外源独脚金内酯对波斯菊种子萌发的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0647

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (16): 40-44.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0647

外源独脚金内酯对波斯菊种子萌发的影响

关玉熙¹^,²(), 温超¹()

¹ 山东省农业科学院休闲农业研究所/农业农村部华东都市农业重点实验室/生态园艺植物育种山东省工程研究中心，济南 250100
² 山东农业工程学院农业科技学院，山东淄博 255300

收稿日期:2024-10-30 修回日期:2025-03-22 出版日期:2025-06-05 发布日期:2025-06-05
通讯作者:
温超，男，1987年出生，山东聊城人，助理研究员，博士，主要从事观赏园艺植物发育与遗传育种研究。通信地址：250100 山东省济南市历城区工业北路23788号，Tel：0531-66657850，E-mail：dewc6929@163.com。
作者简介:
关玉熙，女，2003年出生，山东淄博人，学士，研究方向为园艺植物栽培研究。通信地址：250100 山东省济南市历城区工业北路23788号，Tel：0531-66657850，E-mail：gyx15898728958@qq.com。
基金资助:
山东省自然科学基金青年项目“独脚金内酯相关基因DgSMXL8调控菊花侧枝发育的分子机制”(ZR2021QC156); 国家自然科学基金青年科学基金项目“独脚金内酯相关基因DgLBO调控菊花侧枝发育的分子机制”(32102426)

Effect of Exogenous Strigolactones on Seed Germination of Cosmos bipinnatus

GUAN Yuxi¹^,²(), WEN Chao¹()

¹ Institute of Leisure Agriculture, Shandong Academy of Agricultural Sciences/ Key Laboratory of East China Urban Agriculture, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/ Shandong Engineering Research Center of Ecological Horticultural Plant Breeding, Jinan 250100
² College of Agricultural Science and Technology, Shandong Agriculture and Engineering University, Zibo, Shandong 255300

Received:2024-10-30 Revised:2025-03-22 Published:2025-06-05 Online:2025-06-05

摘要/Abstract

摘要： 为探究外源独脚金内酯(strigolactones，SLs)对波斯菊种子萌发的影响，对波斯菊种子进行不同浓度(0、0.1、0.5、1、2、5 μmol/L)的rac-GR24(SLs人工合成类似物)处理，测定并分析波斯菊种子的萌发指标、形态指标和生理特性。结果表明，与对照(0 μmol/L)相比，在前3 d中每天各浓度处理之间波斯菊种子的发芽率呈先上升后下降的趋势，均在1 μmol/L rac-GR24时达到最高，而在第4 d和第5 d发芽率差异不显著。随着rac-GR24浓度的升高，各处理组地上部鲜重呈下降趋势；地下部鲜重、地上部干重均呈先下降后上升的趋势；地下部干重各处理组间没有显著差异；地上部和地下部长度均呈降低趋势。在处理第18 h时，1 μmol/L rac-GR24处理显著提高了种子的α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、可溶性淀粉和可溶性总糖的含量，降低了ABA含量，提高了cZR含量和GA₂₉含量，而对IAA含量没有显著影响。研究表明外源SLs(rac-GR24)能够刺激波斯菊种子萌发，本研究结果可为植物生长调节剂调控波斯菊种子萌发的机制和应用提供理论基础。

关键词: 波斯菊, 独脚金内酯, 发芽, 生理指标, 酶活性, 植物激素, 植物生长调节剂

Abstract:

In order to explore the effects of exogenous strigolactones (rac-GR24) on Cosmos bipinnatus seed germination, the seeds were treated with different concentrations (0, 0.1, 0.5, 1, 2, 5 μmol/L) of rac-GR24, and the effects of treatments on seed germination, morphological indicators and physiological characteristics were determined and analyzed. The results showed that compared with the control (0 μmol/L), the germination rates increased first and decreased afterward with different concentrations of rac-GR24 every day in the first three days, and reached the highest points in 1 μmol/L rac-GR24 treatment, and had no significantly difference on the 4^th and 5^th day. With the increase of rac-GR24 concentrations, fresh weight of aboveground parts in each treatment showed a decreasing trend, while fresh weight of underground parts and dry weight of aboveground parts both showed a trend of decreasing first and increasing afterward, however, dry weight of underground parts had no significantly difference, the length of aboveground and underground parts both showed a decreasing trend. The activities of α-amylase and β-amylase, contents of soluble starch and total soluble sugar were significantly increased at 18 h under applying exogenous 1 μmol/L rac-GR24 treatment, meanwhile ABA content was decreased, cZR content and GA₂₉ content were increased, however IAA content had no significant change. The results indicated that exogenous SLs (rac-GR24) could stimulate the seeds germination of C. bipinnatus, and provided a theoretical basis for the mechanism and application of plant growth regulators in regulation of seed germination.

