激素处理种子对万寿菊发芽和幼苗生长的影响

张青瑞，崔　瑶，施卫省

(昆明理工大学 现代农业工程学院，云南 昆明 650500)



张青瑞，崔瑶，施卫省

(昆明理工大学 现代农业工程学院，云南 昆明 650500)

摘要：为提高万寿菊成活率，此研究以万寿菊种子为试验材料，以细胞分裂素和“金钾920” 对万寿菊种子进行处理。结果表明：浓度为 0.15%的细胞分裂素处理种子发芽势、发芽率均最高，分别达到78.3%、85.0%。不同激素处理对万寿菊胚芽的生长速度有一定促进作用，0.15%细胞分裂素处理胚芽长势最好，高于CK处理47.1%。随着两种激素浓度的增加，万寿菊胚根的生长速度均呈现下降的趋势，0.20%的“金钾920”处理对胚根生长的抑制作用最显著，低于CK处理38.3%。不同激素处理对万寿菊幼苗的鲜重、干重均有一定促进作用，只有0.10%的“金钾920”处理的干重和对照组相比没有差异， 0.20%的细胞分裂素处理的鲜重、干重值最大，分别高于CK处理36.4%、35.3%。图3，表3，参22。

关键词：万寿菊；植物激素；生长性状；发芽

0引言

万寿菊(TageteserectaL.)属菊科， 原产墨西哥，是一年生草本植物，喜温暖，较耐早霜，耐半荫，耐移植，抗性强，病虫害较少，对土壤要求不严格，生长迅速易栽培。由于其开花早、花期长、花型紧凑和花色艳丽、花型丰富、花色纯正、品种众多且根、叶、花均可入药等优点，目前已在世界各地广泛引种，是一种优良的园林绿化美化植物。另外万寿菊花瓣中富含叶黄素，叶黄素是一种天然色素，价格高，具有“软黄金”之称，所以万寿菊在园林和花卉市场、食品、饲料、医药、生物农药和化学工业等领域市场前景都十分广阔，开发潜力巨大[1-6]。

已有的研究从光照、温度、肥料、盐胁迫、镉胁迫及生长调节剂等因素对万寿菊的生理及生长特性的影响等方面开展了研究[7-14]，但有关外源激素对万寿菊种子发芽及其生育的影响研究还不够深入。如不同植物生长调节剂对万寿菊的影响[7]及植物生长抑制剂对万寿菊镉积累和化学形态的影响[8]等。因此，试验从植物激素着手，研究不同浓度的细胞分裂素、“金钾920”对万寿菊种子发芽和幼苗生长的影响，从而为万寿菊的应用和推广提供一定的理论依据和技术指导。

1材料与方法

1.1材料

万寿菊桔色品种：来源于安徽羽翔花卉苗木开发有限责任公司。细胞分裂素为4%的6-苄基腺嘌呤，由山东省安丘市金贝尔生物肥业有限公司生产；“金钾920”由山东省安丘市金贝尔生物肥业有限公司生产，可以激活作物细胞、加速细胞分裂及提高作物品质。

1.2方法

分别配置不同浓度的细胞分裂素和“金钾920”，对照组为蒸馏水，见表1。将种子分别放入盛有上述10 ml不同浓度细胞分裂素和“金钾920”两种溶液培养皿中 (铺有两层滤纸) ，每皿20粒种子，每个处理重复3次，每粒种子之间留有一定的间隙，便于发芽和观察计数。万寿菊种子每日称重补充蒸发掉的水分，每天上午定时观察种子发芽情况并记录。发芽标准以胚根突破种皮为基准，直至连续3d发芽数不再增加时终止发芽试验。

