Effects of plant growth regulators on seed germination and stress resistance of tobacco seedlings

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20230772

Abstract

Abstract:

In order to explore the effects of plant growth regulators on tobacco seed germination and seedling growth, the effects of 10 plant growth regulators on the germination of tobacco seeds and the growth of tobacco seedlings and their optimal concentrations were determined by two-factor analysis.The germination test showed that the germination rate of tobacco seeds treated with 1.6 mg·L^-1 gibberellin (GA₃) and 750 times diluted compound humic acid were the best, and the germination rate of tobacco seeds were 100.00%, which were 30.00 percentage points higher than that of the control.The results of floating seedling test showed that 0.4 mg·L^-1 indoleacetic acid (IAA), 1.6 mg·L^-1 β-naphthoxyacetic acid and 750 times diluted compound humic acid had good promoting effects on the growth of floating tobacco seedling. The results of pot experiment showed that the fresh weight, plant height, main root length and maximum leaf area of potted tobacco treated with 1.6 mg·L^-1 GA₃ and 0.4 mg·L^-1 IAA increased to varying degrees. When transplanted for 60 days, the fresh weight, plant height, main root length, maximum leaf area and chlorophyll content of potted tobacco treated with 1.6 mg·L^-1 GA₃ increased by 34.06%, 44.71%,29.25%, 54.03% and 16.85%, respectively, compared with the control. At the same time, after the treatment of plant growth regulators, the catalase (CAT) activity and malondialdehyde (MDA) content in the roots of floating tobacco seedling and potted tobacco decreased, and stress resistance of tobacco seedlings were improved. In summary, 1.6 mg·L^-1 GA₃, 0.4 mg·L^-1 IAA and 750 times diluted compound humic acid can effectively promote tobacco seed germination and seedling growth.

Key words: plant growth regulator, tobacco, seed germination, stress resistance

CLC Number:

S572

NIU Mengkang, MIAO Pu, WANG Haojie, LI Wenyang, JIANG Shijun, ZHOU Yang, LI Jianhua, CUI Jiangkuan. Effects of plant growth regulators on seed germination and stress resistance of tobacco seedlings[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2024, 65(10): 2398-2405.

