植物激素对冰叶日中花种子萌发的影响

作者：王梦田 朱淑珠 石艳君

来源：《安徽农学通报》2019年第06期

摘; 要：为探索冰叶日中花（Mesembryanthemum crystallinum Linn.）种子萌发过程中激素种类及浓度的调控作用，利用不同种类及浓度的植物激素（NAA、GA3：0、0.1、1、5、50、150、200mg/L;6-BA：0、0.05、0.5、1、5、9、15mg/L），检测种子萌发率、发芽势及发芽指数。结果表明：在适宜浓度下，3种激素对冰叶日中花种子的萌发都有促进作用。其中，6-BA在0.05mg/L时对种子萌发的促进作用最为明显，萌发率达到61%，较对照组提高了18个百分点。

关键词：冰叶日中花;种子萌发;植物激素

中图分类号 Q945.78 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）06-0147-03

Abstract：In order to explore the regulation of hormone species and concentration in the seed germination of Mesemryanthemum crystallinum L.，different types and concentrations of phytohormones （NAA，GA3：0，0.1，1，5，50，150，200mg/L;6-BA：0，0.05，0.5，1，5，9，15mg/L），were added; and then detected the; germination rate，germination potential and germination index of the seed.The results showed that under the appropriate concentration，the three hormones could promote the germination of the seeds.Among them，6-BA at 0.05mg/L had the most obvious effect on seed germination，and the germination rate reached 61%，which was 18% higher than the control group.

Key words：Mesembryanthemum crystallinum L.;Seed germination;Plant hormone 我国盐渍化土地数量众多，土壤盐渍化是影响农林生产和生态环境的主要因素[1]，因此，改善盐渍化土地的生态环境已成为我国农林生产中亟待解决的问题[2]。通过研究耐盐植物的生理和分子机制，筛选出耐盐性强的植物，改良作物的遗传基因，提高植物的耐盐性，是农林业研究的一个重要领域[3]。在盐渍化土壤中，种子萌发是植物生长的关键和敏感阶段，增强种子的耐盐性和萌发率是提高植物成活率的关键[4]。

冰叶日中花（Mesembryanthemum crystallinum L.）是植物耐盐性研究的模式植物。目前，关于冰叶日中花种子萌发的研究大多集中于NaCl浓度的探究[5]，但关于激素种类及浓度对冰叶日中花种子发芽率的影响还未见报道。笔者通过冰叶日中花种子的萌发率、发芽势及发芽指数等指标，研究植物激素对冰叶日中花种子萌发的影响[6]，为确定冰叶日中花无菌培养基质的成分提供依据。 1 材料与方法

1.1 材料 冰叶日中花种子购于山东省寿光米多农业科技有限公司。赤霉素（GA3）、奈乙酸（NAA）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）、NaCl均为分析纯，购于国药。所有培养材料均置于（25±1）°C、光照时间12h/d的恒温培养室内培养[7]。

1.2 试验方法

1.2.1 种子消毒 选取大小均匀无病虫害的冰叶日中花种子，用70%酒精浸泡2min，再用0.1%HgCl2浸泡2min消毒处理，然后用无菌水冲洗5次，用无菌滤纸吸干水分，接种于萌发培养基上，每个处理50颗种子，设3个重复[8]。

1.2.2 植物激素的处理 萌发培养基为MS培养基，琼脂6g/L，pH5.8;另使用不同浓度的植物激素（NAA、GA3：0、0.1、1、5、50、150、200mg/L;6-BA：0、0.05、0.5、1、5、9、15mg/L）浸种4h后进行发芽处理[9]，以正常条件不加植物激素处理作对照。将消毒过的种子接入萌发培养基，暗室中培养2d后，进行光照培养。每日定时观察统计种子萌发数，以第4d计算发芽势，第7d计算发芽率及发芽指数[10]。

1.3 数据处理 以胚根长≥2mm时算作种子萌发。萌发率（GR）=n/N×100%（n为最终达到的正常发芽粒数，N为供试种子数）;发芽势（GP）=规定时间内发芽种子数/供试种子数;发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）（Gt为第t天的发芽数，Dt为相应的发芽天数）;相对盐害率=（对照发芽率-处理发芽率）/对照发芽率×100%[11]。用Excel 2010软件进行数据处理及单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 6-BA浓度对冰叶日中花种子萌发的影响 将经0.1%HgCl2消毒2min的冰叶日中花种子分别浸种于0、0.05、0.5、1、5、9、15mg/L的6-BA溶液中，以正常条件不加植物激素处理作对照。上述处理的冰叶日中花种子均接种于MS培养基中。实验发现，与空白对照组相比，随着6-BA的浓度不断升高，冰叶日中花种子的萌发率呈先上升后下降的趋势，在0.05mg/L时萌发率最高，对种子萌发的促进作用达到了顶峰（图1）。

2.2 NAA浓度对冰叶日中花种子萌发的影响 将经0.1%HgCl2消毒2min的冰叶日中花种子分别浸于0、0.1、1、5、50、150、200mg/LNAA溶液，以正常条件不加植物激素处理作对照。上述处理的冰叶日中花种子均接种于MS培养基中。实验发现，与空白对照组相比，冰叶日中花種子的萌发率、发芽势及发芽指数在不同浓度NAA溶液处理后均呈现出先升高后降低的趋势，萌发率在NAA1mg/L时最高，而发芽势及发芽指数在5mg/L时达到峰值（图3、图4）。

