赤霉素对2个玛咖品种种子萌发的影响*

杨普秋，杨自云，蔡志全，王澍

(1.西南林业大学园林学院，云南 昆明 650224;2.中国科学院西双版纳热带植物园，云南 勐腊 666303)

玛咖 (Lepidium meyenii Walp.)属十字花科(Brassicaceae)独行菜属 (Lepidium L)1年生或2年生的草本植物，生长在海拔3 500～4 500 m的区域，在国外分布于南美安第斯山区、南美洲的秘鲁、巴拉圭、玻利维亚、阿根廷等地［1～2］。在中国，主要分布在云南、新疆、吉林、西藏和湖南等省 (区)［3～5］。玛咖是药食兼用的植物，富含蛋白质、氨基酸、矿物质、多糖等多种营养成分，经科学研究证明，玛咖具有平衡荷尔蒙、调节内分泌、抗疲劳、增加免疫力等保健功能。玛咖产业在云南是具有广阔市场前景的生物产业，已成为云南省高寒山区农民致富的重要项目与产业，获得了良好的社会和经济效益［6～7］。但是玛咖种子在自然条件下发芽缓慢，发芽率低，因此提高玛咖种子发芽率至关重要。

赤霉素 (GA3)能打破种子休眠，促进种子发芽和枝条生长［4］。赤霉素对蔬菜，果树等种子发芽有一定影响，有研究显示，赤霉素能促进种子发芽，当浓度为100 mg/L时，促进马齿苋 (Portulaca oleracea L.)［8］、樱桃 (Cerasus pseudocerasus)［9］、马蔺 〔Iris lactea Pall.var.chinensis(Fisch.)Koidz.〕［10］、落葵 (Basella rubra L.)［11］种子的发芽。同时，赤霉素还能抑制某些种子的发芽，如当赤霉素浓度为500 mg/L时，萝卜 (Raphanus sativus L.)［12］种子发芽受到抑制。赤霉素对于不同品种玛咖种子发芽的影响还未见报道。

本研究以黄色和黑色玛咖的种子为材料，采用不同浓度赤霉素浸种，比较其发芽率、发芽势、根长等发芽指标，旨在筛选有效促进玛咖种子萌发的赤霉最佳处理浓度，缩短其种子出苗时间，提高玛咖种子发芽率，为玛咖产业化发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

黄色玛咖和黑色玛咖的种子，黄色玛咖种子千粒重为0.635 5 g，黑色玛咖种子千粒重为0.602 2 g，2014年9月采自丽江玛咖种植基地。赤霉素(PHA0003，北京酷莱博公司)，SANYO光照恒温恒湿培养箱 (MLR-351H，日本三洋公司)。

1.2 实验方法

玛咖种子发芽实验于2014年10月在西南林业大学重点实验室进行。在实验开始前，进行种子预处理，用1%高锰酸钾浸种3 h，清水冲洗3次后，用滤纸吸干水分。实验设计5个处理，每个处理3次重复，每个重复50粒种子，处理浓度为50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L的赤霉素和清水对照 (CK)分别处理黄色和黑色玛咖种子。浸种溶液和种子比例为5:1，浸种时间为24 h。然后将黄色和黑色玛咖种子用清水和不同浓度赤霉素浸泡后捞起来，清水冲洗3次后，分别放在垫有双层湿润滤纸的直径为11 cm培养皿中，备用。

将培养皿放在培养箱中，白天温度25℃，夜间温度 15℃进行变温处理，湿度 60%，光照80%。实验过程中及时补充水分，保持滤纸湿润。种子发芽标准按照国际种子协会 (ISTA)规定，以胚根“露白”确定为发芽，玛咖种子10月17日开始培养，保湿培养3天后开始发芽，每天记录种子发芽数、发芽率和发芽指数。种子保湿幅度6天、8天、10天后测量其根长，第12天称其干生物量与鲜生物量。

发芽率 (%)=种子发芽数/种子总数×100;发芽势 (%)=发芽种子数达到高峰时的发芽数/种子总数×100;发芽指数 (GI)=∑ (Gt/Dt)，式中，Gt为t时间内的发芽数，Dt为相应发芽日数。

1.3 数据处理与分析

实验所得数据用Excel进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度赤霉素对玛咖种子发芽势的影响

玛咖种子经不同处理后，培养第6天后，全部发芽。培养6天时间观测所得实验结果列于下表1。

表1 不同浓度赤霉素对玛咖种子发芽的影响Tab.1 Effects of different concentrations of GA3on Maca seed germination

表1可知，5个处理的黄色玛咖和黑色玛咖的发芽势都有明显差异 (p＜0.05)。其中GA3浓度为200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的发芽势均达到最高值，分别为74%、63.34%，比CK清水对照处理的值高28%、23.34%，差异比较显著。GA3浓度为50 mg/L时，黄色玛咖种子发芽势最低，55.34%，比CK值高9.34%;GA3浓度为100 mg/L时，黑色玛咖种子发芽势最低，42.60%，比CK值高2.60%，差异不显著。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，发芽势最高的差值是10.66%，发芽势最低的差值是12.74%，CK对照差值是6.00%。实验结果表明，赤霉素对黄色玛咖种子发芽势促进作用更明显。