Key words: Cosmos bipinnatus, strigolactones, germination, physiological characteristics, enzymatic activity, phytohormones, plant growth regulator

关玉熙, 温超. 外源独脚金内酯对波斯菊种子萌发的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 40-44.

GUAN Yuxi, WEN Chao. Effect of Exogenous Strigolactones on Seed Germination of Cosmos bipinnatus[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(16): 40-44.

图/表 4

参考文献 26

[1]	GUERCIO A M, PALAYAM M, SHABEK N. Strigolactones: Diversity, perception, and hydrolysis[J]. Phytochemistry reviews, 2023, 22(2):339-360.
[2]	MIYAKAWA T, XU Y, TANOKURA M. Molecular basis of strigolactone perception in root-parasitic plants: Aiming to control its germination with strigolactone agonists/antagonists[J]. Cellular and molecular life sciences, 2020, 77(6):1103-1113. doi: 10.1007/s00018-019-03318-8 pmid: 31587093
[3]	JIA K P, BAZ L, Al-BABILI S. From carotenoids to strigolactones[J]. Journal of experimental botany, 2018, 69(9):476.
[4]	冯丹. 氟啶酮、赤霉素及独脚金内酯对肉苁蓉种子萌发的调控[D]. 呼和浩特: 内蒙古大学, 2013.
[5]	梁泰帅, 郑淑涵, 赵肖琼. 独脚金内酯(SLs)对盐碱胁迫下恒山黄芪种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 种子, 2023, 42(12):90-95.
[6]	庞星月, 万林, 李素, 等. 外源SLs和纳米K₂MoO₄对干旱胁迫下油菜种子萌发的影响[J]. 作物杂志, 2022(4):214-220.
[7]	祝四, 邓凤玲, 赵光, 等. 独脚金内酯对甘蓝型油菜种子的引发作用及其机制研究[J]. 湖北农业科学, 2023, 62(9):6-13.
[8]	Al-AMRI A A, ALSUBAIE Q D, ALAMRI S A, et al. Strigolactone analog GR24 induces seed germination and improves growth performance of different genotypes of tomato[J]. Journal of plant growth regulation, 2023,42:5653-5666.
[9]	徐小玉, 张凤银, 曾庆微. NaCl和Na₂SO₄盐胁迫对波斯菊种子萌发的影响[J]. 东北农业大学学报, 2014, 45(4):55-59.
[10]	殷泽欣, 张璐, 白一帆. 园林绿化废弃物堆肥替代泥炭用于波斯菊的栽培[J]. 浙江农林大学学报, 2022, 39(5):1045-1051.
[11]	冼伟沃, 陈科良, 殷春梅, 等. 绿化废弃物土壤改良剂不同组合栽培基质的理化性质分析及其对波斯菊生长的影响[J]. 现代园艺, 2024, 47(15):4-6.
[12]	孙桂芳, 赵艺璇, 杨建伟, 等. 波斯菊9个品种的核型分析与比较[J]. 西部林业科学, 2019, 48(1):48-53.
[13]	赵满兴, 白二磊, 刘慧, 等. 不同温度对一年生草本花卉萌发及幼苗生长的影响[J]. 黑龙江农业科学, 2019( 2):69-72.
[14]	崔曦文, 李亚蒙, 刘大伟, 等. 几种外源物质对盐胁迫下波斯菊种子萌发的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(36):52-56. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0694
[15]	刘翰升, 赵春莉, 刘玥, 等. Cd胁迫对波斯菊种子萌发、幼苗耐性及富集的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(5):126-133.
[16]	范志强, 张士儒, 孟书琴, 等. 不同铅浓度对波斯菊种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 绵阳师范学院学报, 2019, 38(11):53-56.
[17]	杨睿, 胡琦, 石美, 等. 植物生长调节剂对波斯菊种子萌发的影响[J]. 黑龙江农业科学, 2019(5):71-76.
[18]	孔祥生, 易现峰. 植物生理学实验技术[M]. 北京: 中国农业出版社,2008:134-136.
[19]	刘淑兰, 李进, 马永慧, 等. 独脚金内酯对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理变化的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(1):130-139. doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2023.01.015
[20]	SEDAGHAT M, EMAM Y, MOKHTASSI-BIDGOLI A, et al. The potential of the synthetic strigolactone analogue GR24 for the maintenance of photosynthesis and yield in winter wheat under drought: Investigations on the mechanisms of action and delivery modes[J]. Plants, 2021, 10(6):1223.
[21]	WANI K I, ZEHRA A, CHOUDHARY S, et al. Exogenous strigolactone (GR24) positively regulates growth, photosynthesis, and improves glandular trichome attributes for enhanced artemisinin production in Artemisia annua[J]. Journal of plant growth regulation, 2023,42:4606-4615.
[22]	鲜靖苹. 外源MeJA对镉胁迫下波斯菊生长及抗氧化系统的影响[J]. 西北植物学报, 2019, 39(9):1627-1635.
[23]	张蕙心, 司龙亭, 唐慧珣. 黄瓜种子萌发中淀粉酶、脂肪酶和过氧化物酶活性变化[J]. 沈阳农业大学学报, 2014, 45(1):83-86.
[24]	杨雨薇. 独脚金内酯对干旱胁迫下紫花苜蓿生长特性的影响及机制研究[D]. 扬州: 扬州大学, 2023.
[25]	唐超男. 外源独脚金内酯调控辣椒幼苗低温耐受性的生理与分子机制[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2021.
[26]	HU Z, YAN H, YANG J, et al. Strigolactones negatively regulate mesocotyl elongation in rice during germination and growth in darkness[J]. Plant and cell physiology, 2010, 51(7):1136-1142. doi: 10.1093/pcp/pcq075 pmid: 20498118

