【正文】  摘 要：为探究生长素类似物——吲哚丁酸对绿豆（Vigna radiata （Linn.） Wilczek）种子萌发的影响，让学生在此过程中快速、直观的了解生长素作用的“两重性”，本文用不同浓度吲哚丁酸溶液浸泡绿豆种子后进行萌发实验，实验结果显示生长素类似物——吲哚丁酸对绿豆的萌发呈现“低促高抑”的作用效果，达到了理想的实验与教学效果。
　　关键词：植物生长调节剂；生长素类似物；吲哚丁酸；种子萌发
　　“探索植物生长调节剂的应用”是2019年新人教版高中生物选择性必修一《稳态与调节》第5章《植物生命活动的调节》第3节《植物生长调节剂的应用》的探究实践，原实验目的是使学生在探究生长素类似物促进插条生根浓度的同时直观了解到生长素的两重性，用以阐述植物生长调节剂在农业生活中的运用。植物生长调节剂是改善田间生产性能重要且简单易行的方法之一，生长素类似物是人工合成的、在植物体内起到类似生长素作用的物质，能影响细胞的伸长和分化，因而控制植物生长发育的许多过程，如促进侧根形成、维管组织分化、植株茎秆伸长、顶端优势以及植物的向性反应等，此外还能破除种子休眠，破坏阻碍种子萌发的相关物质，从而提高种子发芽率。本实验是在原实验的基础上优化改进而来。
　　1 、材料与方法
　　1.1 实验材料  实验萌发种子为市场常见绿豆种子，在实验前挑选大小一致、籽粒饱满、无病虫害的供本实验所用。
　　1.2 实验药品与器材  吲哚丁酸（indole-3-butyric acid，C12H13O2N，化学纯），培养皿、广口瓶、滴管、量筒、滤纸、镊子。
　　1.3 实验步骤  将挑选好的籽粒饱满、大小一致、无病虫害的绿豆种子平均分为8组，每组三个重复，各50粒，分别放置于60 mm培养皿中。分别加入15 mL不同浓度（5、10、25、50、100、150、200、250、300 mg/L）的吲哚丁酸溶液于各培养皿中，加分别浸种12 h，以清水为对照。将浸种后的种子分别置于铺有湿润滤纸的培养皿中，相同且适宜的环境下室温培养，12 h后观察记录种子发芽率，发芽率以胚根≥0.2 cm为发芽标准，发芽率（％）=（种子萌发数／供试种子总数）×100%；24 h后观察测量种子胚根长，并且每组随机选取10粒绿豆种子测量其胚根根长，计算其平均值，绘制出不同浓度生长素类似物对绿豆种子胚根生长影响的作用效果图。
　　1.4 数据分析 
　　实验数据用Microsoft Excel 2010软件进行数据分析，采用SPSS Statistics 19.0软件进行统计分析，用Duncan's法对各组数据进行显著性检验，绿豆胚根长度实验结果以“ ± SD” 表示。
　　2 、实验结果与分析
　　2.1 不同浓度的生长素类似物吲哚丁酸溶液对绿豆种子发芽率的影响
　　实验结果显示，绿豆种子浸种后12 h即可萌发，绘制不同浓度生长素类似物吲哚丁酸对绿豆种子发芽率的影响如图1所示，当吲哚丁酸溶液在5~25 mg·L-1时，绿豆发芽率均高于清水组，且当吲哚丁酸浓度为10 mg·L-1时，发芽率达到最大，为92%；当吲哚丁酸溶液在50~200 mg·L-1时，绿豆发芽率均低于清水组；由此可见生长素类似物——吲哚丁酸对绿豆的发芽率呈现低浓度促进高浓度抑制的两重性影响。














图1 不同浓度的生长素类似物吲哚丁酸溶液对绿豆种子发芽率的影响

　　2.2 不同浓度的生长素类似物吲哚丁酸溶液对绿豆种子胚根生长的影响
　　如图2所示，培养至24 h时在生长素类似物浓度在5~25 mg·L-1时，对绿豆种子胚根的生长呈现促进效果，并在生长素类似物浓度为25 mg·L-1促进效果达到最大，为2.33±0.15 cm，且与清水对照差异显著（P<0.05）；在50~200 mg·L-1对绿豆胚根的生长呈现抑制效果，且随浓度的升高胚根长度逐渐降低。综上所述，生长素类似物——吲哚丁酸对绿豆种子的胚根生长表现出两重性。






















图3 不同浓度生长素类似物对绿豆萌发的影响

　　3 、结论
　　相对于传统实验，用绿豆种子作为实验材料可在一天后观察生长素类似物——吲哚丁酸的作用效果，且吲哚丁酸对绿豆的发芽率及胚根生长都呈现低浓度促进高浓度抑制的作用效果，当吲哚丁酸在10 mg·L-1时，发芽率达到最大；在25 mg·L-1绿豆种子胚根最长，24 h时胚根达到2.33±0.15 cm，由此可见本实验可达到良好的实验及教学效果。
　　4 、实验评价
　　本实验教材推荐材料为当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条，周朝和王友保研究对比发现萘乙酸（NAA）对吊兰（Chlorophytum comosum）、迎春花（Jasminum nudiflorum）、大蒜（Allium sativum）生根情况后发现：吊兰为该实验较为理想的实验材料，其最适扦插浓度为30 mg·L-1。但木本或草本植物茎生根较慢，实验时间较长，易受季节性影响，且规律性不强，无法形成不同生长素类似物浓度下对生根情况影响程度的横向比较[4]。为了解决这一问题，本文探究不同浓度生长素类似物溶液——吲哚丁酸浸泡绿豆种子后进行萌发实验，观察其萌发情况，此材料易获取、观察实验结果直接方便、实验时间较扦插枝条生根短，可随时观察计数，排除对课程进度的影响，既可向学生表明生长素对植物的作用效果具有两重性，也可让学生了解种子萌发作为农业生产的重要环节，是获得农作物高产的第一步。
　　参考文献：
　　[1]邓纯臻， 隆平. 例析生长素两重性实验的本质[J]. 生物学教学， 2016， 41（11）：59-61.
　　[2]郑艳冰， 党兰， 丛永柱， 李京莹， 宋小娜. 吲哚乙酸与赤霉素对玉米种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 安徽农业科学， 2014， 42（13）：3836-3838.
　　[3]周朝， 王友保.  “探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验方法比较研究[J]. 生物学教学，  2016（7）.
　　[4]周余清. 对“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验改进的研究[J]. 生物学通报， 2014（4）.