生物工程大论文

1、湖州师范学院求真学院 毕 业 设 计（论文）2010届 题 目 赤霉素对两种龙葵种子 萌发影响的研究 专 业 生物工程 学生姓名 x x 学 号 xxxxxxxx 指导教师 xxx 论文字数 8400 完成日期 2009年12月27日 湖州师范学院求真学院教务部印制湖州师范学院求真学院学士学位论文赤霉素对两种龙葵种子萌发影响的研究xxxxxxx xx(湖州师范学院求真学院, 湖州 313000)摘要：以2007年、2008年少花龙葵和浙江龙葵为实验材料，采用恒温培养箱法，在每个培养皿中接种50粒龙葵种子，采用100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L三张不同浓度的赤霉素溶液对两种龙葵

2、种子进行3h、6h、9h三种不同时间的浸种处理，观察并记录龙葵种子的萌发率和萌发势，从而研究赤霉素对龙葵种子萌发的影响。结果表明：在最适温度环境下，不同浓度的浸种液和浸种时间均能显著提高龙葵种子的发芽率，其中赤霉素处理浓度在200 mg/L，浸种时间在9h下种子的发芽率、发芽势最高，同时平均发芽天数和出苗天数均明显缩短。其中在赤霉素处理的状态下07年的龙葵种子萌发率和发芽势较08年的高，在没有经过赤霉素处理的情况下08年的龙葵种子发芽率和发芽势较07的高。关键词：少花龙葵，萌发率，发芽势，赤霉素Gibberellic acid study on two kinds of Solanum pho

3、teinocarpum seeds germinationxxxxxxxx xxxxx（Qiuzhen School of Huzhou Teachers College，Huzhou 313000 ）Abstract：In 2007 and 2008 Solanum photeinocarpum as experimentalmaterial, Using thermostatic cultivation method，in each dish was inoculated 50 photeinocarpum seeds，Using 100 mg/L, 150 mg/L, 200 mg/L

4、three different concentrations of gibberellic acid solution of two kinds of photeinocarpum seeds for 3h, 6h, 9h three different time-soaking treatment，Observe and record the black photeinocarpum seeds germination rate and germination potential，To study the impact of GA3 on photeinocarpum seeds germi

5、nation。The results showed that: In the optimum temperature environment, the different concentrations of seed soaking solution and soaking time can significantly increase the germination rate of Solanum photeinocarpum seeds，Which GA3 concentration 200mg / L, Under the soaking time in the 9h seed germ

6、ination rate, the highest germination, The average number of days the same time, germination and emergence were significantly reduced the number of days. GA3 treatment of them of the Solanum photeinocarpum seeds germination rate and germination energy in 2007 is higher than in 2008. Without GA3 trea

7、tment in the case of 2008 the Solanum photeinocarpum seeds germination rate and germination energy higher than 07 high.Key words：Solanum photeinocarpum , germination rate, germination momentum , gibberellic acid目 录1 引言12 材料与方法1 2.1 实验材料12.1.1 实验种子来源2.1.2 主要试剂 2.2 方法与步骤22.2.1 三种不同浓度的赤霉素溶液的配制2.2.2 培养皿

8、的处理2.2.3 恒温光照培养箱的清洁处理和温度，光照调试2.2.4 种子浸种处理2.2.5 种子培养2.2.6 结果调查3 结果4 3.1 经过赤霉素浸种和不经过赤霉素浸种的种子的萌发差异4 3.2 不同储藏年限对龙葵种子萌发的影响5 3.3 不同浓度的赤霉素处理对龙葵种子萌发率的影响54 讨论 65 总结与展望 8 参考文献 9 致谢 101 引言龙葵为茄科植物，别名黑天棵，属茄科一年生草本植物（见图1-1、1-2）。异名苦菜（唐本草），天茄子、苦葵、老鸦眼睛草（图经本草），水茄、天泡草、老鸦酸浆草（纲目），天泡果（植物名实图考），山海椒（贵州草药）1。广布世界各地,遍布全国。主要产于连云

