姜 雪 王建峰 刘 晨 郭晓丽

（衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000）

谷子属于禾本科，狗尾草属，古称稷、粟，亦称粱，广泛栽培于亚欧大陆的温带和热带，我国主要栽培区在黄河中上游。谷子生育期短且抗逆性强，具有突出的抗旱、耐瘠薄和高光效等特性，已发展为旱生C4禾谷类模式作物[1]。谷子还是营养均衡作物，富含蛋白质、氨基酸、维生素及铜、铁、锌、镁、硒等微量元素，是老、弱、婴幼儿的良好滋补食品[2～5]。我国是世界上谷子种植面积最大的国家，占世界种植面积的88%左右，在长期驯化和栽培过程中，谷子适应了中国北方干旱、半干旱地区的气候和环境，成为了一种优良的抗旱作物资源。

赤霉素(gibberellin，GA)属于生物体内的一类四环二萜类化合物，具有打破种子休眠、促进种子发芽和茎秆伸长等作用[6]。杨文清[7]认为赤霉素处理对种子的发芽率、发芽势以及发芽指数等种子发芽指标都有不同程度的影响。小叶白蜡、香椿等种子用赤霉素处理，其发芽率比对照组高出21.7%[8，9]。本文通过利用不同浓度的赤霉素处理谷子突变体后代种子，以便对谷子突变体后代的萌发特性进行深入分析。

1 材料与方法

1.1 供试材料。衡谷12突变体种子H1、H2、H3、H4、H5。

1.2 处理方法。挑选饱满的谷子种子，用质量分数为0.1%的HgCl2消毒10 min，蒸馏水冲洗干净，然后置于铺有2层滤纸的培养皿中，每皿50粒，分别采用浓度为10 mg/L、30 mg/L、100 mg/L的赤霉素处理，以蒸馏水处理为对照，每处理设3次重复，25℃培养观察。每天记录发芽种子数，以胚根长度1 mm作为发芽标准，直到不再有种子发芽时测量发芽种子的根长及苗长，并计算发芽率、发芽指数。发芽率(%)=(发芽种子总数/供试种子总数)×100%；发芽指数GI=∑(Gt/Dt)。公式中Gt表示在第t天种子的发芽数；Dt代表相应的发芽天数。

1.3 统计方法。测得的数据采用Excel进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度赤霉素对谷子发芽率的影响。在种子萌发的过程中，赤霉素通常会促进种子萌发，并在种子萌发后期逐渐积累。本试验对不同突变体后代分别采用10 mg/L、30 mg/L、100 mg/L赤霉素进行处理，由图1可以看出，不同浓度处理下，不同突变体后代种子的发芽率存在较大差异。其中后代H1和H2处理组发芽率均低于对照组；而H4和H5则表现为处理组均高于对照组，H3处理组表现为先升高再降低的趋势。

图1 不同浓度激素处理对谷子突变体后代发芽率的影响

2.2 不同浓度赤霉素对谷子根长的影响。由图2可以看出，通过用不同浓度赤霉素处理种子，不同株系的根长呈现较大的差异。除了株系H4以外，其他株系的根长较对照相比均呈现下降的趋势，并且随着浓度的升高，根长的生长受抑制越严重。针对株系H4，30 mg/L赤霉素处理的种子根长明显要好于对照组。

图2 不同浓度激素处理对谷子突变体后代根长的影响

2.3 不同浓度赤霉素对谷子芽长的影响。从图3可以看出，通过赤霉素处理种子，不同株系种子的芽长呈现较大差异，其中株系H1、H2和H3，赤霉素处理均抑制了种子的发芽，处理组均低于对照组；对于株系H4和H5，处理组均高于对照组。但是，观察所有的处理组发现，30 mg/L赤霉素的处理对于种子发芽的影响较大。

图3 不同浓度激素处理对谷子突变体后代芽长的影响

3 结论与讨论

种子在农业生产中是最重要也是最基本的生产资料，种子质量的好坏直接影响到作物的产量和质量。通过对种子萌发时期的发芽率、根长和芽长进行分析与检测，可直接用来评价种子质量。赤霉素作为一种萌发刺激物质，在种子萌发的过程中，能促进种子胚内多种酶类的代谢活动，促进种子萌发[10]。

本试验以水培和不同浓度赤霉素培养谷子突变体，通过对其萌发特性进行分析发现，通过长时间的赤霉素处理，突变体后代的5个不同株系表现出较大的差异。分析种子的发芽率和芽长，株系H4和H5在赤霉素处理下均表现出不同的促进作用，其中又以30 mg/L赤霉素处理的表现较好。而对根长的影响，仅株系H4在30 mg/L的赤霉素处理下表现出高于对照根长，其他株系则均表现为根长受抑制。本试验中，此5个株系均是由衡谷12经诱变而来的突变体后代，由此我们推测，可能由于株系H4和H5与其他3个株系之间存在某些基因组水平的变化，进而导致在不同的处理条件下表现出不同的萌发特性，后续我们将进一步利用分子生物学手段开展更深入的研究。