处理	地上部鲜重/g	地下部鲜重/g	地上部干重/g	地下部干重/g	地上部长度/cm	地下部长度/cm
CK	0.905±0.003a	0.135±0.006a	0.062±0.001ab	0.011±0.001a	4.863±0.022a	3.773±0.163a
0.1 μmol/L rac-GR24	0.899±0.022a	0.141±0.011a	0.061±0.001ab	0.012±0.001a	4.749±0.072a	3.787±0.172a
0.5 μmol/L rac-GR24	0.794±0.012b	0.115±0.002b	0.056±0.001c	0.010±0.001a	4.608±0.064a	3.638±0.162ab
1 μmol/L rac-GR24	0.802±0.058b	0.119±0.006b	0.059±0.002bc	0.010±0.001a	4.687±0.335a	3.535±0.418ab
2 μmol/L rac-GR24	0.811±0.018b	0.118±0.003b	0.057±0.001bc	0.011±0.001a	4.448±0.176ab	3.757±0.029a
5 μmol/L rac-GR24	0.803±0.038b	0.126±0.079ab	0.065±0.003a	0.010±0.001a	4.162±0.339b	3.251±0.055b

处理	地上部鲜重/g	地下部鲜重/g	地上部干重/g	地下部干重/g	地上部长度/cm	地下部长度/cm
CK	0.905±0.003a	0.135±0.006a	0.062±0.001ab	0.011±0.001a	4.863±0.022a	3.773±0.163a
0.1 μmol/L rac-GR24	0.899±0.022a	0.141±0.011a	0.061±0.001ab	0.012±0.001a	4.749±0.072a	3.787±0.172a
0.5 μmol/L rac-GR24	0.794±0.012b	0.115±0.002b	0.056±0.001c	0.010±0.001a	4.608±0.064a	3.638±0.162ab
1 μmol/L rac-GR24	0.802±0.058b	0.119±0.006b	0.059±0.002bc	0.010±0.001a	4.687±0.335a	3.535±0.418ab
2 μmol/L rac-GR24	0.811±0.018b	0.118±0.003b	0.057±0.001bc	0.011±0.001a	4.448±0.176ab	3.757±0.029a
5 μmol/L rac-GR24	0.803±0.038b	0.126±0.079ab	0.065±0.003a	0.010±0.001a	4.162±0.339b	3.251±0.055b