9、港、铜山、邳县、射阳、吴江、江宁、滦阳等地，生于路旁或田野；我国各地有分布。幼苗全体无毛，子叶宽披针形，初生叶1枚，宽卵形。成株茎直立，分枝多，无毛，株高30-100cm。叶互生有长柄；叶片卵形，全缘或具不规则的波状粗齿，两面光滑或具疏短柔毛。种子扁平，近卵形。从李时珍本草纲目时起,至今有十几种中药志、药典等书记载龙葵的药用价值。龙葵全草入药,有清热、解毒、活血、消肿等功能2,主治感冒、牙痛、慢性支气管炎、痢疾、乳腺炎和癌症等病3。如治疗胃癌4、肺癌5、食道癌、宫颈癌等。实验证明龙葵有助于杀死老鼠体内的癌细胞，以及防止癌细胞扩散。在癌症的初期给予龙葵治疗，能发挥疗效。龙葵浆果酸甜可口,果汁营养

10、丰富,富含维生素、果糖及人体需要的多种营养元素,是加工饮料和酿造果酒的原料。龙葵的嫩茎叶可供食用，因富含V A、VC 和钙，且具有抗炎消肿、镇咳、祛痰、利尿以及保肝活性等保健功效受到消费者欢迎6-7。我国南方传统有采集野生少花龙葵食用的习惯，人工种植仅近年来才开始尝试，但目前种子质量及出苗率低是急待解决的问题；温度是作物种子萌发与出苗的基本条件，温度高低均能影响种子的活力，赤霉素在马铃薯、茄子、苦瓜等植物上能有效地解除休眠，提高种子的活力8-13。 对龙葵的研究主要是对其营养成分，活性成分，药理活性，毒性功用，生长习性，临床应用方面，但激素对龙葵种子萌发的影响的研究却未见报道，为此本论文就赤霉

11、素对两种不同龙葵种子的萌发特性的进行了初步的研究，以便为更好的人工栽培龙葵提供一些依据。 图1-1 少花龙葵 图1-2 浙江龙葵2. 材料与方法2.1 实验材料2.1.1实验种子来源实验用的种子采用2007年8月采摘的少花龙葵种子，2008年7月采摘的少花龙葵(Solanum photeinocarpum)种子，2007年7月采摘的浙江龙葵种子，2008年8月采摘的浙江龙葵(Solanum photeinocarpum)种子。龙葵种子由xxxxxxxxxxxx提供。2.1.2 设备与试剂实验设备：光照培养采用上海市博迅实业有限公司出产的SPX-250B-G型号的光照培养箱。实验试剂：赤霉素（G

12、A3），浸种药剂采用赤霉素，因为他对种子的萌发具有促进作用，赤霉素具有拮抗抑制物质脱落酸（ABA）的作用142.2 方法与步骤2.2.1 配制100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L三张不同浓度的赤霉素溶液 先用电子天平称取0.15g赤霉素晶体，倒入烧杯中，接着加入浓度99%的乙醇，以盖过赤霉素晶体为准，然后放入40的恒温水浴锅中，用玻璃棒搅拌，加快赤霉素的溶解，待赤霉素完全溶解之后，拿出事先准备好的250mg的容量瓶，用玻璃板引流，配制250ml浓度为600 mg/L的赤霉素溶液，以便后面配制100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L三种浓度的赤霉素溶液，原因是赤霉素在

13、常温下容易变性，故待溶液配制好后，应该马上放入冰箱中低温保存，避免赤霉素失活。2.2.2 培养皿的处理将72个培养皿洗净使其处于湿润状态，这样做的原因是潮湿的状态有利于种子的萌发。首先在培养皿的底部铺上一块和培养皿大小差不多的纱布，纱布的作用是为种子补充水分，在上面的滤纸干燥后，下面的充满水分的纱布还能够提供种子萌发所需的水分。接着在纱布的上面铺上一层和培养皿大小差不多的滤纸，种子就是直接放在滤纸上培养，所以在铺滤纸的时候一定要保持滤纸的洁净，以免在种子的萌发过程中受到外来细菌的侵扰，从而影响实验结果。铺滤纸的作用一是提供种子萌发的环境，二是为了保持充足的水分，使得水分不易丧失。最后用阿拉伯数

