位劼(遼寧省凌源市國有欺天林場,遼寧 朝陽 122500)
油松(Pinustabuliformis)屬裸子植物松柏綱(Coniferopsida)松科(Pinaceae)松屬(Pinus)又名短葉松、黑松,適應性最廣,為陽性樹種,深根性,喜光、耐瘠薄、抗風,在-25 ℃時仍可正常生長。是北方干旱半干旱地區(qū)最重要的鄉(xiāng)土樹種之一,也是我國西北地區(qū)重要的水土保持和防風固沙樹種。
種子萌發(fā)是植物生長發(fā)育初始階段,發(fā)芽率和發(fā)芽勢是鑒定種子質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標,并與物種存活率有直接關系。油松種子產(chǎn)量較高,屬于中度休眠種子,但發(fā)芽率低,幼苗生長緩慢,是影響油松生產(chǎn)中的關鍵因素。植物激素是植物體內(nèi)的信號因子,對于調(diào)節(jié)植物的生長和發(fā)育有著重要的意義[1]。作為植物生長必需的激素,通過解除休眠,可以調(diào)控種子萌發(fā)與生長[2],在玉米、煙草、刺槐[3]的種子萌發(fā)中起到了良好的效果。
所以,筆者選擇3種植物生長調(diào)節(jié)劑吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、6-芐基腺嘌呤(6-BA)對油松種子進行處理,從油松種子的萌發(fā)著手, 研究不同濃度生長調(diào)節(jié)劑對油松種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響, 以期在油松種子萌發(fā)、縮短育種時間方面提供一些改進措施。
1.1 試驗材料與地點
2013年在遼寧省凌源市一油松人工林采收的油松種子,干燥后4 ℃冷藏保存,以保證萌發(fā)所需的種子質(zhì)量。
1.2 試驗設計
1.2.1 材料預處理 取大小均勻,顆粒飽滿,色澤光亮的油松種子,試驗前用5%的高錳酸鉀溶液浸泡12 h對其進行消毒處理。培養(yǎng)皿用烘箱進行消毒處理(105 ℃,12 h)。
1.2.2 試驗方法 種子在室溫下,分別用三種植物生長調(diào)節(jié)劑IAA、GA3、6-BA進行處理,設置40、80、120、160、200、240 mgL-16個濃度,設置清水處理作為對照(CK)。
1.2.3 發(fā)芽處理 每個處理隨機取出 50粒吸脹的種子在每個培養(yǎng)皿中擺放整齊,使每粒種子留有均勻的間距,保證與水分的良好接觸和足夠的生長空間,以防止發(fā)霉種子的互相感染。每個處理3次重復。放置光照培養(yǎng)箱(25 ℃,24 h)中進行培養(yǎng),直至發(fā)芽結束,計算發(fā)芽率和發(fā)芽勢。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法
發(fā)芽率(%)=萌發(fā)種子數(shù)/種子總數(shù)×100%;
發(fā)芽勢(%)=高峰期萌發(fā)種子數(shù)/種子總數(shù)×100%。
選擇數(shù)據(jù)分析軟件SPSS11.5,采用最小顯著差數(shù)法進行單因素方差分析。
2.1 不同處理對油松種子發(fā)芽率的影響
圖1為IAA、GA3、6-BA 3種植物生長調(diào)節(jié)劑不同處理濃度下油松種子發(fā)芽率。對于IAA來說,當濃度達120 mgL-1時,發(fā)芽率最高,為78.5%,與對照相比,差值為40.2%;濃度為40、80、160和200 mgL-1時也提高了油松種子的發(fā)芽率。當濃度為240 mgL-1時,發(fā)芽率比對照相比降低,說明過高的IAA濃度處理會抑制油松種子的萌發(fā)。
在不同濃度的GA3中,發(fā)芽率最高的是80 mgL-1處理,為76.5%,與對照相比差值為38.2%。其他濃度的發(fā)芽率在40、120和160 mgL-1時也較對照有所提高。當濃度為200和240 mgL-1時,發(fā)芽率相比對照有所降低,說明過高的GA3濃度會抑制油松種子的萌發(fā)。
