不同試劑對印度落芒草(Oryzopsis hymenoides)種子萌發(fā)影響的探討

(內(nèi)蒙古師范大學生命科學與技術(shù)學院， 呼和浩特 010022)

印度落芒草(Oryzopsishymenoides)是多年生的禾本科熟禾亞科落芒草屬植物，國內(nèi)產(chǎn)于甘肅、西藏、青海、四川、云南等省區(qū)。國外分布于阿富汗東部，并沿興都庫什山到西喜馬拉雅等。印度落芒草(O.hymenoides)具有美麗的圓錐花序，可以制干花，具有一定的觀賞價值。其種子蛋白質(zhì)含量高，可食用，植株可以建植牧場、放牧、防風固沙、美化環(huán)境。落芒草作為干旱草原地區(qū)優(yōu)良的禾本科牧草之一，抗旱性和抗寒性較好。但其種子表皮有一層較厚的角質(zhì)層，難以萌發(fā)[1-2]，這一特性限制了印度落芒草的栽培利用。

研究發(fā)現(xiàn)，提高種子萌發(fā)的方法較多[3-7,15]，合適濃度的赤霉素、生長素和細胞分裂素等可以打破種子休眠，促使種子提前萌發(fā)，并對種子的生理和代謝造成影響，外源激素法已成為闡明種子休眠和萌發(fā)急速調(diào)控機理或調(diào)節(jié)幼苗生長的重要手段[8-10,13,14]，在許多物種的種子萌發(fā)中得到了廣泛利用。合適濃度的葡萄糖和硝酸鉀對種子萌發(fā)也起到了一定的促進作用。王俊生[10]、何宏艷等[11]研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的硝酸鉀溶液和硝酸銨溶液浸泡苦蕎麥和油菜種子，能促進二者種子萌發(fā)。機械去皮法一直是破除種皮障礙常用的方法，包括化學去皮法(濃硫酸，高錳酸鉀，次氯酸鈉等)和物理去皮法(機械摩擦和熱水浸泡等)。

目前，國內(nèi)關(guān)于印度落芒草的報道較少，而有關(guān)促進其種子萌發(fā)的方法目前尚無報道。本試驗通過不同的種子前處理措施，探索促進印度落芒草種子萌發(fā)的方法，為印度落芒草的利用提供科學的促萌發(fā)方法和依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 材 料

試驗中的落芒草種子由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院提供，本試驗在內(nèi)蒙古師范大學生命科學與技術(shù)學院遺傳學實驗室完成。

1.2 方 法

1.2.1用濃硫酸處理帶皮種子1 min，然后分別用0.001 g·L-1、0.1 g·L-1、0.2 g·L-1的赤霉素，1%、3%、5%的硝酸鉀和1%、3%、10%的葡萄糖浸泡過夜(12 h)，再在25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱進行標準發(fā)芽試驗，不經(jīng)任何處理的帶皮種子做對照，每種處理3次重復(fù)，發(fā)芽時間為14 d，檢測發(fā)芽率。

1.2.2種子機械去皮，然后分別用0.001 g·L-1、0.1 g·L-1、0.2 g·L-1的赤霉素，1%、3%、5%的硝酸鉀和1%、3%、10%的葡萄糖浸泡過夜，再在25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱進行標準發(fā)芽試驗，不經(jīng)任何處理的去皮種子做對照，每種處理3次重復(fù)，發(fā)芽時間為14 d，檢測發(fā)芽率。

2 結(jié)果與分析

2.1 用濃硫酸浸泡1 min后發(fā)芽率的測定結(jié)果

用濃硫酸浸泡帶皮的落芒草種子1 min后，分別用0.001 g·L-1、0.1 g·L-1、0.2 g·L-1的赤霉素，1%、3%、5%的硝酸鉀和1%、3%、10%的葡萄糖浸泡過夜，在25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱進行標準發(fā)芽試驗14 d，檢測發(fā)芽率結(jié)果如表1。由表1可知，對照和處理的發(fā)芽率均為0。

2.2 種子機械去皮，經(jīng)藥品處理后的發(fā)芽率

直接用不同梯度的赤霉素、葡萄糖、硝酸鉀浸泡去皮種子，檢測發(fā)芽率。

由表2可知，種子去皮后，對照的發(fā)芽率為2.00%；用0.001 g·L-1、0.1 g·L-1和0.2 g·L-1的赤霉素處理發(fā)芽率分別為26.67%、 30.00%和 35.56%；用1%、3%、5%的硝酸鉀處理的去皮種子發(fā)芽率分別為4.44%、1.11%、0.00%；用1%、3%、10%葡萄糖處理的去皮種子發(fā)芽率分別為23.33%、28.89%和31.11%。方差分析表明：不同濃度梯度的赤霉素與葡萄糖溶液浸泡后的種子發(fā)芽率均明顯高于對照；1%和3%的硝酸鉀溶液處理的去皮落芒草，發(fā)芽率與對照相比，差異不明顯。

表1 濃硫酸浸泡帶皮種子后經(jīng)赤霉素、葡萄糖、硝酸鉀處理后的發(fā)芽率

試劑濃度梯度發(fā)芽率/%對照1(未經(jīng)硫酸處理的種子)-0對照2(硫酸處理的種子)-00.0010赤霉素/(g·L-1)0.100.2010硝酸鉀/%305010葡萄糖/%30100

表2 直接用不同梯度赤霉素、葡萄糖、硝酸鉀浸泡去皮種子后落芒草的發(fā)芽率(%)

處理試劑濃度發(fā)芽率/%—0 2.00b0.00126.67a±0.0193赤霉素/(g·L-1)0.130.00a±0.00000.235.56a±.040114.44b±0.0384硝酸鉀/%31.11b±0.038550.00b±0.0294123.33a±0.0588葡萄糖/%328.89a±0.04441031.11a±0.0111

注：表中不同小寫字母表示差異達顯著水平。

3 討論與結(jié)論

3.1 討 論

糖在植物細胞中的功能是多樣的，在維持細胞組織滲透壓平衡、增強植物細胞響應(yīng)非生物脅迫的能力，以及提高植物抗氧化酶的活性等方面有著重要的作用[10]。研究發(fā)現(xiàn)，在無脅迫條件下，低濃度的葡萄糖溶液浸種能夠提高玉米種子早期發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)；而且在種子萌發(fā)幼苗生長階段，外施適當濃度的葡萄糖可顯著緩解逆境脅迫對植物的傷害[11]。

3.2 結(jié) 論

機械破除種皮后印度落芒草種子的發(fā)芽率與帶皮種子相比有所提高，因此抑制落芒草種子發(fā)芽率的主要原因是種皮的障礙；其次不同濃度的赤霉素和葡萄糖處理去皮后的種子可以促進種子發(fā)芽率，因而進一步證實了赤霉素和葡萄糖對種子萌發(fā)有促進作用。而本試驗所設(shè)定的硝酸鉀溶液對印度落芒草種子萌發(fā)沒有促進作用，說明硝酸鉀對種子的萌發(fā)影響因物種而異。