曲同宝,阚鸿,董蕊,苏玲,李刚,赵英*
(1.吉林农业大学,长春130118;2.吉林抚松人参研究所,抚松134500)
人参种子采收后种胚还没有发育完全,仅由少数胚原细胞构成,属胚发育不完全类型,人参种子采收后必须先后经过形态后熟和生理后熟两个阶段才能发芽出苗。形态后熟是胚在胚乳中缓慢生长分化及定型过程,秋播采收后的人参种子,在自然条件下需18~22个月才能完成后熟过程。如果在适宜的温度、水分和氧气等条件下进行人工催芽,也需要3~4个月才能完成形态后熟,而且出苗率较低。
采取一定措施,促进胚的分化和生长,有利于人参种胚的形态后熟。研究表明[1-6],应用赤霉素等植物生长调节剂处理人参种子以后,种子裂口率、胚率和出苗率均有所提高。本试验将赤霉酸与6-苄基腺嘌呤(6-BA)配制成混合液,在催芽前处理人参种子,研究了混合液对人参种胚形态后熟的影响。现将试验结果报告如下。
赤霉酸(GA3)为纯度85%粉剂,6-苄基腺嘌呤(6-BA)为纯度95%粉剂。催芽箱用3cm厚木板制成,催芽基质按腐殖土与河沙按3︰1配制。试验用人参种子为一年采收的干种子。种子质量标准符合GB6941—86人参种子标准,千粒重>30g,生活力>98%(红四氮唑染色法测定)。
试验前用150mg/kg的多抗霉素水溶液浸泡种子24小时,进行消毒。试验设3个处理:
a.赤霉酸100mg·L-1水溶液浸泡种子24小时;
b.6-苄基腺嘌呤100mg·L-1水溶液浸泡种子24小时;
c.赤霉酸100mg·L-1+6-苄基腺嘌呤100mg·L-1混合水溶液浸泡种子24小时。
每个处理1000粒种子,3次重复。
催芽前将赤霉酸和6-苄基腺嘌呤按处理要求配制成水溶液。配制前,赤霉酸先用微量酒精溶解,6-苄基腺嘌呤先溶于少量(6mol/L)盐酸溶液中,然后再分别配制。
催芽前将腐殖土与河沙(过筛)按3︰1配制成混合基质,在催芽箱(槽)底部铺5cm厚基质,再装入基质与种子的混合物(基质与种子按3︰1混合),上层覆盖10cm厚基质。前期(种子裂口前)保持基质温度18~20℃,后期(种子裂口后)保持基质温度13~15℃;前期(种子裂口前)保持基质湿度19%~20%,后期(种子裂口后)保持基质湿度14%~15%;种子裂口前15天倒种一次,裂口后7天倒种一次。其它按人工催芽基本要求进行管理,催芽第90天时测定种子裂口率和胚率。
人工播种,每穴一粒,4cm×4cm点播,其它按田间管理要求进行。
试验结果表明(表1),用赤霉酸100mg·L-1+6-苄基腺嘌呤100mg·L-1的混合水溶液浸泡人参种子24小时,人参种子裂口率、胚率和出苗率分别为93.5%、91.6%和98.1%,效果显著好于单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤的处理,最后出苗率较赤霉酸或6-苄基腺嘌呤处理分别提高18.9和23.3个百分点。从试验结果还可以观察到,赤霉酸的处理结果稍好于6-苄基腺嘌呤。
表1 不同处理对人参种胚形态后熟的影响Table 1 Effects of different treatments on embryo morphological post ripening of Panax ginseng
试验结果表明(表1),用赤霉酸100mg·L-1+6-苄基腺嘌呤100mg·L-1的混合水溶液浸泡人参种子24小时,人参播种到开始出苗时间为11天,较单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤分别提前3天和7天;出苗时间持续20天时,出苗率较单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤处理分别提高9.5和18.4个百分点;出苗持续30天时,出苗率较单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤处理分别提高13.9和18.3个百分点。
表2 不同处理对人参出苗时间的影响Table 2 Effects of different treatments on seedling emergence time of Panax ginseng
至今已分离和鉴定出的赤霉素(GA)有100多种,它是植物体内普遍存在的一种内源激素,广泛存在于高等植物的根、茎、叶、花、果和种子等器官中,但含量很少。本试验中使用的赤霉酸(GA3)生理活性较强;分子式:C19H22O6,相对分子质量:346.0,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。主要生理作用:打破种子、块茎和块根的休眠,促使萌发;刺激植物细胞伸长,使植株长高和叶片增大;刺激果实生长和提高结实率等。6-苄基腺嘌呤(6-BA)是一种嘌呤类人工合成的植物生长调节剂,纯品为白色结晶,具有较高的细胞分裂素活性。分子式:C12H11N5,分子量:225.3,不溶于水,易溶于酸性或碱性溶液。主要生理作用:促进植物细胞分裂,打破植物休眠,促进种子萌发和花芽形成,此外还有诱导块茎形成,打破顶端优势和促进侧芽生长等多种生理作用。
试验结果表明,将赤霉酸与6-苄基腺嘌呤配制成混合水溶液,在催芽前处理人参种子,对种胚形态后熟有显著影响。赤霉酸10mg·L-1+6-苄基腺嘌呤100mg·L-1的混合水溶液浸泡人参种子24小时,人参种子裂口率、胚率和出苗率效果显著好于单独使用赤霉酸和6-苄基腺嘌呤的处理;人参播种至开始出苗天数较单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤分别提前3天和7天;出苗持续20天时和出苗持续30天时,出苗率较单独使用赤霉酸或6-苄基腺嘌呤处理均有显著提高。