表1　不同激素处理

1.3 数据处理

在试验结束后计算种子发芽势、发芽率和发芽指数，并统计幼苗的苗高、根长、鲜重、干重。

发芽势 (%) =发芽种子数 (前3d) /供试种子数×100%；

发芽率 (%) =发芽种子数 (前7d) /供试种子数×100% ；

发芽指数=∑Gt/Dt，其中Gt为在t天内的发芽数；Dt为相应的发芽天数[15]；

1.4项目测定

终止发芽试验时，每种处理选长势一致的幼苗15株，测量根长、苗高、鲜重和干重。

胚根长度：将选取的植株洗净，将洗净的根系平铺在滤纸上，待水分吸干后用直尺测量茎基部到根部末端的距离，并记录数据；

胚芽高度：将植株平铺在纸上，测量生长点到茎基部的距离；

鲜重：将选取的完整植株洗净，用滤纸吸去多余水分，尽快用电子天平称量其鲜重。

干重：将幼苗置于55℃烘箱烘干至恒重，用电子天平称其干重。

采用Excel2007软件进行制图和数据处理、SPSS19.0软件进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1不同浓度细胞分裂素和“金钾920”对万寿菊种子发芽势的影响

浓度为0.10%、0.15%细胞分裂素处理种子的发芽势高于CK处理，其中0.10%细胞分裂素处理与CK处理无明显差异，0.15%细胞分裂素处理的发芽势最高为78.3%，高于CK处理15.6%；0.20%细胞分裂素处理种子的发芽势低于CK处理，见图1。浓度为0.10%、0.15%“金钾920”处理的发芽势均高于CK处理，其中0.10%“金钾920”处理的发芽势高于CK处理4%，0.15%“金钾920”的发芽势高于CK处理12.3%；浓度为0.20%“金钾920”的发芽势最低。以上结果说明低浓度的细胞分裂素和“金钾920”可以提高种子的发芽势，高浓度的则会降低种子的发芽势。

图1　不同浓度激素对万寿菊种子发芽势的影响Fig.1　Effects of different concentrations of hormones on marigold seed germination viogor

2.2不同浓度细胞分裂素和“金钾920”对万寿菊种子发芽率的影响

万寿菊种子在不同浓度的细胞分裂素和“金钾920”处理下均有发芽，浓度为0.10%、0.15%细胞分裂素处理种子的发芽率高于CK处理，其中0.10%细胞分裂素处理的发芽率与CK处理无显著差异，0.15%细胞分裂素处理的发芽率最高为85%，高于CK处理10%；0.20%细胞分裂素处理的发芽率低于CK处理3.3%，见图2。浓度为0.10%、0.15%“金钾920”处理种子的发芽率高于CK处理，其中0.10% “金钾920”处理的发芽率高于CK处理3.3%，0.15%“金钾920”处理的发芽率高于CK处理5%；0.20% “金钾920”处理的发芽率低于CK处理。以上结果说明高浓度的细胞分裂素和“金钾920”对种子的萌发有抑制作用，低浓度的则有一定的促进作用。

图2　不同浓度激素对万寿菊种子发芽率的影响Fig.2　Effects of different concentrations of hormones on marigold seed germination rate

2.3不同浓度细胞分裂素和“金钾920”对万寿菊种子发芽指数的影响

发芽指数可以用来衡量植物的发芽能力及活力，也是考察种子出苗整齐度的重要指标。浓度为0.10%、0.15%细胞分裂素处理种子的发芽指数高于CK处理，其中0.10%细胞分裂素处理的发芽指数与CK处理无显著差异，0.15%细胞分裂素处理的发芽指数高于CK处理11.01；0.20%细胞分裂素处理的发芽指数最低，低于CK处理9.46，见图3。浓度为0.10%、0.15%、0.20%“金钾920”处理的发芽指数均高于CK处理，其中0.15%“金钾920”处理的发芽指数与CK处理无显著差异，0.10%、0.20%“金钾920”处理的发芽指数分别高于CK处理2.57、2.87。试验结果表明不同浓度细胞分裂素和“金钾920”处理对万寿菊种子发芽指数的影响不同。

