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褪黑激素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是一种广泛存在于生物体内的吲哚类活性分子。本文以野芥菜(Brassica juncea)为例,初步研究了外源褪黑激素对植物生长生殖的影响。我们选取了发芽2天和发芽4天的野芥菜幼苗,用不同浓度的褪黑激素对其处理24小时,然后测量根的伸长量。结果表明,对于发芽2天的野芥菜,0.1μM的外源褪黑激素能够显著提高野芥菜幼苗根的生长,而100μM的外源褪黑激素处理则能够显著抑制根的生长;对于发芽4天的野芥菜,低浓度的外源褪黑激素处理对根生长的影响不明显,而高浓度的褪黑激素处理(如100μM)能够显著抑制根的伸长。结果表明发芽晚期的野芥菜幼苗的根可能对褪黑激素的处理不敏感。由于褪黑激素对植物的生理作用类似于生长素的作用,因此选用了发芽2天的野芥菜幼苗为植物材料,用外源褪黑激素处理其根24小时后,通过间接酶联免疫吸附测定(ci-ELISA)的方法测定了内源吲哚乙酸(IAA)含量的变化。结果表明低浓度的褪黑激素处理时,内源IAA的含量增高,而在高浓度的褪黑激素处理时,内源IAA含量的变化不大。
关于褪黑激素对野芥菜生殖的影响,我们在花蕾期用褪黑激素涂抹野芥菜的花蕾,并在开花授粉后用褪黑激素涂抹柱头,然后在结实时测量果荚长度、种子千粒重、平均每荚种子数和发芽率等指标。结果表明:对于在花蕾期用褪黑激素处理的植株来说,褪黑激素处理对其的果荚长度、千粒重和平均每荚种子数都没有显著的影响。对于开花后用褪黑激素处理授粉后的柱头,1μM的褪黑激素处理过的主枝具有较长的果荚长度,而褪黑激素处理对千粒重、平均每荚种子数、发芽率、发芽势和发芽指数均没有显著的影响。在花粉萌发实验中,外源褪黑激素的处理浓度和时间均对花粉萌发有一定的影响,表现为随时间的增加,花粉萌发数目增加,在4 h时,低浓度的褪黑激素处理(10μM)下花粉的萌发较多。