14、字在标签纸上做好标记，并将号码贴在培养皿的盖子上，方便做好实验结果的记录。2.2.3 恒温光照培养箱的清洁处理和温度、光照调试 由于恒温光照培养箱是实验室公用的仪器，难免在仪器内残留一些细菌和微生物，为了避免受其他细菌和微生物的干扰而影响实验的准确性，需要对恒温光照培养箱进行清理，首先应关闭培养箱，拔掉电源，将箱内的铁架取出，用干净的抹布擦拭干净，然后将培养箱的内壁，和玻璃窗也一同擦拭干净。接着打开培养箱电源，将室温温度计放入培养箱中，调至实验温度，隔一段时间观察温度计一次，看是否能够保持在额定的温度内，确保实验的准确性。2.2.4 种子浸种处理首先对种子进行浸种处理。由于种子表面具有一层坚硬

15、的种皮，经过浸种处理后，种子表面的坚硬种皮就会软化，此时更多的氧气和营养物质就会进入种子，同时帮助种子呼吸作用排除的二氧化碳排出体外，促进种子的萌发。同时，在湿润的条件下，种子内存储的营养物质才能被利用，细胞中的酶物质才能发挥作用，供胚发育利用。所以要进行种子的浸种。将不同年代的不同种子分别浸在4个不同的烧杯中，用标签纸进行标记，用阿拉伯数字做好标记（见图2-1、2-2），然后在每个烧杯中加入事先准备好的40的蒸馏水中，以浸没种子为准，接着将这些烧杯放入30的恒温光照培养箱中进行浸泡，恒温浸种24小时（见图2-2）。待种子在30的恒温光照培养中浸泡了24个小时之后，取出，接着分别配制100 m

16、g/L、150 mg/L、200 mg/L三种浓度的赤霉素溶液，取12个烧杯，每一个烧杯分别放入2007年少花100 mg/L、2007年少花150 mg/L、2007年少花200 mg/L、2008年少花100 mg/L、2008年少花150 mg/L、2008年少花200 mg/L、2007年浙江100 mg/L、2007年浙江150 mg/L、2007年浙江200 mg/L、2008年浙江100 mg/L、2008年浙江150 mg/L、2008年浙江200 mg/L十二种需要不同浓度赤霉素浸种的少花龙葵和浙江龙葵（见图2-1）。 图2-1 赤霉素浸种的少花龙葵 图2-2 种子的温水处理

17、接着记录种子在赤霉素溶液中浸泡的时间，每三个小时后在每个烧杯中取出100粒龙葵种子分别放在事先准备好的培养皿中，每一个培养皿中放入五十粒龙葵种子，另五十粒是重复组，注意在接种的过程中，应将种子排列整齐，以便于后面的观察环节能够清楚的观察种子的萌发情况。同时，做好记录，比如1号处理：2007年采摘的少花龙葵种子赤霉素浓度为100 mg/L浸种3小时-1号培养皿100 mg/L3h；2号处理：2007年采摘的少花龙葵种子次霉素浓度为150 mg/L浸种3小时-2号培养皿150 mg/L浸种3小时，依此类推，做一个简单的标记，以便自己能够看懂，不至于弄错。待三种浸泡时间的龙葵种子都接种好以后，将实验

18、组与重复组一共72个培养皿同时放入30的恒温光照培养箱。2.2.5 实验条件24h光照，培养皿表面光强为2500Lx，重复组的作用是为了减少实验误差，增强实验的准确性。每天同一时间记录种子萌发数量，在事先做好的表格中填入，方便实验数据的处理。同时，要在干燥了的培养皿中加适当的水分，以免缺水，导致种子死亡，观察记录种子萌发一周后，完成实验。2.2.6 结果调查每天同一时间到实验室记录每个培养皿的发芽数量，记录每天的发芽数，以便计算种子的发芽率和发芽势。发芽标准以胚根伸出种壳的长度达种子长度12为准。主要指标有：发芽势发芽（出苗）率3. 结果3.1 经过赤霉素浸种和不经过赤霉素浸种的种子的萌发差异