Figures/Tables 11

References 21

[1]	招启柏, 宋平, 王广志, 等. 光、温、激素对烟草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 中国烟草学报, 2001, 7(4): 29-32, 46.
[2]	王小纯, 马新明, 牛书丽, 等. 不同调节剂对烟草根系发育与生理特性影响的研究[J]. 中国烟草学报, 1999, 5(4): 33-37.
[3]	刘一灵, 刘仁祥, 李振华, 等. GA₃和6-BA协同引发对烟草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 种子, 2013, 32(12): 76-78.
[4]	侯爽, 陈锦芬, 刘溶荣, 等. 外源水杨酸对烟草幼苗低温胁迫的缓解效应[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2020, 46(1): 14-20.
[5]	朱振国. 六种植物生长调节剂对烟草幼苗生长发育的影响[D]. 泰安: 山东农业大学, 2019.
[6]	杨波, 苏鸿雁, 刘硕然. 干旱胁迫下不同植物生长调节剂对烟草幼苗抗逆性的影响[J]. 西南农业学报, 2014, 27(6): 2661-2665.
[7]	BIBA R, MATIĆ D, LYONS D M, et al. Coating-dependent effects of silver nanoparticles on tobacco seed germination and early growth[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21(10): 3441.
[8]	王剑, 王勇, 刘东阳, 等. 低温和长期储藏对烟草种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 上海农业学报, 2014, 30(4): 85-88.
[9]	梁俊阳, 刘茜, 王静, 等. 硫化氢对烟草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 烟草科技, 2023, 56(4): 10-16.
[10]	彭茂林, 杜康兮, 李立芹. 3种植物生长调节剂对烟草种子萌发的影响[J]. 种子, 2012, 31(7): 110-112, 116.
[11]	SUBHASHINI D V, HARISHU KUMAR P. Effect of long-term application of mineral fertilizers and FYM on microbial dynamics, yield and quality of FCV tobacco (Nicotiana tabacum) grown in vertisols[J]. The Indian Journal of Agricultural Sciences, 2019, 89(8): 20-26.
[12]	李健忠. 打顶后喷施油菜素内酯与生长素对烤烟生长及品质的影响[D]. 郑州: 河南农业大学, 2016.
[13]	王小翠. 植物生长调节剂对毕节烟区烤烟上部叶生长发育及产质量的影响[D]. 郑州: 河南农业大学, 2012.
[14]	杨利云, 王丽特, 徐照丽, 等. 4种化学调控剂对烟草幼苗耐弱光性及光合特性的影响[J]. 西北植物学报, 2018, 38(1): 121-130.
[15]	王念磊, 张海伟, 焦绍赫, 等. 植物生长调节剂对烟草生长发育及产质量的影响[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(19): 76-79.
[16]	陈富彩. 外源GA₃和IAA对烤烟上部叶碳氮代谢及品质的影响[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2016.
[17]	郝浩浩, 薛立新, 许自成, 等. 不同氮肥用量和氮钾配比对济源烤烟生长和品质性状的影响[J]. 甘肃农业大学学报, 2015, 50(5): 88-93.
[18]	蔺璟煜, 姜永雷, 陈颐, 等. 外源硅及脱落酸对干旱胁迫下烤烟生长和生理特性的影响[J]. 西南农业学报, 2023, 36(4): 715-721.
[19]	李钊, 雷晓, 肖雨沁, 等. 两种植物生长调节剂及用量对烟草幼苗根系发育的影响[J]. 山东农业大学学报(自然科学版), 2022, 53(1): 123-130.
[20]	孔春艳, 赵静, 徐照丽, 等. 抗氧化系统参与水杨酸诱导烟草幼苗抗冷性提高的生化机制[J]. 热带作物学报, 2023, 44(1): 154-166.
[21]	赵莉, 潘远智, 朱峤, 等. 6-BA、GA₃和IBA对香水百合叶绿素含量及抗氧化物酶活性的影响[J]. 草业学报, 2012, 21(5): 248-256.

植物生长调节剂	成分含量/%	生产公司	处理浓度/(mg·L^-1)
植物生长调节剂	成分含量/%	生产公司	N1	N2	N3	N4	N5
GA₃	99.9	水木生物	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
6-BA	99.0	水木生物	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
NAA	99.0	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
IAA	99.5	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
IBA	99.5	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
2, 4-D	99.8	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
β-萘氧乙酸	98.0	登海市绿韵商行	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
水杨酸	99.9	郑州市津北化工	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
复合腐殖酸钠	100.0	湛江市浩洋生物科技	94	188	375	750	1 125
2,4-表芸苔素内酯	0.01	河北兰升生物科技	2 000	1 000	500	330	250
CK	无菌水

植物生长调节剂	成分含量/%	生产公司	处理浓度/(mg·L^-1)
植物生长调节剂	成分含量/%	生产公司	N1	N2	N3	N4	N5
GA₃	99.9	水木生物	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
6-BA	99.0	水木生物	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
NAA	99.0	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
IAA	99.5	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
IBA	99.5	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
2, 4-D	99.8	中天园艺	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
β-萘氧乙酸	98.0	登海市绿韵商行	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
水杨酸	99.9	郑州市津北化工	0.2	0.4	0.8	1.6	3.2
复合腐殖酸钠	100.0	湛江市浩洋生物科技	94	188	375	750	1 125
2,4-表芸苔素内酯	0.01	河北兰升生物科技	2 000	1 000	500	330	250
CK	无菌水