处理	IAA	ABA	cZR	GA₂₉
CK	31.38±0.21a	9.47±1.71a	0.97±0.06b	22.14±2.22b
1 μmol/L rac-GR24	30.37±1.53a	7.66±0.50b	1.34±0.10a	35.12±1.71a

处理	IAA	ABA	cZR	GA₂₉
CK	31.38±0.21a	9.47±1.71a	0.97±0.06b	22.14±2.22b
1 μmol/L rac-GR24	30.37±1.53a	7.66±0.50b	1.34±0.10a	35.12±1.71a

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Effect of Exogenous Strigolactones on Seed Germination of Cosmos bipinnatus

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[2]	朱元杰, 塔娜, 赵卫国, 张梦茹, 李成军, 贺茂昌. 模拟干旱胁迫对甘蓝型油菜种子萌发及幼苗生理特性的研究[J]. 中国农学通报, 2025, 41(6): 44-52.
[3]	田沁雨, 胡华兵, 王荣华, 王茂芊. L-抗坏血酸浸种对盐胁迫下甜菜种子萌发的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(6): 53-59.
[4]	陈虞超, 郭生虎, 田莉, 钟楠, 杨建国, 甘晓燕. 芦竹独脚金内酯受体基因克隆及功能验证[J]. 中国农学通报, 2025, 41(5): 50-55.
[5]	孙广涛, 包桂荣, 邰继承, 萨如拉, 刘乃嘉, 于淼, 李安宁. 玉米花生间作对作物及土壤特性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(5): 7-12.
[6]	段永强, 刘洪岩, 王明华, 钟立强, 苏超凡, 刘炬, 陈校辉, 张世勇. 盐度胁迫对斑点叉尾鮰幼鱼生长及组织酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(5): 143-150.
[7]	陈芬, 李恺, 张雪梅, 李应龙, 段柯帆, 曹恒茂, 高鑫, 张景华, 黄敏, 董瑜. 硼硅对烤烟马铃薯Y病毒病防效与抗氧化酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(4): 108-113.
[8]	刘子丹, 胡彬彬, 陈玉昌, 张靖林, 费丽娜, 林金全, 陈颐, 何承刚, 姜永雷. 美引烤烟品种‘NC297’的烘烤特性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(4): 134-143.
[9]	闫晓花, 曹甜, 张国斌. 水分胁迫对黄瓜幼苗根系生长及抗氧化酶系统的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(4): 31-38.
[10]	王智, 王文舒, 谭天逸, 刘雪娟, 李慧瑛, 刘世英. 酸碱预处理对3种白刺属植物种子萌发特性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(2): 36-42.
[11]	房佰涵, 刘晶晶, 郭晓雯, 叶扬, 杨茂琪, 张楠, 郭慧娟, 闵伟. 等碳量秸秆和秸秆炭还田对棉田土壤理化性质及酶活性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(2): 69-82.
[12]	杨春林, 胡强, 席亚东, 李洪浩. 木霉β-葡聚糖酶对辣椒防御酶活性的影响及其对土传病害的生防作用[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 134-142.
[13]	李心, 吴若楠, 张永春, 王桢, 陈敏敏, 杨柳燕. 兰州百合和亚洲百合耐热性评价[J]. 中国农学通报, 2025, 41(16): 51-61.
[14]	郭巨先, 黄旺平, 刁金花, 周永航, 王廷芹. 海水胁迫对生菜种子发芽及幼苗生理特性的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(15): 65-70.
[15]	马小英, 满本菊, 李涛, 刘威帆, 马风兰, 万猛虎, 刘吉利, 吴娜. 马铃薯/豆类复合系统对宁南旱区土壤酶活性及马铃薯产量的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(14): 13-24.