19、从表1可以看出，在没有经过赤霉素处理的2007年少花龙葵种子，其萌发率只有38%、而经过赤霉素处理3h的2007年少花龙葵种子其萌发率就达到了96%。很明显的可以看出经过赤霉素的作用，赤霉素能促进细胞的伸长和分裂，促进茎伸长和生长，所以龙葵种子的萌发率大大提高了。（附图3-1、3-2） 图3-1未经过赤霉素处理的2007年少花龙葵 图3-2 经过赤霉素处理的2007少花龙葵种子发芽照片 种子发芽照片从图中我们可以看出，图3-1的是没有经过赤霉素处理的少花龙葵种子，7d后的萌发率只有38%，且发芽势也很低，芽枝参差不齐。而经过200 mg/L，浸种9h的赤霉素浸种处理过的少花龙葵，萌发率却达到了

20、94%，而且发芽势很高，芽枝高度平均，我们可以直观的发现两者之间的差别。表3-1 种子没有经过赤霉素浸种的萌发情况温度浸种时间种子赤霉素浓度（mg/L）发芽率（%）发芽势（%）2007年少花龙葵0 3830300h2008年少花龙葵0 94802007年浙江龙葵0 78402008年浙江龙葵0 003.2 不同储藏年限对龙葵种子萌发的影响而由表1又可以看出，同样是在没有经过赤霉素处理的情况下，在同等的最适温度下，2007年采摘的龙葵种子萌发率和萌发势只有38%和30%，而08年采摘的龙葵种子达到了94%和80%，2007年的种子萌发率和萌发势要明显小于2008年，因此可以看出，由于储藏的时间增

21、加，种子内部的活力也明显降低，影响了种子的萌发活力，所以种子的质量即种子的活力随储藏年限的增加而降低。3.3 不同浓度的赤霉素处理对龙葵种子萌发率的影响龙葵种子经过赤霉素的浸种后，其发芽势和发芽率均显著高于对照组（表3-1），说明经过赤霉素浸种处理对龙葵种子发芽具有显著的促进作用。发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比。如100粒测试种子有98粒发芽，则发芽率为98%。发芽率是检测种子质量的重要指标之一，农业生产上常常依此来计算用种量。而从表内可以看出，经过赤霉素浸种的2007年少花龙葵和浙江龙葵种子，其萌发率均达到了90%以上，有的甚至达到了98%，比没有经过赤霉素处理的对照组提高了6

22、0%。而对比2008年的少花龙葵这浙江龙葵，其萌发率和萌发势就要小于2007年的种子，这表明，赤霉素对储藏年限长的种子促进作用要高于储藏年限短的，这是由于随着储藏年限的增长，龙葵种子内部的生长物质也处于休眠状态，而年限短的其内部休眠物质较2007年的少，所以受赤霉素作用的效应也要小于2007年的龙葵种子。表3-2 种子经过三种不同浓度赤霉素浸种3h的萌发情况和0h的对比温度浸种时间种子赤霉素浓度（mg/L）发芽率（%）发芽势（%）2007年少花龙葵038300h2008年少花龙葵094802007年浙江龙葵078402008年浙江龙葵00 010096402007年少花龙葵1509658302

23、00968810070122008年少花龙葵15064203h200925010090402007年浙江龙葵150926020094901000 02008年浙江龙葵1500 02000 0由表（3-2、3-3、3-4）可以看出不管是少花龙葵还是浙江龙葵，在同一种赤霉素浸泡时间下，随着赤霉素浓度的增加，种子的萌发势都是逐级递增的，其中以200 mg/L的发芽势最高，150 mg/L的其次，100 mg/L的最低，这就表明了，随着赤霉素浓度的增加，提高了龙葵种子的发芽势，缩短了种子的萌发时间。同时，浸泡时间为9h的种子萌发率最高。在实际生产应用中，考虑到成本等因素，建议采用200 mg/L的赤霉