植物生长调节剂	发芽率/%
植物生长调节剂	N1	N2	N3	N4	N5	0(CK)
GA₃	90.00±10.00 a	96.67±5.77 a	93.33±11.55 a	100.00±0 a	90.00±0 a	70.00±10.00 b
6-BA	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	90.00±10.00 a	90.00±0 a	70.00±10.00 b
NAA	90.00±10.00 a	86.67±11.55 ab	93.33±5.77 a	93.33±11.55 a	93.33±5.77 a	70.00±10.00 b
IAA	96.67±5.77 a	86.67±5.77 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	70.00±10.00 b
IBA	96.67±5.77 a	100.00±0 a	93.33±11.55 a	93.33±5.77 a	86.67±5.77 a	70.00±10.00 b
2, 4-D	96.67±5.77 a	93.33±5.77 a	96.67±5.77 a	93.33±5.77 a	93.33±5.77 a	70.00±10.00 b
水杨酸	86.67±5.77 ab	93.33±5.77 ab	93.33±5.77 ab	80.00±0 ab	96.67±5.77 a	70.00±10.00 b
β-萘氧乙酸	86.67±5.77 b	90.00±1.00 ab	100.00±0 a	100.00±0 a	90.00±0 a	70.00±10.00 c
复合腐殖酸	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	100.00±0 a	83.33±5.77 b	70.00±10.00 c
2,4-表芸苔素内酯	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 ab	70.00±10.00 b

植物生长调节剂	发芽率/%
植物生长调节剂	N1	N2	N3	N4	N5	0(CK)
GA₃	90.00±10.00 a	96.67±5.77 a	93.33±11.55 a	100.00±0 a	90.00±0 a	70.00±10.00 b
6-BA	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	90.00±10.00 a	90.00±0 a	70.00±10.00 b
NAA	90.00±10.00 a	86.67±11.55 ab	93.33±5.77 a	93.33±11.55 a	93.33±5.77 a	70.00±10.00 b
IAA	96.67±5.77 a	86.67±5.77 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	70.00±10.00 b
IBA	96.67±5.77 a	100.00±0 a	93.33±11.55 a	93.33±5.77 a	86.67±5.77 a	70.00±10.00 b
2, 4-D	96.67±5.77 a	93.33±5.77 a	96.67±5.77 a	93.33±5.77 a	93.33±5.77 a	70.00±10.00 b
水杨酸	86.67±5.77 ab	93.33±5.77 ab	93.33±5.77 ab	80.00±0 ab	96.67±5.77 a	70.00±10.00 b
β-萘氧乙酸	86.67±5.77 b	90.00±1.00 ab	100.00±0 a	100.00±0 a	90.00±0 a	70.00±10.00 c
复合腐殖酸	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	100.00±0 a	83.33±5.77 b	70.00±10.00 c
2,4-表芸苔素内酯	96.67±5.77 a	96.67±5.77 a	90.00±10.00 a	96.67±5.77 a	96.67±5.77 ab	70.00±10.00 b

植物生长调节剂	根长/cm
植物生长调节剂	N1	N2	N3	N4	N5	0(CK)
GA₃	2.27±0.26 bc	0.92±0.40 c	1.45±0.47 ab	1.81±0.31 ab	2.99±0.36 a	2.48±1.24 bc
6-BA	1.43±0.06 b	1.03±0.25 b	1.18±0.33 b	0.63±0.18 b	1.08±0.19 b	2.48±1.24 a
NAA	1.07±0.03 b	1.27±0.08 b	1.28±0.15 b	1.12±0.06 b	1.17±0.02 b	2.48±1.24 a
IAA	1.35±0.41 b	0.94±0.28 bc	1.37±0.15 b	0.70±0.02 bc	0.88±0.09 bc	2.48±1.24 a
IBA	0.68±0.06 b	1.38±0.24 a	0.70±0.18 a	1.10±0.18 a	0.60±0.13 a	2.48±1.24 a
2, 4-D	1.71±0.01 bc	0.48±0.24 c	2.37±0.29 a	1.66±0.49 ab	1.04±0.11 bc	2.48±1.24 a
水杨酸	1.38±0.06 b	2.40±0.10 a	2.53±0.38 a	0.73±0.21 b	2.48±0.16 a	2.48±1.24 a
β-萘氧乙酸	2.37±0.19 a	1.79±0.10 a	1.64±0.10 ab	0.80±0.05 b	0.72±0.19 b	2.48±1.24 a
复合腐殖酸	2.35±0.22 bc	3.05±0.13 bc	1.02±0.08 a	2.10±0.54 b	3.30±0.27 a	2.48±1.24 ab
2,4-表芸苔素内酯	2.67±0.80 a	3.20±0.44 a	3.57±0.75 a	2.92±0.46 a	3.53±0.25 a	2.48±1.24 a