GA3和6-BA對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)的影響

湛潤(rùn)生，岳新麗，劉根科，王玉春，劉 璋

（1.大同大學(xué)農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，山西大同037009；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所，山西大同037008）

紫花苜蓿（Medicago sativa）營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，粗蛋白、維生素和礦物質(zhì)含量豐富，氨基酸的組成比較齊全，適口性好，具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性和穩(wěn)定的生產(chǎn)力，是國(guó)內(nèi)外優(yōu)先種植的優(yōu)良牧草品種，在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用[1～3]。但由于苜蓿種子小，在大田育苗和直播時(shí)，其發(fā)芽率和成活率較低，用種量較大。赤霉素（GA3）是種子中的重要物質(zhì)，它在促進(jìn)種子發(fā)育及調(diào)控種子的休眠和發(fā)芽中起著十分重要的作用；6-芐基腺嘌呤（6-BA）作為一種細(xì)胞分裂素，可促進(jìn)細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)芽的分化[4，5]。

本試驗(yàn)研究不同時(shí)間與質(zhì)量濃度的外源GA3和6-BA 浸種對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽的影響，旨在為提高紫花苜蓿種子田間出苗整齊度和發(fā)芽成苗能力進(jìn)行初步探索、為組織培養(yǎng)和種子發(fā)芽時(shí)的生理生化研究提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料紫花苜蓿種子由山西省農(nóng)科院高寒區(qū)作物研究所提供。試驗(yàn)于2008 年11 月在山西大同大學(xué)農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 方法

發(fā)芽試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》的方法進(jìn)行[6]。選飽滿、成熟的種子，用1%次氯酸鈉消毒10 min，而后在培養(yǎng)皿中放入3 層濾紙作為發(fā)芽床，分別加入15 mL 不同濃度的GA3（10，20，30，40，50 mg/L）和6-BA（0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mg/L）浸種2，5 h。以相同量蒸餾水為對(duì)照。將種子均勻擺放，加蓋，置于培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行暗培養(yǎng)，培養(yǎng)條件溫度為（25±0.5）℃，相對(duì)濕度80%。注意保持濾紙濕度。以胚根突破種皮2 mm 以上作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，逐日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子粒數(shù)。每處理50 粒種子，重復(fù)3 次。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

發(fā)芽率（%）=7 d 后萌發(fā)種子總數(shù)／供試種子總粒數(shù)×100%

發(fā)芽勢(shì)（%）=3 d 后萌發(fā)種子粒數(shù)／供試種子總粒數(shù)×100%[6]

數(shù)據(jù)用SAS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，多重比較用新復(fù)極差法，百分率數(shù)據(jù)作反正弦轉(zhuǎn)換。

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3 處理對(duì)苜蓿種子發(fā)芽的影響

從表1、表2 可以看出，經(jīng)不同時(shí)間、不同濃度GA3處理的苜蓿種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照，其中各處理組的苜蓿種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照相比均達(dá)顯著性差異。在所選濃度范圍內(nèi)，GA3浸種處理苜蓿種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)隨處理濃度的升高而增加；而且相同濃度的GA3，浸種5 h 發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于浸種2 h。其中，50 mg/L GA3處理苜蓿種子2 h 的發(fā)芽率達(dá)到60.67%，比對(duì)照提高了11.34%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到57.33%，比對(duì)照提高了12.66%；50 mg/L GA3處理苜蓿種子5 h 時(shí)，發(fā)芽率達(dá)到61.33%，比對(duì)照提高了10%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到58%，比對(duì)照提高了12%。由此可說(shuō)明，在一定濃度范圍內(nèi)，GA3處理可促進(jìn)苜蓿種子的萌發(fā)，而且增加其浸種時(shí)間也可以提高苜蓿種子的萌發(fā)。在GA3的濃度為50 mg/L，浸種5 h 時(shí)，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高。

表1 GA3 處理2 h 對(duì)苜蓿種子發(fā)芽力的影響

表2 GA3 處理5 h 對(duì)苜蓿種子發(fā)芽力的影響

2.2 6-BA 處理對(duì)苜蓿種子發(fā)芽的影響

從表3、表4 可以看出，經(jīng)不同時(shí)間、不同濃度6-BA 處理的苜蓿種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照；從方差分析和多重比較的結(jié)果來(lái)看，在0.5～2.0 mg/L 范圍內(nèi)，各處理苜蓿種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照相比均達(dá)到顯著性差異，而2.5 mg/L 處理與對(duì)照相比差異不顯著。其中，6-BA的濃度為1.5 mg/L 時(shí)，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高，浸種2 h 發(fā)芽率達(dá)62.67%，較對(duì)照提高了13.34%，發(fā)芽勢(shì)為56.67%，較對(duì)照提高了12%；浸種5 h 發(fā)芽率達(dá)64.67%，較對(duì)照提高了13.34%，發(fā)芽勢(shì)為57.33%，較對(duì)照提高了11.33%。從整體趨勢(shì)看，在0.5～1.5 mg/L 的濃度范圍內(nèi)，6-BA 浸種處理紫花苜蓿種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)隨濃度的升高而增加；當(dāng)濃度大于2.0 mg/L 時(shí)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)隨濃度的升高而降低。因此，在6-BA 的濃度為1.5 mg/L 條件下，浸種5 h 效果最好，種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高。