2.2 不同浓度赤霉素对玛咖种子发芽率的影响

表1结果表明，5个处理的发芽率都有明显差异 (p＜0.05)。其中 GA3浓度为200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的发芽率均达到最高值，分别为100%、97.34%，比CK清水对照处理的值高8.00%、7.34%，差异比较显著。GA3浓度为100 mg/L时，黄色玛咖种子发芽率最低，94.00%，比CK值高2%;GA3浓度为50 mg/L时，黑色玛咖种子发芽率最低，93.34%，比CK值高3.34%，差异显著。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，发芽率最高的差值是2.66%，发芽率最低的差值是0.66%，CK对照差值是2%。

2.3 不同浓度赤霉素对玛咖种子发芽指数的影响

表1结果表明，5个处理的发芽指数都有明显差异 (p＜0.05)。其中 GA3浓度为 200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的发芽指数均达到最高值，分别为34.42、31.87，比CK清水对照处理的值高6.78、6.56，差异比较显著。GA3浓度为50 mg/L时，黄色玛咖种子发芽指数最低，30.27，比CK值高2.63;GA3浓度为100 mg/L时，黑色玛咖种子发芽指数最低，26.93，比CK值高3.34，差异显著。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，发芽指数最高的差值是2.55，发芽指数最低的差值是3.34，CK对照差值是2.33。赤霉素浸种后，能提高其种子发芽指数，且相同浓度的赤霉素浸种，发芽指数黄色玛咖种子＞黑色玛咖种子。

2.4 不同浓度赤霉素对玛咖种子鲜生物量的影响

表1结果表明，5个处理的种子鲜生物量都有明显差异 (p＜0.05)。其中 GA3浓度为200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的种子鲜生物量均达到最高值，分别为151.63 mg、147.43 mg，比CK清水对照处理的值高76.35 mg、76.36 mg，差异比较显著。GA3浓度为50 mg/L时，黄色玛咖种子的种子鲜生物量最低，131.2 mg，比CK值高55.92 mg;GA3浓度为50 mg/L时，黑色玛咖种子的种子鲜生物量最低，124.97 mg，比CK值高53.9 mg，差异显著。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，种子鲜生物量最高的差值是4.2 mg，发芽指数最低的差值是6.23 mg，CK对照差值是4.21 mg。说明赤霉素浸种后，有助于玛咖种子吸收水份，以利于其种子萌发。

2.5 不同浓度赤霉素对玛咖种子干生物量的影响

表1结果表明，5个处理的种子干生物量都有明显差异 (p＜0.05)。其中 GA3浓度为200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的种子干生物量均达到最高值，分别为15.2 mg、14.83 mg，比CK清水对照处理的值高 7 mg、7.63 mg，差异比较显著。GA3浓度为50 mg/L时，黄色玛咖种子的种子干生物量最低，13.3 mg，比CK值高5.1 mg;GA3浓度为50 mg/L时，黑色玛咖种子的种子干生物量最低，11.87 mg，比CK值高4.67 mg，差异不显著。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，种子干生物量最高的差值是0.37 mg，发芽指数最低的差值是1.43 mg，CK对照差值是1 mg。说明经过赤霉素处理的玛咖种子，能够提高干生物量含量，有利于玛咖质量的增加。

2.6 不同浓度赤霉素对玛咖种子根长的影响

不同浓度赤霉素浸种24 h，保湿培养6－10天后，其根长测量结果见图1～2。

图1 不同浓度赤霉素对黑色玛咖根长的影响Fig.1 Effects of different concentrations of GA3on black Maca root length

图1～2结果表明，5个处理的种子根长都比清水对照高，差异显著 (p＜0.05)。其中GA3浓度为200 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的根长均达到最高值，黄色分别是14.54 mm、19.54 mm、22.05 mm，黑色分别为 12.07 mm、19.82 mm、21.18 mm。GA3浓度为50 mg/L时，黄色和黑色玛咖种子的根长与其他浓度相比最低，黄色分别是12.40 mm、17.36 mm、18.81 mm，黑色分别为 10.36 mm、16.49 mm、17.09 mm。黄色玛咖种子和黑色玛咖种子相比，黄色玛咖种子根长比黑色玛咖种子根长要长很多，分别是2.46 mm、0.28 mm、0.86 mm。说明赤霉素浸种有利于玛咖种子萌发后，其根的生长。

图2 不同浓度赤霉素对黄色玛咖根长的影响Fig.2 Effects of different concentrations of GA3on yellow Maca root length

3 结论与讨论

本实验结果显示，不同浓度的赤霉素对玛咖种子均能提高玛咖种子发芽率，这与其他种子发芽率的实验结果一致［8－11］，当浓度为200 mg/L时，对黄色玛咖和黑色玛咖种子发芽促进效果最好，且其种子发芽最整齐;不同品种之间，黄色玛咖种子发芽率均大于黑色玛咖种子。

不同浓度赤霉素浸种24 h，都能提高玛咖种子根长，当浓度为200 mg/L时，2种玛咖的根长最长，黄色玛咖的根长可达22.05 mm，黑色玛咖的根长可达21.18 mm。有研究显示，不同浓度赤霉素溶液对白枪杆 (Fraxinus malacophylla)［12］种子的根长影响不显著，但对根粗的影响极为显著。黄色玛咖种子比黑色玛咖种子根长要长，保湿培养6天后，相差2.46 mm。本研究因参试的玛咖品种较少，今后应该选择更多的玛咖品种进行研究，以全面的评估赤霉素对玛咖种子发芽的影响。

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