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喷施植物生长调节剂对蓖麻营养和生殖生长的影响

2014-11-18李培旺陈景震蒋丽娟

湖南林业科技 2014年5期
关键词:蓖麻含油率花序

陈 梅, 李培旺, 陈景震, 蒋丽娟

(1. 河南鸡公山国家级自然保护区管理局, 河南 信阳 464000; 2. 湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004; 3. 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 湖南 长沙 414004)

喷施植物生长调节剂对蓖麻营养和生殖生长的影响

陈 梅1, 李培旺2, 陈景震2, 蒋丽娟3*

(1. 河南鸡公山国家级自然保护区管理局, 河南 信阳 464000; 2. 湖南省林业科学院, 湖南 长沙 410004; 3. 中南林业科技大学生命科学与技术学院, 湖南 长沙 414004)

对蓖麻幼苗喷施不同浓度的植物生长调节剂(IAA、6 — BA、GA3、KT),并以清水处理为对照,观测分析植物生长调节剂对蓖麻营养生长及生殖生长的影响。结果表明: 100mg/L的IAA、100~200mg/L的6-BA、200mg/L的GA3和100~200mg/L的KT对蓖麻的地径和株高均有促进作用,KT则提早了始花期;IAA延迟了蓖麻的始花期,但提高了蓖麻花序总长度和雌花序的长度。其中200mg/L IAA分别使花序总长度和雌花序长度增长了26.38%和56.17%。植物生长调节剂影响种子的大小和色泽,对种子含油率无明显影响。

蓖麻;植物生长调节剂;营养生长;生殖生长;花序分化;含油率

蓖麻(Ricinuscammunis)属大戟科蓖麻属植物,为双子叶1年或多年生草本[1],具有耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等特点,适应性较强。蓖麻是重要的工业用油料作物,广泛分布于我国各地[2]。长期以来,国内外关于蓖麻的研究主要集中在杂交制种[3]、资源利用[4]、毒性研究[5]等方面。蓖麻为雌雄同株异花植物,花序轴上部着生红色雌花,下部着生黄色雄花,若能培育出全雌蓖麻,可以很大程度地提高蓖麻产量。植物生长调节剂对蓖麻性别分化有影响,不同浓度的植物生长调节剂效果不同[6]。植物生长调节剂对植物雌雄性别的影响早有报道,Laibach和Kribben在1950年用生长素处理黄瓜,发现雌花的比例提高了。许多植物生长调节剂,包括NAA、IAA以及各种延缓剂都会影响雌雄异花作物的性别表现[7]。Shifriss(1961)发现喷洒GA3也可使蓖麻雌花显著增加。利用植物生长调节剂从雌性单株建立蓖麻纯雌系是可行的[8]。本研究通过大田试验,探讨喷施不同浓度的不同植物生长调节剂对蓖麻营养生长、生殖生长及含油率的影响,以期获得适宜的外源激素诱导雌花分化的最佳处理方法,进而为充分开发利用蓖麻资源提供参考。

1 试验地概况

湖南省林业科学院施公坡试验林场位于长沙市南郊,地处113°01′E,28°03′N,海拔50~110m,属低山丘陵,亚热带季风湿润气候区。年均气温17.2℃,年均降水量为1411.4mm,土壤为酸性红壤,pH值4.5~5.5[9]。

2 材料与方法

2.1 试验材料

蓖麻种子为湖南省林业科学院生物能源研究所培育的良种湘蓖1号。植物生长调节剂有IAA、6 — BA、GA3和KT。

2.2 试验方法

2.2.1 蓖麻种子预处理 将林场采回的蓖麻果实晒干并剥去外壳,挑选饱满无损伤的健壮种子,浸入35℃左右的温水里数小时,然后捞出保湿放置,待胚根突破种皮后播种。

2.2.2 播种及田间管理 种子经预处理后,2010年3月16日按常规方法于试验林场整理好的试验地播种,并进行不定期观测和除杂草等田间管理。

2.2.3 植物生长调节剂处理 待蓖麻幼苗长出3~4片真叶时,随机选取长势相近的蓖麻幼苗91株,每种处理7个重复。分别配制50、100、200mg/L的IAA、6 — BA、GA3和KT各100mL,并以清水处理为对照,喷施蓖麻真叶。6月25日第1次喷施,6月29日第2次喷施,7月3日第3次喷施,共喷施3次。然后挂牌注明各幼苗喷施的植物生长调节剂名称和浓度。