表3 6-BA 處理2 h 對(duì)苜蓿種子發(fā)芽力的影響

表4 6-BA 處理5 h 對(duì)苜蓿種子發(fā)芽力的影響

由表3，4 也可知，6-BA 的濃度在1.5 mg/L以下處理紫花苜蓿種子時(shí)，使用相同濃度的6-BA，浸種5 h 種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均高于浸種2 h。但是當(dāng)6-BA 的濃度達(dá)到2.0 mg/L 以上處理紫花苜蓿種子時(shí)，浸種5 h 種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均低于浸種2 h。由此可說(shuō)明，在一定濃度范圍內(nèi)，增加浸種時(shí)間可提高種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)；當(dāng)濃度超過(guò)一定范圍后，浸種時(shí)間加長(zhǎng)則會(huì)抑制種子的萌發(fā)。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同時(shí)間、不同濃度梯度的GA3和6-BA 對(duì)紫花苜蓿種子進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)種子的萌發(fā)均有不同程度的促進(jìn)作用，且同一激素還受濃度的影響。在一定濃度范圍內(nèi)，GA3和6-BA 均可提高紫花苜蓿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，并且增加浸種時(shí)間可以提高種子的發(fā)芽率。

在一般條件下，苜蓿實(shí)生種子可能已具備萌發(fā)的各種條件，能夠合成和轉(zhuǎn)化形成各種激素，但是這些激素都處于被束縛狀態(tài)，即所謂的休眠狀態(tài)，處于休眠的種子在播種后不能立即發(fā)芽。致種子休眠的因子有光、溫度、濕度、氧等外因子，還有種皮、胚、激素等內(nèi)因子。用一定濃度激素（赤霉素、細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素等）浸泡種子，能打破種子的休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)，提高種子的發(fā)芽率[7，8]。研究表明，GA3的促進(jìn)作用在于提高了種子內(nèi)部的IAA 水平，然后通過(guò)IAA 在其中直接起促進(jìn)作用，反映了其對(duì)生長(zhǎng)素IAA 合成起著一種調(diào)節(jié)作用，從而促進(jìn)種子的萌發(fā)[9，10]。而6-BA 能促進(jìn)細(xì)胞的分裂和器官的分化，本身就能促進(jìn)種子的萌發(fā)。本研究表明，6-BA 1.5 mg/L，GA350 mg/L 處理紫花苜蓿種子，都能得到較高的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，并且在一定濃度范圍內(nèi)，增加浸種時(shí)間可提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)。

［1］ 王志鋒，徐安凱，周艷春，等.34 份苜蓿品種產(chǎn)草量和品質(zhì)動(dòng)態(tài)研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，31（6）：48-50.

［2］ 王鑫，馬永祥，李娟.紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)成分及主要生物學(xué)特性[J].草業(yè)科學(xué)，2003，20（10）：39-40.

［3］ 孫建華，王彥榮，余玲.紫花苜蓿品種間產(chǎn)量性狀評(píng)價(jià)[J].西北植物學(xué)報(bào)，2004，24（10）：1837-1844.

［4］ 裴東升.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)朱頂紅不定芽誘導(dǎo)影響的研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（6）：62-63.

［5］ 張海娜，李存東，肖凱.外源細(xì)胞分裂素調(diào)控小麥生長(zhǎng)及衰老特性的生理機(jī)制[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（5）：1-7.

［6］ 張春慶，王建華.種子檢驗(yàn)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

［7］ 魚小軍，王芳，龍瑞軍.破除種子休眠方法的進(jìn)展[J].種子，2005，24（7）：46-49.

［8］ 趙美華.低溫與GA3對(duì)蘿卜種子發(fā)芽的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998，26（3）：74-76.

［9］ 李海平，任彩文.赤霉素浸種對(duì)苦蕎種子萌發(fā)生理特性的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：19-21.

［10］ 趙美華，薛娟，逯保德.不同濃度赤霉素對(duì)十字花科蔬菜種子發(fā)芽、出苗及活力的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（2）：16-18.