2.3 GA3浓度对冰叶日中花种子萌发的影响 将经0.1%HgCl2消毒2min的冰叶日中花种子分别浸于0、0.1、1、5、50、150、200mg/L GA3溶液中，以正常条件不加植物激素处理作对照。上述处理的冰叶日中花种子均接种于MS培养基中。实验发现，GA3的浓度对种子发芽率的影响并不明显（P>0.05），随着GA3浓度的升高，发芽率整体呈现微弱的上升趋势（图5）。在150mg/L时，种子的发芽势较空白组提高了13个百分点，处于峰值;当浓度达到200mg/L时，种子萌发率最高，较空白组提升了11个百分点。

3 结论与讨论

在进行植物组织培养时，萌发培养基的篩选是关键性的步骤之一。种子休眠是植物延迟萌发至理想生长条件的一种适应性机制，而解除休眠是内外因素相互作用的结果。外因是指适当的光照、温度、水分和氧气，内因是指种子本身是否有足够的储备，以及在接收到外部信号后，利用这些储备启动各种生命活动相关的生化反应的能力。在种子的休眠和萌发过程中，激素起着非常重要的作用，它们可以通过信号转导对种子内部的各种生理变化作出反应，调节一系列蛋白质和酶的代谢，从而调节种子的休眠和萌发[12]。

植物中各种激素种类对植物萌发及生长起着重要的调节作用，当细胞分裂素及生长素含量增加时，种子解除休眠，萌发率提高。GA3、NAA及6-BA作为重要的植物激素，可以刺激植物的分裂和生长，常用于解除种子休眠，提高萌发率。研究结果发现，MS培养基中所含的大量及微量元素有利于植物的生长，而合适浓度的植物激素的添加则明显促进了冰叶日中花种子的萌发;在激素的种类和添加方式上，3种激素均表现出明显的促进作用，其中，0.05mg/L6-BA溶液浸种4h的处理对种子萌发的促进作用最大，萌发率达到61%，较对照组提高了18个百分点;5mg/LNAA溶液浸种4h的处理对种子活力提升的促进作用最大。但只有在一定范围内，植物激素才能提高种子活力，促进种子萌发。当激素浓度超过这个范围时，可能会促进生长激素的增加，促进乙烯的释放，打破种子内部的生理平衡，抑制种子萌发，甚至导致种子活力的丧失[13]。

种子休眠的解除和种子萌发是多种激素相互作用的结果。某一激素的含量和敏感性的变化并不能完成这一复杂的生理过程，它需要各种激素和各种因素在外界环境中的综合作用。为了解种子萌发的生理生化机制，仅考虑单一因素是不够的。随着分子生物学理论和技术的飞速发展，对种子休眠和萌发机制的研究将会更加深入，其生理生化机制将会更加清晰。 参考文献

[1]王家源.苦楝种苗耐盐胁迫的生理响应机制研究[D].南京：南京林业大学，2013. [2]Khan S S，Sheikh K H.Effects of different levels of salinity on seed germination and growth of Capsicum annuum L[J].Journal of Agricultural Science，1976，78（1）：65-71.

[3]史滟滪，杨静慧，张志武，等.七种观赏植物叶片离体分析和耐盐性研究[J].天津农林科技，2014（2）：9-11.

[4]田雨.种子逆境发芽及提高种质抗逆性方法研究[D].长春：东北师范大学，2011. [5]王文果，陈志新，张克中，等.一氧化氮对NaCl胁迫下冰叶日中花种子萌发的影响[J].北京农学院学报，2016，31（4）：81-85.

[6]邹琦.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业出版社，2003.

[7]Libikkonieczny M，Kozieradzkakiszkurno M，Z.MichalecWarzecha，et al.Influence of anti- and prooxidants on rhizogenesis from hypocotyls of Mesembryanthemumcrystallinum L.cultured in vitro[J].ActaPhysiologiaePlantarum，2017，39（8）：166.

[8]陈思，张君，黄洲，等.非洲冰草快速繁殖及试管苗玻璃化的影响因子[J].植物生理学报，2016（10）：1491-1497.

[9]刘拴成，曹兴明，穆俊祥，等.外源激素对盐胁迫下番茄种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子，2016（12）.

[10]张利霞，常青山，侯小改，等.不同钠盐胁迫对夏枯草种子萌发特性的影响[J].草业学报，2015，24（3）：177-186.

[11]Lu Y M，Su C qQ，Li H F.Effects of different salts stress on seed germination and seedling growth of Trifoliumrepens[J].ActaPrataculturaeSinica，2013，22（4）：123-129.

[12]杨荣超，张海军，王倩，等.植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究进展[J].草地学报，2012，20（1）：1-9.

[13]王丽敏，张霞，张富春.植物激素赤霉素和萘乙酸对盐穗木种子萌发的影响[J].新疆农业科学，2014，51（3）. （责编：徐世红）