒的玻璃杯中，蓋上杯蓋，放入消毒后的紅果黃檀種子浸泡24 h。

表1 不同濃度梯度處理組合

1.3.3 發(fā)芽處理。將浸泡后的紅果黃檀種子取出，用蒸餾水沖洗去除表面的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。在培養(yǎng)皿底部鋪2層濾紙，將紅果黃檀種子均勻鋪在濾紙上，每個(gè)培養(yǎng)皿中放20 粒種子，每個(gè)處理重復(fù)3 次。噴適量的蒸餾水在濾紙上，直至濾紙完全濕潤(rùn)但傾斜時(shí)不滴水，蓋上培養(yǎng)皿的蓋子。從第2 天開(kāi)始觀察，觀察時(shí)根據(jù)培養(yǎng)皿中的水分狀況及時(shí)補(bǔ)充水分，記錄種子每天的發(fā)芽情況，發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)為種子的芽突破種皮2 mm，記錄種子的發(fā)芽數(shù)量按連續(xù)3 d沒(méi)有種子發(fā)芽為標(biāo)準(zhǔn)（連續(xù)3 d 不發(fā)芽視為不發(fā)芽）[12]。試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)紅果黃檀種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)，根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)精確到0.01 cm。

發(fā)芽率=20 d 內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)=4 d 內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt（Gt為t日種子發(fā)芽粒數(shù)，Dt為對(duì)應(yīng)的天數(shù)）。

所得數(shù)據(jù)用Excel 2023 整理和作圖，用SPSS 21.0 進(jìn)行差異顯著性方差分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑、濃度浸種對(duì)紅果黃檀種子發(fā)芽勢(shì)的影響

如圖1 所示，不同藥劑及濃度處理下，紅果黃檀種子的發(fā)芽勢(shì)不同。50 mg/L 的GA3處理下紅果黃檀發(fā)芽勢(shì)最高；300 mg/L 的2，4-D 處理下紅果黃檀發(fā)芽勢(shì)最低。

圖1 不同濃度藥劑浸種對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響

隨著3 種藥劑濃度的增加，紅果黃檀的發(fā)芽勢(shì)總體上先升高后降低。與CK 相比，GA3處理的發(fā)芽勢(shì)在濃度為50 mg/L 時(shí)顯著增加了49.51%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)最大，為0.52。其他幾種濃度處理過(guò)的種子發(fā)芽勢(shì)與CK 相比有一定的提升，但是無(wú)顯著差異，說(shuō)明GA3浸泡對(duì)紅果黃檀種子的發(fā)芽速率和發(fā)芽的整齊度都有一定的提升。各濃度的IAA處理下紅果黃檀的發(fā)芽勢(shì)與CK 相比均無(wú)顯著差異，但濃度超過(guò)100 mg/L 時(shí)會(huì)降低發(fā)芽勢(shì)，說(shuō)明IAA 浸種對(duì)紅果黃檀種子發(fā)芽勢(shì)在低濃度處理時(shí)有一定的提高作用，但是濃度稍高則會(huì)產(chǎn)生反作用；50、100 mg/L 的2，4-D 處理下紅果黃檀發(fā)芽勢(shì)與CK 相比均略有增加，但沒(méi)有形成顯著差異，而紅果黃檀發(fā)芽勢(shì)在200、300 mg/L 的2，4-D 處理下分別比CK 顯著降低了34.55%、52.74%，說(shuō)明當(dāng)濃度大于100 mg/L 時(shí)2，4-D 浸種不能提高紅果黃檀的發(fā)芽勢(shì)，反而會(huì)降低發(fā)芽勢(shì)。

2.2 不同藥劑、濃度浸種對(duì)紅果黃檀種子發(fā)芽率的影響

如圖2 所示，隨著GA3、2，4-D、IAA 3 種藥劑濃度的增加，紅果黃檀的發(fā)芽率總體上先升高后降低。與CK 相比，GA3在濃度為50 mg/L 時(shí)，發(fā)芽率顯著增加了36.04%，為73.01%。在各濃度IAA 處理下的紅果黃檀種子發(fā)芽率與CK 相比無(wú)顯著差異，說(shuō)明IAA 浸種對(duì)紅果黃檀種子的發(fā)芽率作用很小。在50、100、200 mg/L 濃度的2，4-D 處理下的紅果黃檀發(fā)芽率與CK 相比無(wú)顯著差異；而在300 mg/L濃度的2，4-D 處理下的紅果黃檀種子發(fā)芽率與CK 相比顯著降低了24.35%，說(shuō)明濃度大于200 mg/L 后，2，4-D 浸種會(huì)降低紅果黃檀的發(fā)芽率，抑制種子的發(fā)芽。

圖2 不同濃度藥劑浸種對(duì)種子發(fā)芽率的影響

2.3 不同藥劑、濃度浸種對(duì)紅果黃檀種子發(fā)芽指數(shù)的影響

如圖3 所示，不同藥劑及濃度處理下，紅果黃檀種子的發(fā)芽指數(shù)不同。50 mg/L 的GA3處理下發(fā)芽指數(shù)最高，為7.26；300 mg/L 的2，4-D 處理下發(fā)芽指數(shù)最低，為2.74。

