微量元素对小麦种子发芽状况的影响

刘自成等

摘要[目的]研究不同浓度Zn2+、MoO42-、BO32-对不同小麦品种种子发芽状况的影响。[方法]供试小麦品种分别为陇育0456和陇育4号。ZnSO4·7H2O、Na2MO4·2H2O、H2BO3、1%次氯酸钠溶液浓度均分别为0.1%、0. 3%、0.5%。[结果]浓度0.1%的Zn2+对小麦种子发芽表现为促进作用，浓度0.3%、0.5%的Zn2+对小麦种子发芽有抑制作用；浓度0.1%～0.5%的MoO42-、BO32-对小麦种子发芽均有胁迫作用，且随浓度的增加胁迫作用增强；BO32-对小麦种子发芽胁迫作用最大，MoO42-对小麦种子发芽的影响居中。[结论]同一离子不同浓度对同一品种小麦种子萌发有不同效应。同一离子同一浓度对不同小麦品种种子发芽效应不同。不同离子同一浓度对同一品种小麦种子发芽率亦不同。适宜的微量元素种类及浓度可促进小麦种子发芽。

关键词Zn2+、MoO42-、BO32-；小麦种子；发芽状况

中图分类号S512文献标识码

A文章编号0517-6611（2014）06-01650-03

Abstract [Objective] The aim was to study the effects of Zn2+， MoO42-， BO32- on germination of different wheat varieties. [Method] The wheat varieties were Longyu 0456 and Longyu No. 4. The concentration of ZnSO4·7H2O， Na2MO4·2H2O， H2BO3， 1%NaClO solution was all 0.1%， 0. 3%， 0.5%， resp.. [Result] 0.1% Zn2+ showed positive effect on wheat seed germination rate， 0. 3%， 0.5% Zn2+ showed inhibition effect； 0. 1%-0.5% MoO42- and BO32- both showed stress effect on wheat seed germination rate， and which enhanced with increasing of stress concentration； BO32- had the biggest stress effect on wheat germination rate， and which of MoO42- was medium. [Conclusion] The same ion of different concentrations has different effect on germination rate of the same wheat variety. The same ion with the same concentration has different effect on different wheat varieties. Different ion with the same concentration also has different effect on the same wheat variety. The suitable species of microelements and their concentration promotes the germination of wheat seeds.

Key wordsZn2+， MoO42-， BO32-； Wheat seed； Germination condition

微量元素鉬（Mo）、锌（Zn）、硼（B）等虽然在作物体内含量甚微，但它们在作物生长发育过程中起着不可替代的重要作用[1] 。随着氮磷钾化学肥料的大量施用，作物产量虽然不断提高，但生产效益有逐年下降的趋势。农业中对微量元素的需要逐渐迫切。相对于大量元素而言，微量元素在生物体内含量极少，但与动植物的生存和健康息息相关，具有至关重要的作用。微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。微量元素构成了体内重要的载体与电子传递系统，参与激素与维生素的合成，对遗传信息的携带者核酸的物理、化学性质均可产生影响。多种RNA聚合酶中含有锌，锌是植物体内多种酶的组成成分和活化剂。 小麦缺锌表现为麦苗叶片失绿，心叶白化，后期植株矮小，叶小而脆，根系变黑，空秕粒多，千粒重低[2]。

微量元素对种子的萌发起着不同程度的调节作用，利用一定浓度的微量元素浸种处理，可活化种子体内的酶系统，促进种子贮藏物质的分解，加速种子萌发的进程[3]。01%ZnSO4处理玉米（Zea mays L.）种子后，其发芽率和发芽指数均有提高[4]。0.1%ZnSO4处理水稻（Oryza sativa L.）种子12～14 h，促进了萌芽进程[5]。0.5%和0.1% ZnSO4浸种处理柳杉（Cryptomeria fortunei Hooibrenk）种子，可以明显提高种子脱氢酶的活性、呼吸速率、可溶性糖含量和蛋白质含量，而相对电导率却呈下降趋势[6]。笔者研究3种微量元素对小麦种子发芽率的影响，旨在探讨其促进小麦种子萌发的适宜浓度，为生产上采用它们处理小麦种子及在种衣剂中添加这些成分提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料供试小麦品种分别为陇育0456、陇育4号。供试药剂分别为ZnSO4.·7H2O、Na2MO4·2H2O、H2BO3、1%次氯酸钠溶液。

