吲哚乙酸与赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

丛永柱等

摘要 [目的]探讨不同浓度吲哚乙酸与赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以海玉13号玉米种子为供试材料，测定了5种不同浓度（0、10、20、30、35 mg/L）处理下吲哚乙酸和赤霉素（GA3）对玉米种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗苗长、幼苗根长、幼苗活力指数等的影响。[结果]吲哚乙酸和赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长的影响均表现为先升高后下降，30 mg/L的吲哚乙酸和20 mg/L的赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长影响最显著，且不同浓度吲哚乙酸对玉米种子的影响比较平缓，而不同浓度赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长影响差异比较大。[结论]该研究为吲哚乙酸与赤霉素在玉米上的合理使用提供了依据。

关键词 吲哚乙酸；赤霉素；玉米；种子萌发；幼苗生长

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）13-03836-03

玉米（Zea May L.）是世界上分布最广泛的粮食作物之一，种植面积居全世界第3位。玉米是粗粮中的保健佳品，食用玉米对人体的健康有益。植物体内天然合成的植物激素由于含量甚微、难以提取、价格昂贵而难以用于大规模的农业生产。随着研究的深入，人们利用化学合成的方法成功合成了许多具有天然植物激素生理活性的有机化合物——植物生长调节剂。吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA）等人工合成的植物生长调节剂由于其合成较容易、价格低、效果好、可以大规模应用于农业生产而发展成为现代化农业的一项重要措施。

该研究以海玉13号玉米种子为供试材料，设置5种不同浓度的吲哚乙酸和赤霉素（GA3）溶液处理玉米种子，探讨其对玉米种子萌发和幼苗生长的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与药品

供试材料海玉13号玉米种子购自黑河市金田农业有限公司。

试验所用表面消毒剂氯化汞（HgCl2）、植物生长调节剂吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA3）均为分析纯。其中吲哚乙酸（IAA）和赤霉素（GA3）的浓度梯度配制为0、10、20、30、35 mg/L。

1.2 方法

将挑选好的籽粒饱满、大小一致、无病虫害的玉米种子用0.1%氯化汞消毒10 min。消毒后的种子用蒸馏水冲洗干净并晾干，然后用蒸馏水在常温下浸种24 h。

将浸种后的种子置于铺有双层无菌滤纸的培养皿中培养，每皿10粒，每隔24 h更换1次药品，共培养7 d。第1天试验组每皿分别加入5 ml不同浓度的吲哚乙酸溶液和赤霉素溶液，对照组加蒸馏水，加水量以滤纸表面无水，手压现水为准[1]。其余6 d每皿均为4 ml，保持种子湿度，并经常翻动，促使空气流通。第3天测定种子发芽势，第7天测定种子的发芽率、发芽指数、活力指数、苗长和根长[2-3]。每组10次重复。

2 结果与分析

2.1 吲哚乙酸和赤霉素处理对玉米种子发芽势的影响

由图1可见，随着吲哚乙酸和赤霉素浓度的增加，玉米种子的发芽势均表现为先增加后下降。吲哚乙酸处理组玉米种子发芽势均高于对照组，当吲哚乙酸浓度为30 mg/L时发芽势达最大，为对照组的 1.45倍，两者之间差异极显著。当赤霉素浓度为20 mg/L时，赤霉素处理组发芽势达最大，为对照组的1.38倍，两者之间差异极显著；当赤霉素浓度超过20 mg/L时发芽势急剧下降，浓度为35 mg/L时，玉米种子发芽势显著低于对照组，仅为对照组的85.14%。

纵观不同浓度吲哚乙酸和赤霉素对玉米种子发芽势的影响可见：吲哚乙酸对发芽势的影响较平缓，在30 mg/L时发芽势达到最大，而赤霉素对发芽势的影响较明显，赤霉素浓度为20 mg/L时发芽势达最大，之后急剧下降，且吲哚乙酸对玉米种子发芽势的促进作用优于赤霉素。

3 讨论

3.1 吲哚乙酸对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

生长素是植物必不可少的生长和发育的调节物质。吲哚乙酸等生长素类植物生长调节剂一方面可以促进细胞伸长生长，另一方面可以诱导和促进植物细胞分化，尤其是促进植物维管组织的分化，还可以促进植物同化物的运输和种子萌发[4-7]。在该试验中，所设置的吲哚乙酸浓度梯度（10、20、30、35 mg/L）所测定的各种指标均先升后降，试验指标的最佳值出现在30 mg/L，这也与生长素的“双重作用”相一致。尽管在35 mg/L各项指标均有所下降，但其数值均高于对照。由此可见，适宜浓度的吲哚乙酸可以促进玉米种子萌发和幼苗生长。

3.2 赤霉素对玉米种子萌发及幼苗的影响

赤霉素作为植物生长的必需激素之一，可刺激叶和芽的生长。赤霉素的作用方式之一是提高多种水解酶的活性，α-淀粉酶、核糖核酸酶、脂肪酶等水解酶类都能通过赤霉素的诱导重新形成；另一方面赤霉素也能促进溶酶体等释放出贮藏的酶类，以提高水解酶的活性，使贮藏物质大量分解，输送到新生器官供器官生长用。因此，应用赤霉素可打破种子、块茎、鳞茎等植物器官的休眠，促进发芽。赤霉素的另一生理功能是促进细胞伸长和分裂，因此，可促进植物茎节的伸长和生长。因此，在赤霉素的作用下所产生的植物生理生化方面的变化都表示植物有机体新陈代谢的加强，这就大大的加速了植物的生长过程[8]。

在该试验中，所设置的赤霉素浓度梯度（10、20、30、35 mg/L）下，所测定的各项指标先上升后下降，试验指标的最佳值出现在20 mg/L，这也与刘冰等[9]的研究结果相吻合。

参考文献

[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] 杨和连，车灵艳，卢二乔.重金属铬对西葫芦种子发芽及出苗的影响[J].种子，2004，23（6）：60-62.

[3] 周青，黄晓华，张一.镉对种子萌发的影响[J].农业环境保护，2000，19（3）： 156-158.

[4] 刘进平.生长素运输机制研究发展[J].中国农学通报，2007，23（5）：14-17.

[5] 吕剑，喻景权.植物生长素的作用机理[J].植物生理学通讯，2004，40（5）：625.

[6] 苑博华，廖祥儒，郑晓杰，等.吲哚乙酸在植物细胞中的代谢及其作用[J].生物学通报，2005，40（4）：21-23.

[7] 吴国辉.植物生长素的作用机理[J].农机化研究，2004（6）：288.

[8] 黄先忠，蒋才富，廖立力，等.赤霉素作用机理的分子基础与调控模式研究发展[J].植物学通报，2006，23（5）：499-510.

[9] 刘冰，薛峰，马建芳，等.不同浓度GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响[J].天津师范大学学报，2011，31（4）：71-73.