赤霉素对喀斯特山区野生燕麦种子萌发的影响

2016-12-04贵州工程应用技术学院生态工程学院贵州毕节551700

种子 2016年10期

(贵州工程应用技术学院生态工程学院，贵州毕节 551700)

蹇黎
(贵州工程应用技术学院生态工程学院，贵州毕节 551700)

利用不同浓度(0，100，200，400，600 mg/L)的赤霉素对喀斯特山区野生燕麦种子进行处理，测定其种子萌发活力。结果表明：除25 ℃、600 mg/L赤霉素浓度处理条件会对种子的发芽势产生一定抑制作用外，其余条件下萌发的种子，发芽势、发芽率会随着赤霉素浓度的增加而提高。在25 ℃条件下，400 mg/L赤霉素浓度处理种子的萌发效果最佳，其发芽势、发芽率和发芽指数达到最高，分别为54%、92%、6.67。

赤霉素；野生燕麦；种子萌发；发芽率；发芽指数

燕麦(AvenasativaL.)是一年生禾本科燕麦属植物，具有很高的营养价值、医用价值及作为饲料带来的经济价值，种植面积及产量仅次于玉米、水稻、大麦、小麦和高粱[1-3]。生长在土层浅薄、地表干旱、自然灾害频发、生态环境恶劣的喀斯特山区的野生燕麦，具有一套自我生存的遗传调节机制体系，蕴藏着许多相关耐环境胁迫特有基因资源，是我国珍稀野生种质资源。通过喀斯特山区野生燕麦的特异基因资源来改善其他相关作物的环境适应性，为燕麦新品种的选育提供耐环境胁迫强的优异种质资源，更为重要的是，可以建立环境胁迫基因鉴定和蛋白质表达的技术平台，以此提高我国麦类作物抗性育种效率和育种水准。

目前，除部分学者在野生燕麦与节节麦、小黑麦、一粒小麦和野生二粒小麦进行杂交育种、少数的野生燕麦优异基因研究外(如美国农业部科学家从野生燕麦中提取抗黄锈病(Crownrust)基因)，鲜见对于野生燕麦的抗旱、耐寒、耐盐碱胁迫等多种抗环境胁迫基因的研究[4-7]。因此，本研究拟利用不同浓度赤霉素对喀斯特山区野生燕麦种子进行处理，旨在找出适合野生燕麦种子萌发的最适条件。

1 材料与方法

1.1 材料

实验材料采自贵州16个不同的喀斯特山区，采集地海拔高度在700～1 900 m之间，其样本植株具有生长态势好、抗性强、籽粒大及饱满等多种优良性状。

1.2 方法

1.2.1 种子处理

对野生燕麦种子进行次氯酸钙消毒后，选优质饱满种子15份，每份300粒(3次重复)。其中1组为对照(蒸馏水培养)。

1.2.2 种子萌发的测定

在室温下，分别用不同浓度(0，100，200，400，600 mg/L)的赤霉素对野生燕麦种子浸种24 h，用蒸馏水清洗3次后，蒸馏水浸种12 h，然后放置在铺有滤纸的培养皿上，在温度为20，25，30 ℃半光照的恒温培养箱中，每个处理3次重复，以蒸馏水浸种为对照(0 mg/L)。

芽长达0.2 cm为萌芽标志。

发芽势(%)=7 d的发芽种子总数/种子播种总粒数×100%；

发芽率(%)=14 d的种子发芽粒数/种子播种总粒数×100%；

发芽指数(GI)= ∑(Gt/Dt)，式中：Gt为t日种子发芽数，Dt为相应种子发芽的天数。

1.2.3 数据统计分析

数据统计与分析采用Excel和SPSS 19.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同浓度赤霉素对野生燕麦种子发芽势的影响

不同浓度赤霉素对喀斯特山区野生燕麦种子发芽势的影响均不相同。从图1可知，不同温度条件下萌发种子的发芽势变幅为44%～60%。在20 ℃和25 ℃条件下，与对照(46%、50%)相比，400 mg/L和600mg/L赤霉素浓度处理的种子，发芽势均高于对照，分别为47%(54%)、49%(50%)；而100，200 mg/L赤霉素浓度处理下的种子，其发芽势均低于对照，分别为40%(44.7%)、45%(46%)。在30 ℃条件下，所有赤霉素浓度处理的种子的发芽势均高于对照(43.3%)，其大小依次为200 mg/L(51%)gt;600 mg/L(47%)gt;400 mg/L(46.3%)gt;100 mg/L(45%)。100 mg/L和200 mg/L赤霉素浓度处理下的种子，其发芽势会随温度的升高而增加，而经过400 mg/L和600 mg/L赤霉素浓度处理过的种子，其发芽势最高均在25 ℃，分别为54%、50%；其次是20 ℃(47%、49%)；30 ℃时最低(46%、47%)。在不同温度条件下，不同浓度赤霉素处理种子的均发芽势也不相同，其中，25 ℃时发芽势均值(48.8%)最高，30 ℃时发芽势均值(46.4%)其次，20 ℃时发芽势均值(45.4%)最低。t测验结果表明：除25 ℃、400 mg/L赤霉素与20 ℃、100 mg/L赤霉素处理的种子发芽势之间存在显著的差异外(t=3.62)，其余各个温度和不同浓度处理的种子间的发芽势均无显著差异。由此可见，与对照相比较，随着赤霉素浓度的升高，野生燕麦种子的发芽势呈先下降后升高的趋势，最后基本与对照持平。