圖3 不同濃度藥劑浸種對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響

3 種藥劑對(duì)紅果黃檀發(fā)芽指數(shù)的提高效果隨著濃度的提升均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。與CK 相比，GA3處理的發(fā)芽指數(shù)在濃度為50 mg/L 時(shí)顯著增加了64.63%，為7.26。各濃度IAA 處理下紅果黃檀種子的發(fā)芽指數(shù)與CK 相比無(wú)顯著差異，說(shuō)明IAA 浸種對(duì)紅果黃檀種子的發(fā)芽指數(shù)的影響很小。50 mg/L、100 mg/L 的2，4-D 處理下紅果黃檀種子的發(fā)芽指數(shù)較CK 有一定提高，但差異不顯著。2，4-D 濃度為200 mg/L 和300 mg/L 時(shí)，與50 mg/L 相比分別顯著降低了40.46%、52.01%，說(shuō)明當(dāng)濃度超過(guò)100 mg/L后，2，4-D 浸種會(huì)對(duì)發(fā)芽指數(shù)起到較為強(qiáng)烈的反作用。

2.4 不同藥劑、濃度浸種對(duì)紅果黃檀幼苗生長(zhǎng)的影響

由表2 可知，3 種藥劑處理下紅果黃檀種子的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)均呈現(xiàn)出隨著濃度的提升先升高后降低的趨勢(shì)；根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)在不同藥劑處理下，除50 mg/L 濃度處理下的芽長(zhǎng)GA3略低于IAA 外，其他處理均為GA3效果最好。

表2 不同藥劑種類和濃度對(duì)紅果黃檀根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響

與CK 相比，GA3處理下的根長(zhǎng)在各濃度下均無(wú)顯著差異，濃度為50 mg/L 時(shí)對(duì)根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的促進(jìn)效果最好；IAA 浸泡的種子根長(zhǎng)在濃度為50 mg/L 時(shí)效果最好，芽長(zhǎng)在濃度為300 mg/L 時(shí)比CK 顯著降低了21.05%；2，4-D 浸種處理下的紅果黃檀種子在200、300 mg/L 濃度處理下根長(zhǎng)與CK 相比顯著降低了45.22%、58.76%；芽長(zhǎng)與CK 相比顯著降低了45.86%、51.59%。

3 討論與結(jié)論

紅果黃檀作為降真香的基源植物之一，具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，使用植物外源激素能夠在一定程度上提升紅果黃檀種子的發(fā)芽率。該研究表明，濃度為50 mg/L 的GA3在幾種處理中最適宜紅果黃檀種子的萌發(fā)；高濃度的2，4-D 對(duì)紅果黃檀種子的萌發(fā)起抑制效果，特別是當(dāng)2，4-D 的濃度大于200 mg/L 時(shí)，種子的發(fā)芽率會(huì)顯著下降的同時(shí)，根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)也會(huì)受到抑制，導(dǎo)致后期無(wú)法正常生長(zhǎng)而造成死亡；當(dāng)IAA 濃度在0~100 mg/L時(shí)可以促進(jìn)種子萌發(fā)，但是作用不顯著，大于100 mg/L 則會(huì)略微抑制種子萌發(fā)，但是在0~200 mg/L 范圍內(nèi)對(duì)根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)可以起促進(jìn)作用，大于200 mg/L 會(huì)抑制根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)。

在研究所用的3 種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中，GA3對(duì)紅果黃檀種子的效果最好，不同濃度處理下的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)都得到了提高，同時(shí)還促進(jìn)了根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)，這可能是因?yàn)镚A3誘導(dǎo)了與種子萌發(fā)相關(guān)酶的合成，提高了酶活性，從而促進(jìn)了種子的萌發(fā)[13]。聶瑩瑩等的研究表明，隨著GA3濃度的增加，紫花苜蓿（Medicago sativa）種子萌發(fā)各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，在50 mg/L的GA3處理下的萌發(fā)效果最好[14]；黃寧等發(fā)現(xiàn)100 mg/L的GA3對(duì)楓香（Liquidambar formosana）種子的萌發(fā)效果最好，各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。該研究與上述研究結(jié)果基本一致，紅果黃檀種子的萌發(fā)效果總體趨勢(shì)為先增加后降低，在GA3濃度為50 mg/L 時(shí)效果最好。

IAA 在低濃度時(shí)對(duì)紅果黃檀種子有一定促進(jìn)作用，但是隨著濃度的升高促進(jìn)作用逐漸降低，沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響，這與劉長(zhǎng)樂(lè)等用IAA 處理烏拉爾甘草（Glycyrrhiza uralensis）種子的研究結(jié)果相似[15]。2，4-D 在低濃度處理下可以促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)分化，但是高濃度會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用[16]。該研究顯示，高濃度的2，4-D 會(huì)顯著抑制紅果黃檀種子的萌發(fā)和后續(xù)的生長(zhǎng)發(fā)育，造成紅果黃檀芽發(fā)育不良和根部的發(fā)育畸形。

綜上所述，GA3、IAA、2，4-D 3 種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)紅果黃檀種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用從大到小的順序?yàn)镚A3>IAA>2，4-D。50 mg/L 的GA3對(duì)紅果黃檀種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)效果最好，可在生產(chǎn)中用于促進(jìn)紅果黃檀種子萌發(fā)。