不同质量浓度的IAA、NAA处理对尤加利种子萌发的影响

张伟艳，朱滨杰，时 健，韩阳瑞，朱秀秀，范玉朋，*

（1.南通科技职业学院园艺与景观工程学院，江苏南通 226007；2.淮北师范大学生命科学学院，安徽淮北 235000）

尤加利，学名桉树(Eucalyptus robusta)，属桃金娘科桉属，其生长最适温度为15～25 ℃。尤加利具有较高的经济价值，2014 年，尤加利切叶进入中国市场并大受欢迎，成为花艺设计的主要配材，为云南、广东、广西及四川等地区带来了一定的经济效益，成为当地主要的经济树种之一。但长期种植下，尤加利容易出现品种老化、品质下滑等情况。目前国内对于使用尤加利种子进行催芽、育苗、育种的研究较少，且尤加利进口种子价格较高、种子细小，不易萌发。播种育苗的过程中，可以用激素催芽，打破休眠，利于种子的出芽和后期的出苗。植物生长素是一类可以调节植物细胞生长分裂的植物激素，是一类重要的天然合成激素[1-5]。IAA，吲哚乙酸(indole-3-acetic acid)，植物生长素，可以给种子催芽，嫁接前准备，扦插前浸泡促进生根；IAA 同时可以促进性别分化[6]。NAA，萘乙酸[7-8](1-Naphthaleneacetic acid)，主要作用是促进细胞伸长，促进生根；低质量浓度可诱导形成不定根。

本试验使用不同质量浓度的IAA 和NAA 对尤加利种子进行不同浸种时间的处理，探究其对尤加利种子萌发特性的影响，为以后探究尤加利种子育苗育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以2021年收获的尤加利银元和尤加利蓝宝贝种子为材料。

1.2 试验设计

本试验分别对尤加利银元和尤加利蓝宝贝种子进行两组正交试验，每个正交试验含有3 个影响因素，即生长素的种类、生长素的质量浓度和生长素浸种时间。其中生长素种类包含3 个水平，分别为IAA、NAA 和蒸馏水。生长素质量浓度包含4 个水平，分别为0.3、3、30、120 mg·L-1。生长素处理时间包含4 个水平，分别为1.5、3、4.5、6 h。

1.3 试验过程

选取无病虫害、颗粒饱满、大小相似的尤加利银元(以尤加利银元为例，尤加利蓝宝贝步骤同尤加利银元)种子，共810 粒。将其分成9 份，平均每份90 粒。选择洗净培养皿9 个，烘干后于培养皿内铺放两层滤纸，上面一层滤纸使用铅笔将其平均分成3 个区域。将已经平均分好的90 粒尤加利银元种子放入培养皿中，每个区域放30 粒，确保其生长条件一致，3 组重复。

全部分配完成后，使用移液枪分别抽取4 种不同质量浓度的生长素注射到相应培养皿中的3 个区域，每个区域2 mL，确保生长素的总量一致。然后贴好标签放入18 ℃的恒温箱中进行植物生长素浸种处理。

记录好时间，分别在生长素处理1.5、3、4.5、6 h时，将相应的培养皿从恒温箱中拿出来，进行换水。使用无菌水冲洗掉培养皿中和种子上的生长激素，并更换新的滤纸，重新划分好3 个等大区域，将冲洗好的种子放入培养皿中。培养皿中每个区域依然放置之前在同一培养皿、同一区域的30粒种子。然后使用移液枪在每个区域内注射2 mL 的无菌水，继续放到18 ℃恒温箱中培养。