24、素浸种9h为宜。采用赤霉素浸种处理是促进萌发解决缺苗的重要手段。表3-3 种子经过三种不同浓度赤霉素浸种6h的萌发情况和0h的对比温度 浸种时间种子赤霉素浓度（mg/L）发芽率（%）发芽势（%）2007年少花龙葵038300h2008年少花龙葵094802007年浙江龙葵078402008年浙江龙葵00010098462007年少花龙葵150885030 200945610076 02008年少花龙葵15070 26h200741610090 42007年浙江龙葵150862420096521000 02008年浙江龙葵1500 02000 0表3-4 种子经过三种不同浓度赤霉素浸种9h的萌发

25、情况和0h的对比温度 浸种时间种子赤霉素浓度（mg/L）发芽率（%）发芽势（%）2007年少花龙葵038300h2008年少花龙葵094802007年浙江龙葵078402008年浙江龙葵00 010096582007年少花龙葵150988830 200948810088322008年少花龙葵15080349h200743410098222007年浙江龙葵150982820098501000 02008年浙江龙葵1500020000在实际应用中，成种发芽率不一定低，可是发芽势却不高，这也导致了成种的出苗不齐、弱苗多。而新种的发芽率高，发芽势也高，就能使庄稼苗壮，整齐，这在农业上有着广泛的意义，因

26、此在实际的生产中应该本着“取新弃旧”的原则，提高农业生产的产量和质量。说明：由于本次实验的2008年浙江龙葵种子在采摘、处理和保存过程中可能出现了一定的问题，所以本次实验的2008年浙江龙葵种子没有萌发，特此说明。4. 讨论本次研究是在使用三种不同浓度的赤霉素，对两种龙葵种子进行三种浸种时间的处理下，对两种不同的龙葵种子进行浸种处理，探讨赤霉素对龙葵种子的萌发促进作用。赤霉素是一种常见的植物激素,在高等植物的各个生长发育阶段都具有重要的调控作用。许多研究表明赤霉素最显著的生理效应就是促进植物生长，其作用机理主要是诱导了-淀粉酶、蛋白酶等形成，同时还使内源IAA的水平增高15。叶贻勋16、万茜和

27、顾振新17等分别研究了马铃薯、苦瓜和糙米，结果均表明用赤霉素处理种子有助于促进萌发和提高种子活力。赤霉素是一类属于双萜类化合物的植物激素。1926年日本病理学家黑泽在水稻恶苗病的研究中发现水稻植株发生徒长是由赤霉菌的分泌物所引起的。1935年日本薮田从水稻赤霉菌中分离出一种活性制品，并得到结晶，定名为赤霉素（GA）。第一种被分离鉴定的赤霉素称为赤霉酸（GA3），现已从高等植物和微生物中分离出70余种赤霉素。因为赤霉素都含有羧基，故呈酸性。内源赤霉素以游离和结合型两种形态存在，可以互相转化。赤霉素中生理活性最强、研究最多的是GA3，它能显著地促进植物茎、叶生长，特别是对遗传型和生理型的矮生植物有

28、明显的促进作用；能代替某些种子萌发所需要的光照和低温条件，从而促进发芽；可使长日照植物在短日照条件下开花，缩短生活周期；能诱导开花，增加瓜类的雄花数，诱导单性结实，提高坐果率，促进果实生长，延缓果实衰老。除此之外，GA3还可用于防止果皮腐烂；在棉花盛花期喷洒能减少蕾铃脱落；马铃薯浸种可打破休眠；大麦浸种可提高麦芽糖产量等等。赤霉素对其它作物的种子也有不同的影响，从翻阅的一些文献来看，赤霉素对艳山姜种子发芽、四季香种子、茄子种子、大麦种子、冬小麦种子针叶树种子等多种植物种子的萌发率都有较大的提高，有的甚至提高了近50%左右。赤霉素对植物种子的萌发率促进效应是显著的。因此，无论是在赤霉素对种子萌发