表1 不同温度和不同赤霉素浓度对喀斯特野生燕麦种子间的t值

赤霉素浓度(mg/L)温度(℃) 蒸馏水 100mg/L 200mg/L 400mg/L 600mg/L 20℃25℃30℃20℃25℃30℃20℃25℃30℃20℃25℃30℃20℃25℃250．02蒸馏水300．060．04204．12∗0．020．01250．290．010．011．88100300．380．020．029．77∗∗8．57∗∗200．050．030．038．03∗∗0．030．18250．140．030．020．010．170．030．04200300．030．040．014．82∗∗0．050．040．010．08200．290．050．021．320．030．010．040．070．06250．010．426．23∗∗2．45∗1．371．751．490．066．39∗∗1．02400307．41∗∗0．010．044．15∗∗0．010．210．310．020．010．144．78∗∗200．070．040．015．49∗∗0．020．020．030．370．010．010．010．01600253．340．030．032．51∗6．44∗∗9．24∗∗1．770．016．67∗∗3．75∗0．012．071．71305．94∗∗0．50．021．956．58∗∗5．69∗∗1．990．069．26∗∗4．36∗∗0．292．99∗0．010．004

注：“*”表示p(0.05)显著水平，“**”表示p(0.01)极显著水平。

2.2 不同浓度赤霉素对野生燕麦种子发芽率的影响

在相同的培养条件下，不同浓度赤霉素处理的种子其发芽率也不相同(图2)。在20 ℃条件下，除100 mg/L(72%)赤霉素处理的种子发芽率低于对照(76%)外，其余均高于对照，发芽率大小依次为85%(600 mg/L)gt;81%(400 mg/L)gt;80%(200 mg/L)。在25 ℃和30 ℃条件下，所有经赤霉素浓度处理种子的发芽率均高于对照，变幅为80%～92%。在相同温度条件下，野生燕麦种子的发芽率随着赤霉素浓度的增加而增加。对于相同赤霉素浓度处理下的种子，在25 ℃时，野生燕麦种子的发芽率均值(85.4%)最高，30 ℃时发芽率均值(81.4%)其次，20 ℃时发芽率均值(78.8%)最低。t测验结果(表1)表明：5种赤霉素浓度处理过的种子分别在3种温度条件下的发芽率之间的差异性均不相同，除15个发芽率之间存在显著差异性，其余不同处理对野生燕麦种子的发芽率之间均不存在显著差异。

图1 赤霉素对野生燕麦种子发芽势的影响

2.3 发芽指数的测定

不同温度条件下，经过不同浓度赤霉素处理的野生燕麦种子的发芽指数也不相同。图3表明，在20 ℃条件下，其发芽指数的变幅为4.96(100 mg/L)～6.15(600 mg/L)，与对照相比，只有600 mg/L赤霉素浓度处理种子的发芽指数(6.15)高于对照(5.9)；在25 ℃和30 ℃条件下，种子的发芽指数变幅较小，分别为5.83(100 mg/L)～6.67(600 mg/L)、5.46(100 mg/L)～6.28(600 mg/L)，25 ℃，400 mg/L与600 mg/L赤霉素浓度处理种子的发芽指数(6.67、6.61)高于对照(6.41)；30 ℃，所有赤霉素浓度处理种子的发芽指数(5.68、6.12、5.75、6.28)均高于对照(5.45)。所有不同温度和不同浓度处理下的种子，最高发芽指数比最低发芽指数高出21.01%。

图2 赤霉素对野生燕麦种子发芽率的影响

图3 不同温度和不同浓度赤霉素对野生燕麦种子发芽指数的影响

3 讨论

赤霉素是植物常用的一种生长调节剂，经不同浓度的赤霉素处理过的种子，可对种子的萌发以及幼苗均有明显的促进作用[8-10]。本研究中，在合适的温度和适宜的赤霉素浓度条件下，野生燕麦种子的发芽势、发芽率和发芽指数均有所提高，25 ℃，400 mg/L赤霉素浓度处理种子的效果最好，野生燕麦种子的发芽势、发芽率和发芽指数分别达到54%、92%、6.67。除25 ℃条件下，赤霉素浓度达到600 mg/L时反而会对野生燕麦种子的萌发产生一定的抑制作用外，在相同的温度条件下，野生燕麦种子的发芽势、发芽率不会随着赤霉素浓度的增加而提高。

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(本栏目责任编辑：曾勇)

Influence of GA3on Germination of Wild Oat Seeds in Karst Regions

JIANLi

2016-06-09

贵州省科学技术基金(编号：黔科合J字[2012]2012号)；毕节学院科学研究基金(编号：院科合字G2012011号，黔教科2008074)。

蹇黎(1978—)，女，四川人；博士研究生，副教授，研究方向：植物分子育种；E-mail:zggyjl@163.com。