2.2.4 观测

(1)测量真叶期蓖麻植株的地径、株高、节间长。

(2) 观测植株的开花时间、雌雄花序长度,测定蓖麻籽含油率。

2.3 数据处理

试验数据采用Excel 2007和SPSS 13.0软件进行处理和分析。

3 结果与分析

3.1 植物生长调节剂对蓖麻营养生长的影响

由表1结果可知: 喷施不同浓度的植物生长调节剂对蓖麻的营养生长产生的影响不同。与对照组相比,100mg/L和200mg/L的IAA、6 — BA,50mg/L和200mg/L的GA3以及50~200mg/L的KT对蓖麻的地径生长有明显的促进作用,其中100mg/L的6 — BA处理使植株地径提高了19.01%。100mg/L的IAA、6 — BA和各种浓度的GA3、KT对蓖麻的株高生长有明显的促进作用,其中200mg/L的GA3处理使株高提高了122.19%。低浓度的IAA、6 — BA则对植株地径和株高影响不明显。各种浓度的GA3均能显著提高蓖麻的节间长,与对照相比提高了52.46%~103.52%。

表1 植物生长调节剂对蓖麻营养生长的影响Tab.1 EffectofplantgrowthregulatoronvegetativegrowthofRicinuscommunis植物生长调节剂浓度(mg/L)地径(mm)株高(cm)节间长(cm)CK08.68 ab30.83cd2.84bcIAA506.98 b28.50d3.56bIAA1009.30 ab33.33cd2.80bcIAA2009.07 ab30.45cd2.84bc6-BA507.07 b30.67cd2.53c6-BA10010.33 a33.33cd2.70c6-BA2009.217ab31.25cd2.86bcGA3509.03 ab47.00c4.33bGA31008.47 ab59.42b5.43aGA32009.02 ab68.50a5.78aKT509.80 a37.33cd2.69cKT1009.10 ab34.17cd2.51cKT20010.17 a39.17c2.88bc 注:采用Duncan’smultiplerangetest方法分析,同一列不同字母表示显著性差异(P<0.05,n=6)。

3.2 植物生长调节剂对蓖麻雌花诱导的影响

不同植物生长调节剂喷施处理后蓖麻植株的开花时间、花序长度及雌花序有效长度统计分析结果见表2。表2结果表明:与对照组相比,IAA、6 — BA、GA3均延迟了蓖麻的始花期,其中50mg/L的6 — BA和200mg/L的GA3延迟效果显著,而KT则相对缩短了植株的始花期,但效果不显著。200mg/L的IAA和100~200mg/L的6 — BA使植株花序总长度和雌花序长度有较明显的增长,其中200mg/L的IAA使花序总长度和雌花序长度分别增长了26.38%和56.17%,其它处理的增长较小。说明高浓度的IAA和6 — BA虽然延迟了蓖麻的始花期,但增长了植株总花序长度及有效花序长度。

表2 植物生长调节剂对蓖麻雌雄花序的影响Table2 EffectofplantgrowthregulatoronfemaleandmaleInflorescenceofRicinuscommunis植物生长调节剂浓度(mg/L)始花期(d)总花序长(cm)雌花序长(cm)雌花序比(%)CK0133.67bc21.00ab11.50ab53.18abIAA50179.00ab16.33ab7.70ab57.73abIAA100148.20bc20.43ab14.47a66.84aIAA200181.60ab26.54a17.96a63.01a6-BA50208.00a14.83b5.25b43.45b6-BA100162.71b21.21ab13.03ab66.26a6-BA200158.00b22.32ab13.38a61.03abGA350160.00b20.25ab15.08a64.56aGA3100180.67ab16.33ab9.94ab60.20abGA3200207.40a9.70b7.90ab49.79abKT50127.14c16.00ab8.25ab57.01abKT100128.00bc14.96b9.35ab61.17aKT200128.00bc17.38ab12.31ab64.90a 注:始花期指从播种至花序出现所需时间。