每天早晚各换水1 次，并观察、及时记录种子的萌发情况，持续观察7～10 d，将萌发的种子种植到培养盘中，贴好标签进行观察培养。

1.4 数据统计与分析

采用SPSS16.0 软件对数据进行极差统计分析。差异显著性分析应用Duncan法进行多重比较检验。

发芽启动时间定义为从发芽试验开始到第1 粒种子开始萌发所需天数(d)。

发芽率=(种子发芽数/试验种子数)×100%；

相对发芽率=(处理组发芽数/对照组发芽数)×100%；

发芽势=(规定时间内发芽种子总数/供试种子总数)×100%；

2 结果与分析

2.1 激素种类、质量浓度和处理时间对尤加利银元种子发芽的影响

统计试验数据，根据SPSSAU 试验极差分析得到尤加利银元种子发芽率与各因子平均值关系图(见图1)。从数据统计可知，尤加利银元种子最快萌发的处理方法，即使用3 mg·L-1或30 mg·L-1的生长素IAA对尤加利银元进行1.5 h的浸种，然后再换水将其放入18 ℃恒温箱中培养。

图1 尤加利银元种子发芽率与各因子平均值关系图

在使用IAA 进行催芽处理时，其激素质量浓度在0、0.3、3 mg·L-1时，催芽效果会随着激素质量浓度的升高而不断提高(表1)。但是在种子萌发过程中，当IAA 质量浓度高于30 mg/L 时，IAA 的催芽效果会随着生长素质量浓度的提高而降低，会出现很明显的抑制作用。

表1 尤加利银元种子发芽数据统计表

NAA 作为一种常见的植物生长激素，对于打破种子休眠、萌芽、生长发育都有较大的影响，但是在本试验中，NAA 对于尤加利银元的催芽效果总体表现为抑制作用。根据试验数据，我们发现种子萌发过程中NAA 在0.3 mg·L-1时，其发芽率和发芽势是优于CK 组(表1)。在NAA 质量浓度低于0.3 mg·L-1或者高于0.3 mg·L-1小于30 mg·L-1时，其发芽率和发芽势是否会更好，尤加利银元的发芽率和发芽势是否会变得更高，还需要进一步探究。

从时间维度来看，激素处理时间不宜过长。对尤加利银元的激素浸种，时间控制在1.5 h左右最好。相较于生长素种类和生长素质量浓度，浸种时间对于尤加利银元的影响相对较小。

2.2 激素种类、质量浓度和处理时间对尤加利蓝宝贝种子发芽的影响

根据试验数据，对尤加利蓝宝贝种子进行SPSSAU 的试验极差数据分析得到尤加利蓝宝贝种子发芽率与各因子平均值关系(见图2)。试验中用到的激素对于尤加利蓝宝贝的浸种平均水平都高于CK组，其中最佳的催芽方式是使用30 mg·L-1的生长激素NAA 对尤加利蓝宝贝进行1.5 h 的浸种处理，然后将其清洗再用无菌水对其浸种处理并放入18℃的恒温箱中进行培养。

图2 尤加利蓝宝贝种子发芽率与各因子平均值关系图

对尤加利蓝宝贝种子发芽率与各因子平均值关系(图2)分析可以得知，IAA 和NAA 浓度在3 mg·L-1和30 mg·L-1时，其催芽效果是随着质量浓度的升高而不断变好。在生长素质量浓度高于30 mg·L-1低于120 mg·L-1时，其催芽效果随着生长素质量浓度的升高呈现下降的趋势。但是在30～120 mg·L-1是否存在一个催芽效率更高的点，依然需要进一步的试验分析。

分析试验数据(表2)，可以发现使用激素浸种时间和催芽效果的关系不是很明显。在激素种类、激素质量浓度和浸种时间3 个水平上，浸种时间影响占到的比重最小。跟尤加利银元一样，使用激素浸种的最佳时间在1.5 h 左右，相同激素相同质量浓度的情况下，超过3 h 的浸种时间，其浸种效果会明显比浸种1.5 h左右的浸种效果差。

表2 尤加利蓝宝贝种子发芽数据统计表

利用单因素方差分析去研究发芽率对于激素种类、激素质量浓度、处理时间3项的差异性，从表3可以看出：不同发芽率样本对于激素质量浓度、处理时间不会表现出显著性差异(p＞0.05)，意味着不同发芽率样本对于激素质量浓度和处理时间全部表现出一致性，并没有显著差异。另外发芽率样本对于激素种类呈现出显著性(p＜0.05)，意味着不同发芽率样本对于激素种类有着显著差异性。具体分析可知：发芽率对于激素种类呈现出0.01水平显著性(F=13.200，p=0.003)。

