外源褪黑素、吲哚丁酸钾、γ-氨基丁酸引发对老化玉米种子萌发及生理特性的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.08.009

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (8): 2494-2501.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.08.009

外源褪黑素、吲哚丁酸钾、γ-氨基丁酸引发对老化玉米种子萌发及生理特性的影响

焦芳菊, 郝晓佳, 王晶艺, 边建文, 王子铭, 陈明飞, 文钧民, 王芳

甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物学国家重点实验室, 甘肃兰州 730070

收稿日期:2024-10-21 修回日期:2024-12-08 出版日期:2025-08-15 发布日期:2025-08-27
通讯作者: 王芳, E-mail:wangfang@gsau.edu.cn
作者简介:焦芳菊(2000-),女,汉族,甘肃武山人,硕士研究生,主要从事玉米抗逆育种研究,E-mail:3527689512@qq.com
基金资助:
甘肃省自然科学基金重点项目（23JRRA1405）；国家自然科学基金地区科学基金项目（32060487）；大学生创新创业训练计划（SIETP）项目（202401031）资助

The Influence of Exogenous Melatonin， Potassium Indolebutyrate， and γ-Aminobutyric Acid on the Germination and Physiological Traits of Aging Maize Seeds

JIAO Fang-ju, HAO Xiao-jia, WANG Jing-yi, BIAN Jian-wen, WANG Zi-ming, CHEN Ming-fei, WEN Jun-min, WANG Fang

Department of Agronomy, Gansu Agricultural University/Drought Environment Crop Cultivation of Key Lab in Gansu Province, Lanzhou, Gansu Province 730070, China

Received:2024-10-21 Revised:2024-12-08 Online:2025-08-15 Published:2025-08-27

摘要/Abstract

摘要： 为研究褪黑素、吲哚丁酸钾和γ-氨基丁酸对老化玉米（Zea mays L.）种子萌发及生理特性的影响，筛选最优引发剂及其浓度。本试验以‘登海618’老化种子为材料，通过不同浓度褪黑素（11.6141，23.2282，46.4564，69.6846和116.141 mg·L^-1）、吲哚丁酸钾（0.25，0.5，1.0，2.0和4.0 mg·L^-1）和γ-氨基丁酸（10，20，30，40和50 mg·L^-1）引发处理。结果表明：46.4564 mg·L^-1褪黑素（MT₃）、0.5 mg·L^-1吲哚丁酸钾（IBAK₂）和50 mg·L^-1γ-氨基丁酸（GABA₅）均能显著提高老化种子发芽势、发芽率和幼苗生长指标（P<0.05）。其中，褪黑素处理组效果最为显著，种子活力指数较对照提高了133.62%（P<0.05）。此外，3种引发剂处理均增强了幼苗抗氧化酶活性，促进了可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的积累，修复了膜系统损伤，并显著降低了丙二醛含量（P<0.05）。主成分分析显示，综合引发效果表现为褪黑素>γ-氨基丁酸>吲哚丁酸钾，46.4564 mg·L^-1褪黑素（MT₃）引发可最有效恢复老化玉米种子活力。

关键词: 老化种子, 种子引发, 褪黑素, 吲哚丁酸钾, γ-氨基丁酸

Abstract: This study aimed to investigate the effects of melatonin， potassium indolebutyrate， and γ-aminobutyric acid （GABA） on seed germination and physiological characteristics of aged maize （Zea mays L.） seeds， with a focus on identifying optimal initiators and their concentrations. In this experiment， the aged seeds of ‘Denghai 618’ were treated with different concentrations of melatonin （11.6141， 23.2282， 46.4564， 69.6846 and 116.141 mg·L^-1）， potassium indolebutyrate （0.25， 0.5， 1.0， 2.0 and 4.0 mg·L^-1） and γ-aminobutyric acid （10， 20， 30， 40 and 50 mg·L^-1） to initiate the treatments. The results demonstrated that treatments with 46.4564 mg·L^-1 melatonin （MT₃）， 0.5 mg·L^-1 potassium indolebutyrate （IBAK₂）， and 50 mg·L^-1 GABA（GABA₅） all significantly enhanced germination potential， germination rate， and seedling growth parameters in aged seeds. Notably， the melatonin treatment exhibited the most pronounced effects， showing a 133.62% increase （P<0.05） in the seed viability index compared to the control. Furthermore， all three initiators enhanced antioxidant enzyme activities， promoted the accumulation of soluble sugars， soluble proteins， and proline， reduced membrane system damage， and malondialdehyde content（P<0.05）. Principal component analysis revealed that the combined priming efficacy followed the order： melatonin >GABA>potassium indolebutyrate. The application of 46.4564 mg·L^-1 melatonin （MT₃） was found to be the most effective in restoring the vigor of aged maize seeds.

Key words: Aging seeds, Seed initiation, Melatonin, Potassium indolebutyrate, γ-Aminobutyric acid

中图分类号:

S153
S548

焦芳菊, 郝晓佳, 王晶艺, 边建文, 王子铭, 陈明飞, 文钧民, 王芳. 外源褪黑素、吲哚丁酸钾、γ-氨基丁酸引发对老化玉米种子萌发及生理特性的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(8): 2494-2501.

JIAO Fang-ju, HAO Xiao-jia, WANG Jing-yi, BIAN Jian-wen, WANG Zi-ming, CHEN Ming-fei, WEN Jun-min, WANG Fang. The Influence of Exogenous Melatonin， Potassium Indolebutyrate， and γ-Aminobutyric Acid on the Germination and Physiological Traits of Aging Maize Seeds[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(8): 2494-2501.

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外源褪黑素、吲哚丁酸钾、γ-氨基丁酸引发对老化玉米种子萌发及生理特性的影响

The Influence of Exogenous Melatonin， Potassium Indolebutyrate， and γ-Aminobutyric Acid on the Germination and Physiological Traits of Aging Maize Seeds

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