由圖1可見,3種植物調(diào)節(jié)劑對油松種子發(fā)芽率均有一定的提高,以濃度為120 mgL-1的IAA表現(xiàn)最為明顯,其次是80 mgL-1GA3。濃度高于200 mgL-1會在一定程度上抑制油松種子的萌發(fā)。
圖1不同處理對油松種子發(fā)芽率的影響
2.2 不同處理對油松種子發(fā)芽勢的影響
由圖2可以看出,IAA、GA3和6-BA3種植物生長調(diào)節(jié)劑不同處理濃度下油松種子發(fā)芽勢。發(fā)芽勢最高的是120 mgL-1的IAA處理的油松種子。濃度為40~240 mgL-1時,3種植物生長調(diào)節(jié)劑處理的油松種子均能萌發(fā)。和對照相比,40~160 mgL-1時3種植物生長調(diào)節(jié)劑均能起到促進作用,并且隨著濃度升高發(fā)芽勢呈上升狀態(tài),在達到最高點時下降。在200和240 mgL-1時,植物生長調(diào)節(jié)劑起到抑制作用。
圖2 不同處理對油松種子發(fā)芽勢的影響
種子是植物特有的繁殖體,也是農(nóng)作物生產(chǎn)的物質(zhì)基礎[4]。種子休眠是植物對不良環(huán)境條件及季節(jié)性變化的生物學適應性。采用植物生長調(diào)節(jié)劑浸種是解除種子休眠、提高種子發(fā)芽率、改善田間生產(chǎn)性能的一種簡單易行的有效方法。IAA能夠促進發(fā)芽的原因可能是因為IAA能影響細胞分裂、伸長和分化[5]。GA3和6-BA對油松種子發(fā)芽的表現(xiàn)相似,其中GA3是內(nèi)源信號分子,在解除種子休眠方面起著重要作用,促進生長素類物質(zhì)的合成,提高種子內(nèi)淀粉酶活性,加快種子代謝活動,從而提高種子發(fā)芽能力[6],而6-BA主要的生理功能是促進細胞分裂,誘導組織分化,從而促進種子發(fā)芽。通過試驗可知,不同濃度的吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、6-芐基腺嘌呤(6-BA)3種植物生長調(diào)節(jié)劑處理下油松種子均可萌發(fā),對于植物激素,在一定的濃度范圍內(nèi),隨著激素的濃度增大,能促進種子的萌發(fā);但是超過一定的濃度范圍,則抑制種子萌發(fā)。當IAA濃度120mgffff9eL-1時,發(fā)芽率最高,為78.5%。和對照相比,40~160mgffff9dL-1時3種植物生長調(diào)節(jié)劑均能起到促進作用,在200和240mgffff9cL-1時,植物生長調(diào)節(jié)劑起到抑制作用。對低于40mgffff9bL-1的濃度的結果,本文沒有涉及,還需進一步驗證。
[1] 潘瑞熾.植物生理學[M].北京:高等教育出版社,2008:167-179
[2] 何中聲,劉金福,洪偉.不同處理對格氏栲種子發(fā)芽的影響[J].北京林業(yè)大學學報,2012,34(2):66-70
[3] 植物生長調(diào)節(jié)劑對刺槐種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學2014,42(4):100-103
[4] 張福平,賴秋純.6-BA等對番茄種子發(fā)芽與幼苗生長的影響[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2008(6):36-38
[5] 張福平,魏玲玲.IAA等對紫羅勒種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J].種子,2007,26(10):94-97
[6] 高春智,何炎,田有亮,等.不同濃度赤霉素浸種對樟子松種子萌發(fā)的影響[J].內(nèi)蒙古大學學報,2012,33(3):67-72