GA3和6-BA浸种对薰衣草种子萌发的影响

2019-05-31 08:50常文静
天津农业科学 2019年4期
关键词:萌发薰衣草种子

常文静

摘    要:为了研究不同植物激素在不同浓度和不同浸种时间条件下对薰衣草种子萌发的影响,提高其种子发芽率,本试验采用GA3、6-BA两种植物激素,分别设置4个浓度(50,100,200,300 mg·L-1)和2个浸种时间(6,12 h)对薰衣草种子进行浸种处理,测定各处理薰衣草种子的发芽率和发芽势。结果表明,GA3和6-BA均可显著提高其发芽率和发芽势(P<0.05),其中,GA3效果優于6-BA;GA3处理浓度和浸种时间均存在剂量效应,即随着其浓度上升和浸种时间延长,薰衣草种子发芽率和发芽势呈递增趋势,以300 mg·L-1>、12 h浸种处理的效果最优,发芽率和发芽势分别为58.00%和51.67%;6-BA处理不存在剂量效应,以100 mg·L-1、6 h浸种处理条件下薰衣草种子发芽率最高,为31.5%,以300 mg·L-1、12 h浸种处理发芽势最高,为19.33%。综合而言,本试验所设的16个处理中以GA3300 mg·L-1、12 h的浸种处理在促进薰衣草种子萌发方面的效果最好,显著优于其他处理。

关键词:薰衣草;种子;植物激素;萌发

中图分类号:Q946.885          文献标识码:A           DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2019.04.004

Effects of GA3> and 6-BA Soaking on Seed Germination of Lavandula angustifolia

CHANG Wenjing

(Ili Kazak Autonomous Prefecture Institute of Agricultural Science, Yining, Xingjiang 835000, China)

Abstract:  To investigate the impacts of phytohormone in different types, different concentrations and different soaking time on the germination of L. angustifolia seeds improving the seeds germination rate, the experiment was conducted with two phytohormone GA3and 6-BA), four concentrations (50, 100, 200, 300 mg·L-1) and two soaking time (6,12 h) were set with each phytohormone, the germination rate and germination potential of L. angustifolia in each treatment were measured. The results showed that both the two phytohormone(GA3and 6-BA) treatments were significantly increased the germination rate and germination potential of L. angustifolia seeds, of which GA3was better than 6-BA. With the increase of GA3concentration and the prolongation of GA3soaking time, the germination rate and germination potential of L. angustifolia seeds showed an increasing trend, indicating that the concentration and soaking time of GA3on the germination of L. angustifolia seeds existed a dose effect, which the seeds soaked in 300 mg·LL-1of GA3 for 12 h had the highest germination rate(58.00%) and germination potential(51.67%). The concentration and soaking time of 6-BA had no dose effect, which the germination rate of L. angustifolia seeds was the highest (31.5%) at 100 mg·L-1and 6 h, while the germination potential was the highest(19.33%) at 300 mg·L-1and 12 h. In conclusion, among the 16 treatments in this experiment, the seed soaking with 300 mg·L-1GA3for 12 h hnd the best effect in promoting the germination of L. angustifolia seeds, which was significantly better than other treatments.

Key words: L. angustifolia; seed; phytohormone; germination

薰衣草(Lavandula angustifoliia)为唇形科薰衣草属多年生亚灌木[1],是世界上重要的天然香料植物之一,具有芳香宜人的香气,被广泛地应用于医药、化妆、洗涤、食品等领域[2]。伊犁是全国最大的薰衣草种植基地,种植面积占全国的95%以上[3]。

目前,伊犁河谷地区薰衣草品种资源相对匮乏,导致种植品种比较单一,且退化严重,引发精油含量及品质下降等问题。种子繁殖经过遗传变异可以最大可能地获得变异单株,有利于筛选出品质优良品种。但薰衣草种子种皮坚硬、角质化外包蜡质,具有休眠特性,发芽缓慢、发芽率低,未经解除休眠的种子在大田播种时,田间出苗率仅为6%~10%[4]。因此,探索打破薰衣草种子休眠的方法,提高其出苗率,具有十分重要的意义。

植物激素有助于提高种子发芽率,已在花卉、果树、蔬菜、作物等方面得到广泛应用[5]。其中,GA3可打破种子休眠,促进生长素类物质的合成,提高种子内淀粉酶活性,加快种子代谢活动,从而提高种子发芽能力[6];6-BA 作为一种细胞分裂素,可促进细胞分裂,诱导芽的分化[7]。目前,国内已经有许多关于熏衣草种子萌发相关的研究[8-15],在伊犁河谷地区有关薰衣草的研究主要集中在栽培技术、生物学性状、组培快繁、核型分析、精油成分及理化性质分析等方面,但对其种子萌发特性方面的研究较少。

本试验对不同激素在不同浓度和不同浸种时间条件下对薰衣草种子萌发的影响进行研究,旨在找出薰衣草种子发芽最适条件,提高其发芽率,为伊犁河谷地区薰衣草种子繁殖生产实践提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材 料

薰衣草种子:品种为法国蓝,2017年秋季在伊犁州农科所薰衣草试验田收集,选择籽粒饱满,颜色正常的种子。

试剂:GA3(纯度90%)和6-BA(纯度99%)均为市售,由上海士峰生物科技有限公司生产。

1.2 试验方法

试验于2018年6月2日统一在伊犁州农科所实验室的室温条件、自然光照下进行。试验采用多因素随机区组设计。

选取54份种子,每份100粒,将种子浸泡在5%次氯酸钠溶液中消毒10 min,用无菌水冲洗干净。

将种子分别放入不同浓度的GA3(50,100,200,

300 mg·L-1)和6-BA(50,100,200,300 mg·L-1)中浸泡,以清水浸泡处理作为对照,浸种时间梯度设为6 h和12 h,每个处理3次重复。

