叢永柱等
摘要 [目的]探討不同濃度吲哚乙酸與赤霉素對(duì)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。[方法]以海玉13號(hào)玉米種子為供試材料,測(cè)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(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼苗苗長、幼苗根長、幼苗活力指數(shù)等的影響。[結(jié)果]吲哚乙酸和赤霉素對(duì)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響均表現(xiàn)為先升高后下降,30 mg/L的吲哚乙酸和20 mg/L的赤霉素對(duì)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長影響最顯著,且不同濃度吲哚乙酸對(duì)玉米種子的影響比較平緩,而不同濃度赤霉素對(duì)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長影響差異比較大。[結(jié)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(jù)。
關(guān)鍵詞 吲哚乙酸;赤霉素;玉米;種子萌發(fā);幼苗生長
中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(duì)人體的健康有益。植物體內(nèi)天然合成的植物激素由于含量甚微、難以提取、價(jià)格昂貴而難以用于大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著研究的深入,人們利用化學(xué)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(jī)化合物——植物生長調(diào)節(jié)劑。吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA)等人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑由于其合成較容易、價(jià)格低、效果好、可以大規(guī)模應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而發(fā)展成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重要措施。
該研究以海玉13號(hào)玉米種子為供試材料,設(shè)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(duì)玉米種子萌發(fā)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(hào)玉米種子購自黑河市金田農(nóng)業(yè)有限公司。
試驗(yàn)所用表面消毒劑氯化汞(HgCl2)、植物生長調(diào)節(jié)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(yǎng)皿中培養(yǎng),每皿10粒,每隔24 h更換1次藥品,共培養(yǎng)7 d。第1天試驗(yàn)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(duì)照組加蒸餾水,加水量以濾紙表面無水,手壓現(xiàn)水為準(zhǔn)[1]。其余6 d每皿均為4 ml,保持種子濕度,并經(jīng)常翻動(dòng),促使空氣流通。第3天測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì),第7天測(cè)定種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗長和根長[2-3]。每組10次重復(fù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 吲哚乙酸和赤霉素處理對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)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(fā)芽勢(shì)均表現(xiàn)為先增加后下降。吲哚乙酸處理組玉米種子發(fā)芽勢(shì)均高于對(duì)照組,當(dāng)吲哚乙酸濃度為30 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)最大,為對(duì)照組的 1.45倍,兩者之間差異極顯著。當(dāng)赤霉素濃度為20 mg/L時(shí),赤霉素處理組發(fā)芽勢(shì)達(dá)最大,為對(duì)照組的1.38倍,兩者之間差異極顯著;當(dāng)赤霉素濃度超過20 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)急劇下降,濃度為35 mg/L時(shí),玉米種子發(fā)芽勢(shì)顯著低于對(duì)照組,僅為對(duì)照組的85.14%。
縱觀不同濃度吲哚乙酸和赤霉素對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)的影響可見:吲哚乙酸對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響較平緩,在30 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大,而赤霉素對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響較明顯,赤霉素濃度為20 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)最大,之后急劇下降,且吲哚乙酸對(duì)玉米種子發(fā)芽勢(shì)的促進(jìn)作用優(yōu)于赤霉素。
3 討論
3.1 吲哚乙酸對(duì)玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響
生長素是植物必不可少的生長和發(fā)育的調(diào)節(jié)物質(zhì)。吲哚乙酸等生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑一方面可以促進(jìn)細(xì)胞伸長生長,另一方面可以誘導(dǎo)和促進(jìn)植物細(xì)胞分化,尤其是促進(jìn)植物維管組織的分化,還可以促進(jìn)植物同化物的運(yùn)輸和種子萌發(fā)[4-7]。在該試驗(yàn)中,所設(shè)置的吲哚乙酸濃度梯度(10、20、30、35 mg/L)所測(cè)定的各種指標(biāo)均先升后降,試驗(yàn)指標(biāo)的最佳值出現(xiàn)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(xiàng)指標(biāo)均有所下降,但其數(shù)值均高于對(duì)照。由此可見,適宜濃度的吲哚乙酸可以促進(jìn)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長。
3.2 赤霉素對(duì)玉米種子萌發(fā)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(dǎo)重新形成;另一方面赤霉素也能促進(jìn)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(zhì)大量分解,輸送到新生器官供器官生長用。因此,應(yīng)用赤霉素可打破種子、塊莖、鱗莖等植物器官的休眠,促進(jìn)發(fā)芽。赤霉素的另一生理功能是促進(jìn)細(xì)胞伸長和分裂,因此,可促進(jìn)植物莖節(jié)的伸長和生長。因此,在赤霉素的作用下所產(chǎn)生的植物生理生化方面的變化都表示植物有機(jī)體新陳代謝的加強(qiáng),這就大大的加速了植物的生長過程[8]。
在該試驗(yàn)中,所設(shè)置的赤霉素濃度梯度(10、20、30、35 mg/L)下,所測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)先上升后下降,試驗(yàn)指標(biāo)的最佳值出現(xiàn)在20 mg/L,這也與劉冰等[9]的研究結(jié)果相吻合。
參考文獻(xiàn)
[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(duì)西葫蘆種子發(fā)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(duì)種子萌發(fā)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2000,19(3): 156-158.
[4] 劉進(jìn)平.生長素運(yùn)輸機(jī)制研究發(fā)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,23(5):14-17.
[5] 呂劍,喻景權(quán).植物生長素的作用機(jī)理[J].植物生理學(xué)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(xì)胞中的代謝及其作用[J].生物學(xué)通報(bào),2005,40(4):21-23.
[7] 吳國輝.植物生長素的作用機(jī)理[J].農(nóng)機(jī)化研究,2004(6):288.
[8] 黃先忠,蔣才富,廖立力,等.赤霉素作用機(jī)理的分子基礎(chǔ)與調(diào)控模式研究發(fā)展[J].植物學(xué)通報(bào),2006,23(5):499-510.
[9] 劉冰,薛峰,馬建芳,等.不同濃度GA3對(duì)蘿卜和玉米種子發(fā)芽率及幼苗生長的影響[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(4):71-73.