不同浓度GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响

刘 冰，薛 枫，马建芳，张文霞，王艳琪，刘丽丽

（1.天津师范大学a.生命科学学院，b.天津市细胞遗传与分子调控重点实验室，天津 300387；

2.天津市西青区农业技术推广服务中心，天津 300380；3.天津市津南区农业技术推广服务中心，天津 300452）

不同浓度GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响

刘 冰1，薛 枫1，马建芳2，张文霞3，王艳琪1，刘丽丽1

（1.天津师范大学a.生命科学学院，b.天津市细胞遗传与分子调控重点实验室，天津 300387；

2.天津市西青区农业技术推广服务中心，天津 300380；3.天津市津南区农业技术推广服务中心，天津 300452）

为了研究微生物代谢产物赤霉素GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响，采用不同浓度的GA3对萝卜、玉米种子及幼苗进行处理，研究结果表明：GA3浓度为10～40 mg／L时对萝卜的发芽率和幼苗生长有促进作用，其中20 mg／L时发芽率最大，为84%；10 mg／L时对幼苗生长促进效果最好.5～40 mg／L时对玉米幼苗高度有促进作用，其中30 mg／L时对玉米幼苗高度的促进作用最大，5～10 mg／L时对玉米幼苗地上部分干鲜重促进作用最大，20 mg／L时对玉米幼苗根部干鲜重促进作用最大.结论：适当浓度的GA3对提高萝卜种子发芽率有促进作用；10～40 mg／L的GA3处理后的萝卜和玉米幼苗均表现为促进生长.

赤霉素GA3；发芽率；幼苗生长

赤霉素是微生物代谢产物，1926年日本病理学家黑泽在研究中发现水稻植株发生徒长是由赤霉菌分泌物引起的.1938年日本科学家分离出这种活性物质并鉴定其化学结构为双帖类化合物.微生物代谢产物具有多样性，1983年已分离和鉴定出60多种赤霉素，不同的赤霉素生物活性不同，以GA3活性最高.研究发现，赤霉素广泛存在于被子、裸子、蕨类植物、褐藻、绿藻以及真菌和细菌生长旺盛部分，如茎端、嫩叶、根尖和果实种子等.赤霉素是植物主要的生长调节剂之一，在农业和林业上有广泛的应用报道［1］.赤霉素处理种子能加速细胞分裂分化而促进种子胚发育和种子发芽［2－3］，提高种子发芽率，促进种子解除休眠.赤霉素应用的相关研究较多，宋志荣等［4］研究发现GA3处理对辣椒种子的发芽率和发芽势有明显提高.张晓梅等［5］研究发现，经赤霉素等4种药剂处理后，赤霉素处理后的羊草种子萌发速度最快.张银凤等［6］研究发现，适当浓度的乙烯利和赤霉素浸种能够促进苦瓜种子的萌发.该研究以不同浓度的赤霉素分别处理萝卜和玉米种子及幼苗，研究发芽率、幼苗生长情况等，旨在为研究不同浓度的GA3对萝卜和玉米种子发芽率及幼苗生长的影响.

1 材料与方法

1.1 材料

赤霉素（GA3）上海溶剂厂生产，纯度90%；萝卜种子产地天津，购于天津西青种子公司；玉米种子（天塔九号），产地内蒙古，购于天津西青种子公司.

1.2 不同浓度的GA3的配制

配制质量浓度为1 000 mg／L GA3的浓溶液备用（4℃冰箱中保存一周），临用时稀释为质量浓度2.5 mg／L，5 mg／L，7.5 mg／L，10 mg／L，20 mg／L，30 mg／L，40 mg／L，50 mg／L，60 mg／L，70 mg／L.

1.3 营养液制备

营养液配方由本实验室提供，参照植物生理实验指导.

微量元素：硫酸锰15 mg／L，硫酸亚铁15 mg／L，硼酸10 mg／L，硫酸镁250 mg／L，碳酸钙15 mg／L；七水合硫酸锌3 mg／L，五水合硫酸铜4 mg／L，钼酸钠1 mg／L.

营养：磷酸氢二钾1 500 mg／L，硫酸铵250 mg／L，硫酸钾125 mg／L.

1.4 实验方法

1.4.1 选种

筛选饱满完整，大小、形态、色泽一致的种子洗净备用.

1.4.2 萝卜种子萌发实验

在25℃恒温培养箱中，清水浸种12 h，然后用不同浓度的GA3浸种12 h，常温（30℃左右）下播种，统计48 h内发芽率.每次处理100粒萝卜种子.3次重复.

