植物生长调节剂对红果黄檀种子萌发和幼苗生长的影响

卓飞，韦建杏，田乐宇，吴金群，郑伟，李莲珠

（海南省林业科学研究院（海南省红树林研究院），海南海口 571100）

红果黄檀（Dalbergia tsoi）是豆科黄檀属藤本植物，多生长在山坡灌丛和山谷溪流旁，国内仅产于海南[1]。根据《本草纲目》、《海药本草》等古代文献的记载为红果黄檀属降真香的一种[2]，除了可以制香、炼香之外，还有化瘀消肿、止疼止血等功效[3]。但目前对于红果黄檀的研究较少，主要集中在物种鉴别[4]、化学成分分析和药理作用研究[5]等方面，关于种子繁殖的研究尚未见公开报道。

植物生长调节剂即植物外源激素，具有促进细胞分裂和器官分化、控制萌芽和休眠、疏花疏果等作用[6]，是人工提取、合成的一类物质[7]，有使用剂量小、效果好、毒性低等优点[8]。适宜浓度的植物生长调节剂可破除植物休眠并促进种子萌发[9]。研究发现，200 mg/L 的GA3处理对毛萼紫薇（Lagerstroemia balansae）种子的萌发有明显促进作用[10]；10 mg/L 的6-BA 处理对喜马拉雅紫茉莉（Oxybaphus himalaicus）种子萌发具有明显的促进作用，发芽率达到63.67%[11]。植物对不同生长调节剂的反应会产生很大的差异性，该研究选用3 种植物生长调节剂，探讨生长调节剂对红果黄檀种子萌发和生长的影响，以期为红果黄檀的种子繁殖提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为海南省琼中黎族苗族自治县黎母山国家森林公园内采集的红果黄檀种子，种子长约17.96 mm，宽约5.89 mm，千粒重5.20 g。

1.2 仪器及试剂

培养皿，玻璃杯，纱网，滤纸，镊子，去离子水，自来水，2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D），赤霉素（GA3），吲哚乙酸（IAA），75%酒精，95%酒精；烘箱（DHG-9145A 型），电子分析天平。

1.3 试验方法

1.3.1 红果黄檀种子的处理。去除红果黄檀的果壳，挑选大小均一、饱满、表面无残缺的红果黄檀种子，用95%酒精消毒2 min，然后立即用去离子水冲洗至少5 遍，洗净后将种子置于滤纸上吸干水分。

1.3.2 不同浓度植物激素对红果黄檀种子的影响。试验选用2，4-D、IAA、GA33 种植物生长调节剂，设置5 个不同浓度梯度（表1）。将粉末状的植物激素分别称量后放入烧杯中，加入少量的酒精溶解后根据所需浓度加入适量的蒸馏水进行稀释，再将蒸馏水（CK）和不同浓度的植物激素分别放入提前洗净消过毒的玻璃杯中，盖上杯盖，放入消毒后的红果黄檀种子浸泡24 h。

表1 不同浓度梯度处理组合

1.3.3 发芽处理。将浸泡后的红果黄檀种子取出，用蒸馏水冲洗去除表面的植物生长调节剂。在培养皿底部铺2层滤纸，将红果黄檀种子均匀铺在滤纸上，每个培养皿中放20 粒种子，每个处理重复3 次。喷适量的蒸馏水在滤纸上，直至滤纸完全湿润但倾斜时不滴水，盖上培养皿的盖子。从第2 天开始观察，观察时根据培养皿中的水分状况及时补充水分，记录种子每天的发芽情况，发芽的标准为种子的芽突破种皮2 mm，记录种子的发芽数量按连续3 d没有种子发芽为标准（连续3 d 不发芽视为不发芽）[12]。试验结束后统计红果黄檀种子的发芽率、发芽势和发芽指数、根长、芽长，根长和芽长精确到0.01 cm。

发芽率=20 d 内发芽种子数/供试种子数×100%；

发芽势=4 d 内发芽种子数/供试种子数×100%；

发芽指数=∑Gt/Dt（Gt为t日种子发芽粒数，Dt为对应的天数）。

所得数据用Excel 2023 整理和作图，用SPSS 21.0 进行差异显著性方差分析（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同药剂、浓度浸种对红果黄檀种子发芽势的影响

如图1 所示，不同药剂及浓度处理下，红果黄檀种子的发芽势不同。50 mg/L 的GA3处理下红果黄檀发芽势最高；300 mg/L 的2，4-D 处理下红果黄檀发芽势最低。

图1 不同浓度药剂浸种对种子发芽势的影响

随着3 种药剂浓度的增加，红果黄檀的发芽势总体上先升高后降低。与CK 相比，GA3处理的发芽势在浓度为50 mg/L 时显著增加了49.51%，发芽势达最大，为0.52。其他几种浓度处理过的种子发芽势与CK 相比有一定的提升，但是无显著差异，说明GA3浸泡对红果黄檀种子的发芽速率和发芽的整齐度都有一定的提升。各浓度的IAA处理下红果黄檀的发芽势与CK 相比均无显著差异，但浓度超过100 mg/L 时会降低发芽势，说明IAA 浸种对红果黄檀种子发芽势在低浓度处理时有一定的提高作用，但是浓度稍高则会产生反作用；50、100 mg/L 的2，4-D 处理下红果黄檀发芽势与CK 相比均略有增加，但没有形成显著差异，而红果黄檀发芽势在200、300 mg/L 的2，4-D 处理下分别比CK 显著降低了34.55%、52.74%，说明当浓度大于100 mg/L 时2，4-D 浸种不能提高红果黄檀的发芽势，反而会降低发芽势。