29、的影响和对植株、果实的影响上，都具有重要的实践和生产的意义，因此赤霉素在农业上的应用意义是广泛和深远的。此外，我们应该认识到植物生长调节剂的两重性，赤霉素虽然能够有效的促进种子的萌发、茎和叶的生长、诱导抽苔开花、促进性别分化、打破休眠、防止脱落、诱导单性结实，促进无籽果实的形成。但浓度过大，就会导致种子死亡、植株徒长、白化，甚至畸形枯死。所以，在生长调节剂应用中应注意：一要严格按技术用药，必须弄清楚药剂使用的最佳时期、浓度和药剂用量、施用部位、次数等18；二是不要滥用植物生长调节剂。每种植物生长调节剂都有其产生作用的生物学原理，且每种药物都有一定的局限性，不要以为无论何种药物一用就能增产增效；

30、三是不能与碱性物质混用，赤霉素遇碱易中和失效。水溶液易分解，不宜久放，宜现配现用，也可与过硫酸钙、硫酸铵等肥料混用19。本次实验采用赤霉素浸种，实验结果显示，通过和对照组相比，可以明显提高少花龙葵和浙江龙葵的萌发效率，种子的萌发率和萌发势都有了显著的提高，尤其是在浸种时间在9h，浸种浓度在200mg/L的情况下，种子的萌发效率最高，平均都达到了90%以上，而高于200mg/L的赤霉素浸种，萌发率趋于缓和，而没有经过浸种的种子，萌发率却平均只有70%左右。故在农业生产实践中，一定要选择一个最合适，成本低的浸种方法，以达到高产、高效的目的。5. 总结与展望我国是世界上应用植物激素最广泛的国家之一，

31、在农业生产中大面积广泛应用植物激素已经取得了举世瞩目的成就。随着植物生长调节剂的不断开发、利用和推广的同时，化学调控技术也在高速的发展，在农业生产的过程中，植物激素的应用也将更广泛的应用在各个环节中。各种传统的栽培措施基本上是侧重于运用外部条件来影响植物的生理状态，而导入化控制技术后的栽培，则是外缘调节和内源激素水平的双重调控，从而使农业生产的产量和质量的得到了质的飞跃，为农业生产的高产提供了可能。随着农业生产的发展，人们逐渐认识到赤霉素对农业生产的促进作用，赤霉素的应用也日趋广泛，不过在今后的应用中要更加注意对赤霉素的正确的利用，从而在真正意义上达到赤霉素化控制技术的普及。本次实验实验的目的

32、在于研究赤霉素对两种龙葵种子萌发的影响，因为少花龙葵在我国南方主要以野生或半野生状态存在，所以实验用种皆为野外采集，种子的成熟度和后熟过程尚有可能影响到实验效果。此外，除了赤霉素，其他激素对龙葵种子的萌发和出苗的影响以及其他的环境因子的影响还有待进一步研究试验。参考文献1 国家中医药管理局中华本草编委会.中华本草M.上海:上海科学技术出版社,1999:72 杨永年等.中国龙葵复合种细胞学分析及地理分布的研究.植物研究,1994, 14(2):209-2123 王兴远等.龙葵叶肉细胞原生质再生植株.植物学报,1983,25(2):110-1144 谷善清,梁云燕,樊立人,等.白英龙葵复方制剂诱导

33、人胃癌分化的两条信号同路的共调作用J China Nail J New Gas. troenterol, 1997,3(1):535 谢启梅,谢军荣.龙葵在肿瘤治疗中的运用J.江西中医药,1996,27(2):52-536 UKPDS GROUP. Intensive blood-glucose control with sulpHonylureas or insulin compared with conventional treatment and risk of complication in patients with type 2 diabetes(UKPDS33)J. Lancet, 1998, 352: 837-8537 张振贤,喻景权,于贤昌.蔬菜栽培学M.北京:中国农业大学出版社,2003:77-838 饶璐璐.名特优新蔬菜129种M.北京:中国农业出版社,2000:96-989 王冀川,徐雅丽,段黄金.温度对油葵种子发芽和出苗的影响J.种子,2002(3):33-3410 Ortega-Baesand P, Rojas-Arechiga M. Seed germination of Trichocereus terscheckii(Cactaceae): Light, temperature and gibberellic acid ef