基质和珍珠岩按照20∶1的体积比混和均匀,取适量装入发芽盘,浇透水,种子处理好后均匀撒在发芽盘里,覆盖薄薄的一层基质,最后用塑料薄膜覆盖发芽盘。定期补充水分,保持发芽盘基质湿润。

1.3 测定指标

每天相同时间观察种子的萌发情况,于第7天统计发芽势,第10天统计发芽率。

发芽势=M1/M×100%

发芽率=M2/M×100%

式中:M1为规定时间内(7 d)发芽种子数;M2为规定时间内(10 d)发芽种子数;M为供试种子总粒数。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003和DPS 15.10数据处理系统进行数据分析,用新复极差法进行方差分析、多重比较。

2 结果与分析

2.1 方差分析

由表1可知,不同激素、不同浓度及不同浸种时间3个试验因素及任意二者之间的互作效应对薰衣草种子的发芽率和发芽势均存在极显著影响(P<0.01),三者之间的互作效应对薰衣草种子发芽率影响显著(P<0.05),但对其发芽势影响不显著(P<0.05)。

2.2 不同激素处理对薰衣草种子萌发的影响

由表2可以看出,薰衣草种子发芽率和发芽势均表现为GA3>6-BA>CK,处理间差异均达显著水平(P<0.05),说明GA3、6-BA均能有效促进薰衣草种子萌发,其中,GA3效果优于6-BA。

2.3 GA3处理对薰衣草种子萌发的影响

由表3可知,在相同的浓度下,12 h浸种处理的发芽率、发芽势均显著高于6 h浸种处理(P<0.05);在相同的浸种时间内,随着GA3浓度的增加,发芽率、发芽势均呈升高趋势,其中12 h浸种时间各浓度处理间发芽率和发芽势差异均显著(P<0.05)。由此可见,本试验中GA3浓度为300 mg·L-1时对薰衣草种子进行浸种处理12 h,效果最好,其发芽率、发芽势分别为58.00%,51.67%,显著高于其他各处理(P<0.05),较CK分别高出38.33,39.67个百分点。2.4 6-BA处理对薰衣草种子萌发的影响

由表4可知,在相同的浓度下,CK处理薰衣草种子发芽率和发芽势,以及6-BA浓度300 mg·L-1处理薰衣草种子发芽势均表现为浸种6 h低于浸种12 h,其他各处理则相反,表现为浸种6 h高于浸种12 h。随着6-BA浓度的增加,浸种6 h处理中薰衣草种子发芽率呈现先上升再下降趋势,以100 mg·LL-1浓度处理效果最好,发芽率为31.5%,显著高于CK和50 mg·L-1处理(P<0.05),但与其他处理差异不显著(P>0.05);发芽势则呈现升-降-升的趋势,以300 mg·L-1處理最高,显著高于CK(P<0.05),其他各处理之间差异均不显著(P>0.05);浸种12 h处理中薰衣草发芽率、发芽势的规律性不强,但均以300 mg·L-1处理最高,显著高于CK。由此可见,本试验中6-BA浓度为100 mg·L-1时对薰衣草种子浸种处理6 h,发芽率最高,而300 mg·L-1时浸种处理12 h,发芽势最高。

3  结论与讨论

薰衣草种子种皮坚硬、具有休眠特性,发芽率低,植物激素浸种可以打破其种子休眠,破坏妨碍种子萌发的活性物质,有利于种子吸水萌发。研究表明,通过GA3、6-BA对薰衣草种子进行浸种处理可提高其发芽率,但有一定的浓度范围,超过该范围,会出现抑制作用[16]。本试验中,GA3、6-BA均能有效促进薰衣草种子萌发,显著提高其发芽率和发芽势(P<0.05),其中,GA3效果优于6-BA,这与张福平等[17]研究认为300 mg·L-1GA3处理效果最为显著,其次是10 mg·L-16-BA处理的趋势基本一致;GA3的浓度和浸种时间促进薰衣草种子萌发的效果存在剂量效应,以300 mg·L-1时对薰衣草种子进行浸种处理12 h达到本试验中发芽率和发芽势的最大值(58.00%、51.67%),但与张福平等[17]试验中300 mg·L-1GAGA3处理后薰衣草种子发芽率(73.33%)还存在较大差距,这一方面是薰衣草品种或种子来源不同导致其对激素的敏感性不同,另一方面根据本试验中的剂量效应,再次增加其浓度和浸种时间是否能够进一步提高其发芽率和发芽势有待于进一步开展试验进行验证;6-BA濃度为100 mg·L-1时对薰衣草种子进行浸种处理6 h,发芽率(31.50%)最高,而300 mg·L-1时浸种处理12 h,发芽势(19.33%)最高,但与张福平等[17]试验认为10 mg·L-1是6-BA处理的最适浓度(发芽率为46.67%)和江宇飞等[18]认为5 mg·L-1是6-BA浸种处理的最适浓度(发芽率和发芽势分别为66.0%和25.6%)的结果亦存在较大差距,一方面是因为薰衣草品种或种子来源不同导致其对激素的敏感性不同,另一方面且很重要的原因应该是本试验中所设置的浓度范围超出了6-BA促进此种薰衣草萌发的最适浓度范围,缩小其浓度范围是否有助于薰衣草种子发芽率和发芽势的进一步提高尚有待于进一步进行验证。

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