3.3 植物生长调节剂对蓖麻籽含油率的影响

处理后的蓖麻植株种子含油率的测定结果(图1)表明,植物生长调节剂喷施处理对蓖麻籽的含油率影响较小。观测表明对其种子外观影响较明显,IAA和KT处理后得到的蓖麻籽个头较大,且明亮度较高;6 — BA和GA3处理后得到的蓖麻籽相对较小,6 — BA处理后得到的蓖麻籽明亮度较低,颜色为浅褐色,而GA3处理后得到的蓖麻籽较亮,为红褐色。

图1 植物生长调节剂对蓖麻籽含油率的影响Fig.1 Effect of hormone on oil content of Ricinus communis

4 结论与讨论

(1) 100mg/L的IAA、200mg/L的 6 — BA和各种浓度的GA3以及50~200mg/L 的KT对蓖麻的地径、株高生长有明显促进作用,而低浓度的IAA、6 — BA、GA3则对其影响不明显。其中100mg/L 6 — BA、200mg/L GA3对蓖麻生长的促进效果较好。朱霞的试验也表明,浸种100mg/L 6 — BA、GA3对决明子的幼苗生长效果较好[10]。说明高浓度的6-BA、GA3对蓖麻和决明子的营养生长都有促进作用。本试验中,各种浓度的GA3均能显著提高蓖麻的节间长,与对照相比提高了52.46%~103.52%。有报道称喷施不同浓度的GA3,可以有效地使蓖麻节间长增长,如张春华等试验表明喷洒不同浓度的GA3,蓖麻表现为茎节伸长[11]。此结论与本试验结论相符。

(2) IAA、6 — BA、GA3均延迟了蓖麻的始花期,其中50mg/L 6 — BA和200mg/L GA3延迟效果显著,而KT则相对缩短了植株的始花期,但效果不明显。高浓度的IAA(200mg/L)和6 — BA(100mg/L、200mg/L)使植株花序总长度和雌花序长度显著增长,其中200mg/L的IAA分别使花序总长度和雌花序长度增长了26.38%和56.17%,其它处理增长较小。说明高浓度的IAA和6 — BA虽然延迟了蓖麻的始花期,但增长了植株总花序长度及有效花序长度。这与单守明等认为的喷施IAA和6 — BA可显著提高草莓的平均单株花量[12]是一致的。本试验中100mg/L GA3不利于花序总长度和雌花序长度的伸长。这与谭美莲等的试验结果(100mg/L GA3有于利蓖麻雌花的形成)[13]是相悖的。说明不同品种的蓖麻试验材料,以相同浓度的植物生长调节剂处理,对雌花的影响是有差异的。

(3) 植物生长调节剂喷施处理对蓖麻籽的含油率影响较小,但对其种子外观影响较明显。这与陈永忠喷施GA3能促进油茶鲜果含油率[14]的试验结果是相悖的。说明对于不同植物,GA3对其果实含油率的影响也是不同的。

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EffectofsprayingplantgrowthregulatorsonvegetativeandreproductivegrowthofRicinuscommunis

CHEN Mei1, LI Peiwang2, CHEN Jingzhen2, JIANG Lijuan3*

(1.Jigong Mountain National Nature Reserve Administration in Henan Province, Xinyang 464000, China;2.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China;3.School of Life Science & Technology, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, China)

According to field experiments, the effects of different plant growth regulators on vegetative growth and reproductive growth ofRicinuscommuniswere observed and analyzed based on the experiments of treating castor with different kinds of hormone (IAA, 6-BA, GA3, and KT), and take water treating as control. The results indicated that the stem diameter and plant height were increased by 100mg/L IAA, 100~200mg/L 6-BA, 200mg/L GA3, 100~200mg/L KT. Then the flowering time was advanced by KT. Though the flowering time was longer by IAA, total inflorescence length and ratio of female inflorescence increased 26.38% and 56.17% respectively by 200mg/L IAA. The seed size and color were affected but there was no effect on seeds’ oil content by four kinds of plant growth regulator.

Ricinuscommunis; plant growth regulators; vegetative growth; reproductive growth; inflorescence differentiation; oil content

2014-06-30

湖南省林业科技计划项目(XLK201456);国家十二五科技支撑项目(2011DAD22B08)。

*为通讯作者。

S 565.6

A

1003 — 5710(2014)05 — 0001 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 05. 001

(文字编校:唐效蓉)

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