1.4.3 幼苗实验

（1）将25℃恒温培养箱清水浸种24 h的青萝卜种子放在铺有双层吸水纸的玻璃培养皿中，50粒／培养皿，室温正常光照下发芽，萌发后进行一次不同浓度的GA3喷雾处理，隔2 d再处理1次.2 d后实验结束，测量幼苗根长、苗高.3次重复.

（2）将25℃恒温培养箱清水24 h的玉米种子催芽，选择芽长基本相同的种子播种在装有沙子的小花盆中，10粒／盆，用不同浓度的GA3处理萌发种子，隔2 d再处理1次，10 d后，测量玉米幼苗的根长和苗高.

1.4.4 玉米苗期实验

用不同浓度GA3处理2叶期玉米苗，隔2 d再处理一次，10 d后，将不同浓度处理后的玉米苗沿茎基部剪下，洗净根部沙子，用吸水纸吸干表面水分，分别称量地上部分和根部鲜重，自然风干后，分别称量干重.

2 实验结果

2.1 不同浓度GA3处理对萝卜种子发芽率的影响

用不同浓度GA3处理萝卜种子，结果见图1.

图1 GA3对萝卜种子萌发的影响Figure 1 Effects of GA3 on seed germination of radish

图1表明，室温下，浓度为10～600 mg／L GA3浸种12 h处理的萝卜种子发芽率均高于对照组，其中质量浓度为20 mg／L时达到最大，发芽率为84%；比对照组提高了15.6%.当GA3质量浓度大于70 mg／L时发芽率降低，说明适当浓度的GA3处理萝卜种子对发芽有促进作用，高浓度GA3对发芽产生抑制.

2.2 不同浓度GA3处理萝卜幼苗生长的影响

不同浓度的GA3，处理萝卜幼苗，萝卜幼苗结果见图2和图3.

图2 GA3对萝卜幼苗苗高的影响Figure 2 Effects of GA3 on height of radish seeding

图3 GA3对萝卜幼苗根长的影响Figure 3 Effects of GA3 on length of radish seeding

图2和图3表明，用不同浓度GA3处理萝卜幼苗，在浓度为2.5～40 mg／L时对萝卜幼苗芽长有明显促进生长的作用，其中以10 mg／L效果最佳，芽长达到8.09 cm，比对照组提高36.0%，浓度大于40 mg／L时，作用效果为抑制；浓度为2.5～40 mg／L时对萝卜幼苗根长有促进作用，其中以10 mg／L效果最佳，根长为6.83 cm，比对照组提高了16.2%，浓度大于40 mg／L时，作用效果为抑制.

2.3 不同浓度GA3对玉米幼苗生长的影响

不同浓度的GA3处理萌发的玉米种子，结果见图4.

图4 GA3对玉米幼苗苗高的影响Figure 4 Effects of GA3 on height of corn seeding

图4表明，不同质量浓度GA3处理萌发的玉米种子均是在质量浓度2.5～30 mg／L时表现为促进作用，30 mg／L时促进作用最为明显，高达33.7 cm.比对照组提高了5.6%；40～70 mg／L表现为抑制作用.

2.4 不同浓度GA3对玉米苗期生长的影响

赤霉素GA3对玉米苗期生长的影响见图5—图8.

图5表明，用不同浓度的GA3处理2叶期玉米苗时，地上部分鲜重结果说明，2.5～30 mg／L GA3处理比对照组（7.02 g）效果好，表现为促进作用，其中以5 mg／L效果最好，鲜重为7.75 g，比对照组提高了10.4%.

图6表明，用不同浓度的GA3处理2叶期玉米苗，地上部分干重结果说明，2.5～30 mg／L GA3处理比对照组（1.38 g）好，表现为促进作用，其中以20 mg／L效果最好，干重达到1.86 g，比对照组提高了34.8%.

图5 GA3对玉米苗地上部分鲜重的影响Figure 5 Effects of GA3 on fresh weight of corn seeding

图6 GA3对玉米苗地上部分干重的影响Figure 6 Effects of GA3 on dry weight of corn seeding

图7 GA3对玉米苗根部鲜重的影响Figure 7 Effects of GA3 on fresh weight of corn root

图7表明，用不同浓度GA3处理2叶期玉米苗，根部鲜重结果说明，2.5～30 mg／L GA3处理比对照组（7.88 g）效果好，表现为促进作用，其中以10 mg／L效果最好，鲜重为9.51 g，比对照组提高了20.7%；

图8 GA3对玉米苗根部干重的影响Figure 8 Effects of GA3 on dry weight of corn root

图8表明，用不同浓度的GA3处理2叶期玉米苗，根部干重结果说明，2.5～30 mg／L赤霉素GA3处理比对照组（1.29 g）好，表现为促进作用，其中以10 mg／L效果最好，干重达到1.58 g，比对照组提高了22.5%.