图3　不同浓度激素对万寿菊种子发芽指数的影响Fig.3　Effects of different concentrations of hormones on marigold seed germination index

2.4不同浓度细胞分裂素和“金钾920”对万寿菊胚芽、胚根生长量的影响

不同激素处理对万寿菊胚芽的生长有一定促进作用，各处理胚芽的高度均高于CK处理，见表2。0.15%细胞分裂素处理幼苗长势最好，高于CK处理47.1%；细胞分裂素处理对万寿菊胚芽生长的促进作用大于 “金钾920”处理，0.10%细胞分裂素处理的胚芽高度大于0.10%“金钾920”处理12.2%，0.15%细胞分裂素处理的胚芽高度大于0.15%“金钾920”处理35.7%，0.20%细胞分裂素处理的胚芽高度大于0.20%“金钾920”处理23.9%。“金钾920”处理随激素浓度的升高，胚芽的生长呈上升的趋势。不同激素处理对万寿菊胚根的生长有一定抑制作用，各处理的胚根长度均低于CK处理。细胞分裂素和“金钾920”处理万寿菊的胚根长度均随浓度的增大而减小。其中0.10%细胞分裂素处理对胚根生长的抑制作用相对较小，0.20%细胞分裂素处理对胚根生长的抑制作用较强，0.10%、0.15%和0.20%细胞分裂素处理的胚根长度分别小于CK处理9.38%、11.7%和16.1%；0.20%“金钾920”处理胚根生长的抑制作用最明显，低于CK处理38.3%。0.10%、0.15% “金钾920”处理的胚根长度分别小于CK处理15.5%、16.7%。

表2　不同浓度激素对万寿菊胚芽、胚根生长量的影响

注：不同字母表示同一采样期处理间差异达到5%显著水平

2.5不同浓度细胞分裂素和“金钾920”对万寿菊幼苗鲜重、干重的影响

不同激素处理对万寿菊幼苗的鲜重有一定促进作用，各处理的鲜重均高于CK处理，见表3。细胞分裂素和“金钾920”处理幼苗的鲜重均随浓度的升高而增加。其中浓度为0.10% 、0.15%和0.20%的“金钾920”处理的鲜重分别高于CK处理9.1%、27.3%和36.4%。0.20%细胞分裂素处理的鲜重最大，高于CK处理54.5%，0.10%、0.15%细胞分裂素处理鲜重分别高于CK处理18.2%、27.3%；0.10%细胞分裂素的干重与CK处理无显著差异，0.15%、0.20%细胞分裂素处理的干重显著高于CK处理，其中0.20%细胞分裂素处理的干重最大，高于CK处理52.9%，0.10%“金钾920”处理的干重和对照组相比无差异，0.15%、0.20%“金钾920”处理的干重显著高于CK处理，分别高于17.6%、35.3%。

表3不同浓度激素对万寿菊幼苗鲜重、干重的影响

Tab.3Effects of different hormone concentrations on fresh and dry weight of marigold seedling

激素Hormone浓度(%)Concentration鲜重(mg·株)Freshweight变化率(%)Changerate干重(mg·株)Dryweight变化率(%)Changerate蒸馏水Water细胞分裂素Cytokinin“金钾920”“Goldpotassium920”0.00110d0.017d0.00.10130cd18.219cd11.70.15140bc27.322ab29.40.20170a54.526a52.90.10120cd9.117d0.00.15130cd27.320bc17.60.20150ab36.423ab35.3

3讨论与结论

种子萌发是植物成功实现天然更新的关键环节[16]。但种子的萌发除了与自身的遗传因素有关外，外界条件在很大程度上对其也有决定性影响。激素是植物体内的微量信号分子，其浓度以及不同组织对激素的敏感性控制了植物的整个发育进程[17]。植物激素在改善种子萌发和幼苗发育上具有积极作用，作用效果与施用方法和施用物质量以及施用种子种类有一定的关系[18]。因此，合理的选择激素，对种子快繁快育，提高育苗效果具有重要的意义。