1.2方法

将供试小麦种子过4号筛，用1%次氯酸钠溶液浸种40 min，然后用大量清水反复冲洗，用清水浸泡4 h备用。选择直径12 cm的培养皿，每皿放入滤纸3张，在烘干箱105 ℃下灭菌6 h。随机取出100粒小麦种子在每个培养皿中摆放整齐，种子腹沟朝下，使每粒种子留有均匀的间距，保证与水分良好接触且有足够的生长空间，以防止发霉的种子互相感染。

分别称取4.40、13.10、21.98 g ZnSO4·7H2O定容至1 L，配制成浓度0.1% 、0.3%、0.5%的Zn2+溶液；分别称取252、7.57、12.61 g Na2MO4·2H2O定容至1 L，配制成浓度0.1%、0.3%、0.5%的MO42-溶液；分别称取5.73、17.18、28.63 g H2BO3定容至1 L，配制

成0.1%、0.3%、0.5%的BO32-溶液。以蒸餾水为对照，3次重复。在发芽皿底盘的外侧贴上标签，注明置床日期样品、编号、重复等。加入10 ml处理液于20 ℃下进行发芽，以后每天在每个培养皿中加入相应的处理液，以保证培养浓度一致，供小麦正常萌发，以芽长达种子长1/2时为发芽标准，从第4天初次计数，连续6 d后结束，统计发芽率。发芽率=﹙发芽种子数/供试种子数﹚×100%。

3结论与讨论

3.1结论

3.1.1同一离子不同浓度对同一小麦品种萌发有不同效应。

0.1%Zn2+对陇育0456种子发芽有促进作用，而0.3%、0.5%Zn2+有抑制作用，0.5%Zn2+的抑制作用强于0.3%Zn2+。0.1%～0.5% Zn2+对陇育4号均有抑制作用，抑制作用从弱到强依次为0.1%、0.3%、0.5%。MO42-、BO32-对两个小麦品种种子发芽的抑制作用也是随着离子浓度的增大依次增强。

3.1.2同一离子同一浓度对不同小麦品种萌发效应不同 。01%Zn2+对陇育0456有促进作用，对陇育4号有抑制作用。

3.1.3不同离子同一浓度对同一小麦品种种子发芽率亦不

同。0.1%Zn2+对陇育0456有促进作用，0.1%MoO42-、BO32-对陇育0456均有抑制作用。

3.2讨论

微量元素调节种子萌发生理过程的作用机理主要表现在3个方面：①影响种子萌发过程中多种酶的活性。种子萌发所需的能量来源于种子贮存物质的氧化分解，贮存物质的分解需要大量酶的参与，因此种子萌发时酶的变化是最为明显的现象[7]。②影响种子萌发过程中各种代谢作用。种子萌发伴随着种子吸水、呼吸作用的变化和酶的形成以及有机物质的转变[8]。一定浓度的Zn2+、MoO42-、BO32-等都能不同程度地促进种子的呼吸作用[9]，加快物质的分解速度，产生能量供给胚的生长。③某些微量元素间对种子萌发存在交互作用。

该研究仅针对Zn2+、MoO42-、BO32-对不同小麦品种种子发芽状况的影响进行探讨，Zn2+、MoO42-、BO32-等多种离子的交互影响有待于进一步研究和完善。Zn2+处理对陇育0456发芽的促进作用相对对照并不显著，未能验证浓度小于0.1%对该品种是否有作用，但前人研究表明，低浓度Zn2+一般对种子发芽率表现为促进作用。该试验中只涉及了01%、0.3%、0.5% 3个浓度梯度，MO42-、BO32-在试验中只表现出抑制作用。因此，小于0.1%的浓度是否会对种子发芽率有促进作用有待于进一步研究，同一种离子为何对不同小麦品种种子发芽率不同也有待于进一步探讨。

参考文献

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[2] 李强. 锌对小麦生长发育及产量影响的研究[J]. 耕作与栽培， 2003（3）：52-53.

[3] 刘铮.微量元素的农业化学[M].北京：农业出版社，1991：2-3，218，411.

[4] 傅强，杨期和，叶万辉.种子休眠的解除方法[J].广西农业生物科学，2003，22（3）：230-234.

[5] 洪法水，马成仓，王旭名.钙和锌对玉米种子活力和萌发过程中酶活性的影响[J].植物生理学通讯，1996，32（2）：110-112.

[6] 浙江农业大学.植物营养与肥料[M].北京：农业出版社，1988：58，144，166.

[7] 胡哲森.应用锌、硼提高柳杉种子活力初步研究[J].林业科技开发，1997（4）：31-32.

[8] 包中山.发芽生理学[M].马云杉，译.北京：农业出版社，1988：62.

[9] 董召文，王昌出，王兴元.0.1%B发芽状况及热处理时小麦种子活力的影响[J].安徽农业大学学报2000，27（3）：258-260.