3 结论

适当浓度的GA3对提高萝卜种子发芽率有促进作用，不同植物萌发时需要的GA3浓度不同.外源植物生长调节物质已经成为阐明种子休眠和萌发的激素调控机理、调节幼苗生长等研究的重要手段，已在多个物种中得到应用［7］.

经10～40 mg／L的GA3处理后的萝卜幼苗和玉米幼苗均表现为促进生长，说明该浓度范围适合萝卜幼苗和玉米幼苗的生长，在萝卜和玉米幼苗期喷施一定浓度的GA3利于促进植物生长.

5～10 mg／L的GA3处理后，玉米苗地上部分干鲜重达到最大，说明该浓度GA3对于玉米苗地上部分干鲜重的促进作用最明显；20 mg／L的GA3处理后，玉米苗根部干鲜重达到最大，说明该浓度GA3对于玉米苗根部干鲜重的促进结果最明显.

［1］ 毛善国，徐建明，李冬梅.赤霉素和萘乙酸不同配比浸种对小麦幼苗生长的协同作用［J］.安徽农业科学，2006，34（18）：4672－4673.

［2］ 叶要妹.赤霉素和硝酸钾对高羊茅四个品种发芽的影响［J］.种子，1994（3）：29.

［3］ Itoh H，Ueguchi T M，Sato Y，et al.The gibberellin signaling pathway is regulated by the apperance and disappearance of slender rice in nuclei［J］.Plant Cell，2002，14：57－70.

［4］ 马向丽，毕玉芬，黄梅，等.不同赤霉素和聚乙二醇处理对非洲狗尾巴草种子萌发和幼苗的影响［J］.热带作物学报，2009，30（10）：1479－1483.

［5］ 张晓梅，潘多峰，张月学，等.4种药剂处理对羊草发芽及幼苗生长的影响［J］.2009（6）：111－113.

［6］ 张银凤，陈禅友，张萍.以犀利和赤霉素对苦瓜种子发芽力和幼苗生长的影响［J］.安徽农业科学，2010，38（5）：2304 －2305，2369.

［7］ Kermode A R.Role of abscisic in acid in seed dormancy［J］.Journal of Plant Growth Regulation，2005，24：319－344.

Effects of different concentrations of GA3 on germination rate and seedling growth of radish and corn

LIUBing1，XUEFeng1，MAJianfang2，ZHANGWenxia3，WANGYanqi1，LIULili1

（1a.College of Life Science，1b.Tianjin Key Laboratory of Cyto－Genetical and Molecular Regulation，Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China；
2.Xiqing Agricultural Technology Extension Service Center，Tianjin 300380，China；
3.Jinnan Agricultural Technolongy Extension Service Center，Tianjin 300452，China）

Effects of different concentrations of GA3 on germination rate and seedling growth of radish and corn are studied.The results show that the germination rate and seedling growth of radish are promoted with GA3 concentration of 10－40 mg／L，and germination rate of 84%is the highest with GA3 of 20 mg／L，seedling growth is the best with GA3 of 10 mg／L.The high degree of corn seedlings is promoted with GA3 concentration of 5－40 mg／L.30 mg／L is the optimal concentration to the promotion of the high degree of corn seedlings，and 5－10 mg／L is the optimal concentration for the aerial part of fresh and dry weight of corn seedlings，the greatest fresh and dry weight of the root of corn seedlings is obtained with GA3 concentration of 20 mg／L.The conclusion is that proper concentration of GA3 promotes the germination rate of radish and demotes that of corn，and the seedling growth of radish and corn is promoted with GA3 concentration of 10－40 mg／L.

GA3；germination rate；seedling growth

G710

A

1671－1114（2011）04－0070－04

2011－03－21

国家自然科学基金资助项目（31172029）；天津农村工作委员会资助项目（0802220）

刘 冰（1986—），女，硕士研究生.

刘丽丽（1956—），女，博士，教授，主要从事微生物与植物营养方面的研究.E－mail：liulilisd＠126.com

（责任编校 纪翠荣）