2.2 不同药剂、浓度浸种对红果黄檀种子发芽率的影响

如图2 所示，随着GA3、2，4-D、IAA 3 种药剂浓度的增加，红果黄檀的发芽率总体上先升高后降低。与CK 相比，GA3在浓度为50 mg/L 时，发芽率显著增加了36.04%，为73.01%。在各浓度IAA 处理下的红果黄檀种子发芽率与CK 相比无显著差异，说明IAA 浸种对红果黄檀种子的发芽率作用很小。在50、100、200 mg/L 浓度的2，4-D 处理下的红果黄檀发芽率与CK 相比无显著差异；而在300 mg/L浓度的2，4-D 处理下的红果黄檀种子发芽率与CK 相比显著降低了24.35%，说明浓度大于200 mg/L 后，2，4-D 浸种会降低红果黄檀的发芽率，抑制种子的发芽。

图2 不同浓度药剂浸种对种子发芽率的影响

2.3 不同药剂、浓度浸种对红果黄檀种子发芽指数的影响

如图3 所示，不同药剂及浓度处理下，红果黄檀种子的发芽指数不同。50 mg/L 的GA3处理下发芽指数最高，为7.26；300 mg/L 的2，4-D 处理下发芽指数最低，为2.74。

图3 不同浓度药剂浸种对种子发芽指数的影响

3 种药剂对红果黄檀发芽指数的提高效果随着浓度的提升均呈现出先升高后降低的趋势。与CK 相比，GA3处理的发芽指数在浓度为50 mg/L 时显著增加了64.63%，为7.26。各浓度IAA 处理下红果黄檀种子的发芽指数与CK 相比无显著差异，说明IAA 浸种对红果黄檀种子的发芽指数的影响很小。50 mg/L、100 mg/L 的2，4-D 处理下红果黄檀种子的发芽指数较CK 有一定提高，但差异不显著。2，4-D 浓度为200 mg/L 和300 mg/L 时，与50 mg/L 相比分别显著降低了40.46%、52.01%，说明当浓度超过100 mg/L后，2，4-D 浸种会对发芽指数起到较为强烈的反作用。

2.4 不同药剂、浓度浸种对红果黄檀幼苗生长的影响

由表2 可知，3 种药剂处理下红果黄檀种子的根长和芽长均呈现出随着浓度的提升先升高后降低的趋势；根长和芽长在不同药剂处理下，除50 mg/L 浓度处理下的芽长GA3略低于IAA 外，其他处理均为GA3效果最好。

表2 不同药剂种类和浓度对红果黄檀根长、芽长的影响

与CK 相比，GA3处理下的根长在各浓度下均无显著差异，浓度为50 mg/L 时对根长和芽长的促进效果最好；IAA 浸泡的种子根长在浓度为50 mg/L 时效果最好，芽长在浓度为300 mg/L 时比CK 显著降低了21.05%；2，4-D 浸种处理下的红果黄檀种子在200、300 mg/L 浓度处理下根长与CK 相比显著降低了45.22%、58.76%；芽长与CK 相比显著降低了45.86%、51.59%。

3 讨论与结论

红果黄檀作为降真香的基源植物之一，具有很高的药用价值和经济价值，使用植物外源激素能够在一定程度上提升红果黄檀种子的发芽率。该研究表明，浓度为50 mg/L 的GA3在几种处理中最适宜红果黄檀种子的萌发；高浓度的2，4-D 对红果黄檀种子的萌发起抑制效果，特别是当2，4-D 的浓度大于200 mg/L 时，种子的发芽率会显著下降的同时，根长和芽长的生长也会受到抑制，导致后期无法正常生长而造成死亡；当IAA 浓度在0~100 mg/L时可以促进种子萌发，但是作用不显著，大于100 mg/L 则会略微抑制种子萌发，但是在0~200 mg/L 范围内对根长和芽长可以起促进作用，大于200 mg/L 会抑制根长和芽长的生长。

在研究所用的3 种植物生长调节剂中，GA3对红果黄檀种子的效果最好，不同浓度处理下的发芽势、发芽率、发芽指数都得到了提高，同时还促进了根长和芽长的生长，这可能是因为GA3诱导了与种子萌发相关酶的合成，提高了酶活性，从而促进了种子的萌发[13]。聂莹莹等的研究表明，随着GA3浓度的增加，紫花苜蓿（Medicago sativa）种子萌发各项指标表现出先升高后降低的趋势，在50 mg/L的GA3处理下的萌发效果最好[14]；黄宁等发现100 mg/L的GA3对枫香（Liquidambar formosana）种子的萌发效果最好，各项指标呈现先增加后降低的趋势。该研究与上述研究结果基本一致，红果黄檀种子的萌发效果总体趋势为先增加后降低，在GA3浓度为50 mg/L 时效果最好。

IAA 在低浓度时对红果黄檀种子有一定促进作用，但是随着浓度的升高促进作用逐渐降低，没有产生显著影响，这与刘长乐等用IAA 处理乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）种子的研究结果相似[15]。2，4-D 在低浓度处理下可以促进细胞的生长分化，但是高浓度会产生强烈的抑制作用[16]。该研究显示，高浓度的2，4-D 会显著抑制红果黄檀种子的萌发和后续的生长发育，造成红果黄檀芽发育不良和根部的发育畸形。

综上所述，GA3、IAA、2，4-D 3 种植物生长调节剂对红果黄檀种子萌发和幼苗生长的促进作用从大到小的顺序为GA3>IAA>2，4-D。50 mg/L 的GA3对红果黄檀种子萌发和幼苗生长的促进效果最好，可在生产中用于促进红果黄檀种子萌发。