试验结果表明：万寿菊种子经激素处理以后，浓度为0.10%、0.15%的细胞分裂素、“金钾920”处理种子发芽率、发芽势高于CK处理，浓度为0.20%的细胞分裂素、“金钾920”处理种子的发芽率、发芽势低于CK处理；0.15%细胞分裂素处理发芽率和发芽势最高，分别为85%和78.3%。即高浓度的细胞分裂素、“金钾920”对种子的发芽率、发芽势有抑制作用，低浓度则有一定的促进作用，以上结果与斯琴巴特尔等[19]研究植物激素对蒙古扁桃种子萌发的影响、焦德志等[20]研究不同植物激素对羊草种子萌发和幼苗生长的影响结论相似，即细胞分裂素对种子萌发的影响表现为低浓度促进、高浓度抑制。原因是细胞分裂素是通过细胞质的分裂来进行组织的扩大增粗，当培养基中细胞分裂素/生长素的比值较大时，主要诱导芽的形成；当细胞分裂素/生长素的比值较小时，则主要诱导根的形成，两者浓度相同时愈伤组织不分化[21]。在本实验浓度范围内，随着细胞分裂素、“金钾920”浓度的增大，对万寿菊胚芽的生长、鲜重、干重均有一定促进作用；对万寿菊胚根的生长却有一定的抑制作用。刘华等[22]研究表明，不同激素处理对甘草幼苗的株高和根长均有一定抑制作用，与我们研究结论不同。可见，植物激素胁迫机制复杂，不同植物或同种植物可能受试验条件、环境条件和激素浓度等因素的影响，其实验结果不同。通过以上分析可知，0.15%细胞分裂素处理对实现万寿菊种子的发芽和幼苗生长有最为良好的影响。

激素促进植物种子萌发及植株生长是个复杂过程，本试验只选用细胞分裂素和“金钾920”两种植物激素对万寿菊种子萌发影响进行比较研究，仍需使用多种植物激素对种子萌发机理、幼苗生长作进一步探讨，还应对万寿菊不同发育阶段展开研究。

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Effects of Hormones-treated Seeds on Germination and Seedling Growth in Marigold (TageteserectaL.)

ZHANG Qing-rui，CUI Yao，SHI Wei-sheng

(FacultyofModernAgriculturalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China)

Abstract：In order to improve the germination rate and seedling growth in marigold,seeds were treated with cytokinin and plant growth regulator “gold potassium 920”.The results showed that highest germination potential and germination rate of 78.3% and 85.0% were obtained in 0.15% cytokinin treatment.Different hormone treatments had a certain role in promoting plumule growth,with 47.1% higher in 0.15% cytokinin treatment compared to CK treatment.With increasing concentration of both hormones,radicle growth showed a downward trend.0.20% of the “gold potassium 920” treatment had the most significant inhibition on radicle growth,which was 38.3% lower than CK treatment.Hormone treatments also had promoting effects on marigold seedling fresh weight and dry weight,with an exception of 0.10% “gold potassium 920” treatment which had no difference compared to CK.0.20% cytokinin treatment had the maximum value of fresh weight and dry weight,which was 36.4%,35.3%，higher respectively than CK treatment.

Key words：marigold; plant hormones; growth traits; germination

中图分类号：S688.9

文献标识码：A

作者简介：第一张青瑞(1990-)，女，河南南阳人，在读硕士，主要从事农业工程的研究.通讯作者：施卫省(1964-)，男，陕西西安人，硕士，教授，主要从事农业环境控制与生物快繁快育.

基金项目：云南省科技厅基金项目(2011FB032)；昆明理工大学学科方向团队项目(201382).

收稿日期：2015-08-29；修回日期：2015-11-10.

文章编号:2095-2961(2016)01 -0054 -06

doi:10.11689/j.issn.2095-2961.2016.01.008