吲哚乙酸與赤霉素對玉米種子萌發和幼苗生長的影響

叢永柱等

摘要 [目的]探討不同濃度吲哚乙酸與赤霉素對玉米種子萌發和幼苗生長的影響。[方法]以海玉13號玉米種子為供試材料，測定了5種不同濃度（0、10、20、30、35 mg/L）處理下吲哚乙酸和赤霉素（GA3）對玉米種子發芽勢、發芽率、發芽指數、幼苗苗長、幼苗根長、幼苗活力指數等的影響。[結果]吲哚乙酸和赤霉素對玉米種子萌發和幼苗生長的影響均表現為先升高后下降，30 mg/L的吲哚乙酸和20 mg/L的赤霉素對玉米種子萌發和幼苗生長影響最顯著，且不同濃度吲哚乙酸對玉米種子的影響比較平緩，而不同濃度赤霉素對玉米種子萌發和幼苗生長影響差異比較大。[結論]該研究為吲哚乙酸與赤霉素在玉米上的合理使用提供了依據。

關鍵詞 吲哚乙酸；赤霉素；玉米；種子萌發；幼苗生長

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）13-03836-03

玉米（Zea May L.）是世界上分布最廣泛的糧食作物之一，種植面積居全世界第3位。玉米是粗糧中的保健佳品，食用玉米對人體的健康有益。植物體內天然合成的植物激素由于含量甚微、難以提取、價格昂貴而難以用于大規模的農業生產。隨著研究的深入，人們利用化學合成的方法成功合成了許多具有天然植物激素生理活性的有機化合物——植物生長調節劑。吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA）等人工合成的植物生長調節劑由于其合成較容易、價格低、效果好、可以大規模應用于農業生產而發展成為現代化農業的一項重要措施。

該研究以海玉13號玉米種子為供試材料，設置5種不同濃度的吲哚乙酸和赤霉素（GA3）溶液處理玉米種子，探討其對玉米種子萌發和幼苗生長的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與藥品

供試材料海玉13號玉米種子購自黑河市金田農業有限公司。

試驗所用表面消毒劑氯化汞（HgCl2）、植物生長調節劑吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA3）均為分析純。其中吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA3）的濃度梯度配制為0、10、20、30、35 mg/L。

1.2 方法

將挑選好的籽粒飽滿、大小一致、無病蟲害的玉米種子用0.1%氯化汞消毒10 min。消毒后的種子用蒸餾水沖洗干凈并晾干，然后用蒸餾水在常溫下浸種24 h。

將浸種后的種子置于鋪有雙層無菌濾紙的培養皿中培養，每皿10粒，每隔24 h更換1次藥品，共培養7 d。第1天試驗組每皿分別加入5 ml不同濃度的吲哚乙酸溶液和赤霉素溶液，對照組加蒸餾水，加水量以濾紙表面無水，手壓現水為準[1]。其余6 d每皿均為4 ml，保持種子濕度，并經常翻動，促使空氣流通。第3天測定種子發芽勢，第7天測定種子的發芽率、發芽指數、活力指數、苗長和根長[2-3]。每組10次重復。

2 結果與分析

2.1 吲哚乙酸和赤霉素處理對玉米種子發芽勢的影響

由圖1可見，隨著吲哚乙酸和赤霉素濃度的增加，玉米種子的發芽勢均表現為先增加后下降。吲哚乙酸處理組玉米種子發芽勢均高于對照組，當吲哚乙酸濃度為30 mg/L時發芽勢達最大，為對照組的 1.45倍，兩者之間差異極顯著。當赤霉素濃度為20 mg/L時，赤霉素處理組發芽勢達最大，為對照組的1.38倍，兩者之間差異極顯著；當赤霉素濃度超過20 mg/L時發芽勢急劇下降，濃度為35 mg/L時，玉米種子發芽勢顯著低于對照組，僅為對照組的85.14%。

縱觀不同濃度吲哚乙酸和赤霉素對玉米種子發芽勢的影響可見：吲哚乙酸對發芽勢的影響較平緩，在30 mg/L時發芽勢達到最大，而赤霉素對發芽勢的影響較明顯，赤霉素濃度為20 mg/L時發芽勢達最大，之后急劇下降，且吲哚乙酸對玉米種子發芽勢的促進作用優于赤霉素。

3 討論

3.1 吲哚乙酸對玉米種子萌發及幼苗生長的影響

生長素是植物必不可少的生長和發育的調節物質。吲哚乙酸等生長素類植物生長調節劑一方面可以促進細胞伸長生長，另一方面可以誘導和促進植物細胞分化，尤其是促進植物維管組織的分化，還可以促進植物同化物的運輸和種子萌發[4-7]。在該試驗中，所設置的吲哚乙酸濃度梯度（10、20、30、35 mg/L）所測定的各種指標均先升后降，試驗指標的最佳值出現在30 mg/L，這也與生長素的“雙重作用”相一致。盡管在35 mg/L各項指標均有所下降，但其數值均高于對照。由此可見，適宜濃度的吲哚乙酸可以促進玉米種子萌發和幼苗生長。

3.2 赤霉素對玉米種子萌發及幼苗的影響

赤霉素作為植物生長的必需激素之一，可刺激葉和芽的生長。赤霉素的作用方式之一是提高多種水解酶的活性，α-淀粉酶、核糖核酸酶、脂肪酶等水解酶類都能通過赤霉素的誘導重新形成；另一方面赤霉素也能促進溶酶體等釋放出貯藏的酶類，以提高水解酶的活性，使貯藏物質大量分解，輸送到新生器官供器官生長用。因此，應用赤霉素可打破種子、塊莖、鱗莖等植物器官的休眠，促進發芽。赤霉素的另一生理功能是促進細胞伸長和分裂，因此，可促進植物莖節的伸長和生長。因此，在赤霉素的作用下所產生的植物生理生化方面的變化都表示植物有機體新陳代謝的加強，這就大大的加速了植物的生長過程[8]。

在該試驗中，所設置的赤霉素濃度梯度（10、20、30、35 mg/L）下，所測定的各項指標先上升后下降，試驗指標的最佳值出現在20 mg/L，這也與劉冰等[9]的研究結果相吻合。

參考文獻

[1] HASSAN H U，LEITCH M H.Influence of seeding Density on contents and uptake of N，P，K in Linseed（Linum usitatissimum）[J].Agronomy and Crop Science，2000，185（3）：193.

[2] 楊和連，車靈艷，盧二喬.重金屬鉻對西葫蘆種子發芽及出苗的影響[J].種子，2004，23（6）：60-62.

[3] 周青，黃曉華，張一.鎘對種子萌發的影響[J].農業環境保護，2000，19（3）： 156-158.

[4] 劉進平.生長素運輸機制研究發展[J].中國農學通報，2007，23（5）：14-17.

[5] 呂劍，喻景權.植物生長素的作用機理[J].植物生理學通訊，2004，40（5）：625.

[6] 苑博華，廖祥儒，鄭曉杰，等.吲哚乙酸在植物細胞中的代謝及其作用[J].生物學通報，2005，40（4）：21-23.

[7] 吳國輝.植物生長素的作用機理[J].農機化研究，2004（6）：288.

[8] 黃先忠，蔣才富，廖立力，等.赤霉素作用機理的分子基礎與調控模式研究發展[J].植物學通報，2006，23（5）：499-510.

[9] 劉冰，薛峰，馬建芳，等.不同濃度GA3對蘿卜和玉米種子發芽率及幼苗生長的影響[J].天津師范大學學報，2011，31（4）：71-73.