表3 尤加利蓝宝贝种子发芽率与各因子的方差分析

总结可知：不同发芽率样本对于激素质量浓度、处理时间不会表现出显著性差异，另外发芽率样本对于激素种类呈现出显著性差异。

3 结论与讨论

种子萌发需要种子内各种活性酶[9]进行调节，人们无法去改变种子内部已有的营养组成成分和种子内部酶的活性及成分。但是人们可以使用植物激素，如IAA 和NAA 等来打破种子的休眠。前人研究发现，使用植物生长调节物质浸种0～6 h 是比较好的处理时长。本试验通过设计正交试验来探究两种植物生长激素IAA 和NAA 与两种尤加利种子的浸种发芽率之间的关系。从试验数据分析寻找两种尤加利种子催芽最适合的植物生长激素的种类、质量浓度和浸种时间。

从试验数据统计表和试验极差数据分析图来看，使用IAA 激素对两种尤加利种子进行催芽浸种更加合适。这与李小飞等[5]的结论相一致，即植物激素处理对薄壳山核桃种子萌发具有一定的促进作用；然而浸种时间对其种子萌发无显著影响；不同质量浓度的激素组处理薄壳山核桃种子之间的发芽率差异极显著，不同的激素种类对其发芽率的影响相对较小。

与IAA 相比，植物生长激素NAA 对两种尤加利种子的催芽效果不显著，而且受激素质量浓度影响较大。在对尤加利银元和尤加利蓝宝贝催芽试验中，使用120 mg·L-1的植物生长激素NAA 浸种处理，并不能有效地打破两种尤加利种子的休眠状态。在尤加利蓝宝贝的催芽试验中，甚至还出现了比较严重的出芽抑制情况。这与陈雪等[2]在月季杂交种子快速催芽方法初探中得到的结论一致，即NAA 的催芽效果具有两重性，既可促进发芽，也可抑制发芽。

另外，使用NAA 对两种尤加利种子进行浸种还特别需要注意激素浸种时间。在尤加利银元的催芽试验中，使用3 mg·L-1的NAA 对尤加利银元种子进行6 h浸种处理，后续的生长状况极差，发芽率明显低于CK 组。杨运英等[10]认为，NAA 对飞燕草种子的发芽有明显促进作用，可以提高种子的发芽率和发芽势，缩短发芽进程，有利于幼苗的生长，同时NAA 的质量浓度过高不利于种子的萌发[11-12]。其中，以0.5 mg·L-1NAA处理种子效果最好。这与本试验中NAA的最佳质量浓度应该在0.3～30 mg·L-1相一致。

在曼陀罗种子的发芽及幼苗的生长研究中，NAA处理后，也表现出低质量浓度时促进，高质量浓度时抑制的现象。而IAA 处理后野生种和栽培种曼陀罗种子的发芽率和幼苗各项指标在质量浓度为25 mg·L-1时达到最大值，与本试验30 mg·L-1的IAA 最佳质量浓度基本相一致。同时吲哚乙酸、吲哚丁酸是影响云南松种子发芽期胚轴与根长的主要激素。在对仙客来种子发芽与生长的影响研究中，IAA 与NAA 的理想质量浓度分别为25、17 mg·L-1。

综合以上试验数据，可以得出结论，本试验中的4 种IAA 质量浓度，对打破尤加利银元和尤加利蓝宝贝的休眠状态都有较大的促进作用，本试验中得到的激素催芽尤加利种子最合适的质量浓度都是30 mg·L-1，IAA 的催芽作用在浸种时间为1.5～6 h 比较稳定，并且方便试验操作和日常使用。植物生长激素NAA 则需要选择较合适的激素质量浓度，在0.3～30 mg·L-1之间最佳，浸种时间为1.5～4.5 h 最佳。但是其催芽效果对于尤加利蓝宝贝和尤加利银元两种材料都不是特别显著，所以在日常的试验和生产实践中不建议使用。