全 文 :浙江农业学报 Acta Agriculturae Zhejiangensis,2013,25(4) :768-771 http:/ /www. zjnyxb. cn
徐敏,汪少敏,周虹,等. 植物生长调节剂 NAA和 6-BA对红蓝石蒜种球营养生长及内源激素的影响[J].浙江农业学报,
2013,25(4) :768-771.
DOI:10. 3969 / j. issn. 1004-1524. 2013. 04. 18
收稿日期:2012-12-28
基金项目:杭州市科技发展计划项目(20101032B22)
作者简介:徐敏(1980—) ,女,浙江杭州人,硕士,工程师,主要从
事园林植物育种及应用研究。E-mail:cynthia527@ sina. com
植物生长调节剂 NAA和 6-BA 对红蓝石蒜种球营养生长及
内源激素的影响
徐 敏1,汪少敏2,周 虹1,张海珍1,付晓陆2
(1 杭州植物园,浙江 杭州 310013;2余姚市食品检验检测中心,浙江 余姚 315400)
摘 要:红蓝石蒜(Lycoris haywardii)为石蒜属中一种自然杂交后代,自然界中分布很少,且自然分球和实生
繁殖的增殖系数低,周期长。用不同浓度的 NAA(α-萘乙酸)和 6-BA(6-苄氨基嘌呤)在出叶期前处理红蓝石
蒜种球,研究植物生长调节剂对红蓝石蒜内源激素和营养生长的影响。研究结果显示:持续施加
1 mg·L -1 NAA或 5 mg·L -1 6-BA 可促进种球球径增长,同时,NAA 还与提高种球繁殖系数显著相关;内源
IAA的含量在各处理下均与对照有显著的差异变化,表明 IAA 可能是红蓝石蒜营养生长时期中主要的调控
内源激素之一。
关键词:植物生长调节剂;红蓝石蒜;内源激素;种球营养生长
中图分类号:S 682. 2 + 9 文献标志码:A 文章编号:1004-1524(2013)04-0768-04
Effects of plant regulators NAA and 6-BA on bulb growth and endogenous hormone content
of Lycoris haywardii
XYU Min1,WANG Shao-min 2,ZHOU Hong1,ZHANG Hai-zhen 1,FU Xiao-lu2
(1Hangzhou Botanical Garden,Hangzhou 310013,China;2Yuyao Food Inspection Center,Yuyao 315400,China)
Abstract:Lycoris haywardii is a natural hybrids of Lycoris Herb,which is very scarce in nature. It has a low repro-
ductive rate of natural bulb separation and seedling propagation with a long breeding cycle. Effects of plant regulators
on the bulb growth and endogenous hormone content of Lycoris haywardii were studied through treated the bulbs with
NAA and 6-BA before the leaves emergence,which might provide some theoretical basis and technical support for the
development of the Lycoris haywardii industrialization. The experimental data was analyzed by ANOVA and correla-
tion analysis. The results showed that the diameter of bulbs was increased with the treatment of 1 mg·L -1 NAA or 5
mg·L -1 6-BA. Furthermore,NAA was significantly correlated with the increase of the propagation coefficient of
bulbs as well. There was significant difference in the endogenous IAA content between the treated group and control
group,which showed that IAA was probably one of the key factors of endogenous hormone regulating the bulb growth
of Lycoris haywardii.
Key words:plant regulators;endogenous hormone;bulbs growth;Lycoris haywardii
红蓝石蒜(Lycoris haywardii)为石蒜属中一
种自然杂交后代,自然界中分布很少,其花为淡
紫玫瑰色,花瓣顶端为深蓝色,颜色极为亮丽。
开花时间在 7 月至 9 月,花期适逢夏秋高温少花
时节,是一种难得的高温季节赏花品种。红蓝石
蒜自然分球和实生繁殖的增殖系数低,周期长。
张海珍等[1]已建立了红蓝石蒜的组织快繁体系,
可获得大量繁殖体。但组织快繁所需设备及成
本较高且获得的繁殖体球径太小,仍很难在短期
内达到开花和药用的要求,这就极大制约了这一
优良花卉品种的规模化开发和应用。
近年来石蒜属植物的研究主要集中在不同
光照度、栽培密度和鳞片扦插对种球繁殖能力的
影响以及采用生长调节剂来提高石蒜种球繁殖
系数等[2-4],但种球营养生长即种球球径增大及
分球过程中生长调节剂对内源激素含量的影响,
及其对种球营养生长的作用仍不清楚,且目前关
于植物生长调节剂对观赏植物的作用机理研究
较少。为此,本试验通过不同浓度的植物生长调
节剂 NAA 和 6-BA 在出叶期前处理红蓝石蒜种
球,以探讨植物生长调节剂对红蓝石蒜内源激素
和营养生长的影响,了解不同激素的调控机理,
为红蓝石蒜产业化发展提供理论依据和技术
支撑。
1 材料与方法
1. 1 试验材料及处理
供试材料来自杭州植物园石蒜种质资源圃
地生长的开花红蓝石蒜种球。
2011 年 10 月 12 日即红蓝石蒜(Lycoris hay-
wardii)花落出叶前,挖出种球,采用水培的方式,
将种球分别放入装有各处理培养液的培养槽中,
根系没入培养液中,室温培养。每个处理放置 20
个种球。处理培养液由 1 /2 MS 营养液及不同浓
度的植物生长调节剂组成。
试验中 2 种植物生长调节剂(6-BA 和 NAA
来自上海伯奥生物科技有限公司)采用 3 个 NAA
浓度水平 A1,A2,A3 分别为 1. 00,0. 10,0. 01
mg·L -1,3 个 6-BA 浓度水平 B1,B2,B3 分别为
5. 00,0. 50,0. 05 mg·L -1。
1. 2 试验取样及数据分析
种球处理后分别于 10 月 22 日(处理后 10
d)、11 月 1 日(处理后 20 d)取样,每次取样每个
处理随机挖取 5 个种球,去外鳞茎,取生长点组
织 10 g,用于内源激素测定;并于 2012 年 7 月
(红蓝石蒜叶落开花前)挖出种球测算种球直径
及繁殖系数。
统计的数据采用 SPSS 20 for Windows 进行
处理。
1. 3 内源激素测定
内源激素含量测定按文献[5]方法测定,重
复 3 次,取平均值。
2 结果与分析
2. 1 植物生长调节剂对红蓝石蒜种球内源激素
的影响
不同处理浓度的 2 种植物生长调节剂在不
同时间内对内源激素均产生了显著的影响(表
1)。结果表明,IAA 对各处理都有持续的响应,
且含量变化显著;GA3 和 ABA对各处理也有一定
的响应,含量随着处理时间延长有显著变化。
表 1 内源激素对各处理及处理时间变化的方差分析
Table 1 ANOVA analysis of endogenous hormones content
in different treatments and different treatment time
内源激素 来源 df 显著性
IAA 处理 5 0. 009*
时间 1 0. 368
GA3 处理 5 0. 254
时间 1 0. 036*
ABA 处理 5 0. 301
时间 1 0. 047*
ZT 处理 5 0. 859
时间 1 0. 245
注:* 表示均值差的显著性水平为 0. 05。
2. 2 植物生长调节剂与红蓝石蒜种球生长变化
的相关分析
对外源植物生长调节剂与种球球径变化及
种球繁殖系数的关系进行了相关性分析。结果
表明(表 2)外源 NAA和 6-BA都与红蓝石蒜的球
径增大之间极显著相关;外源 NAA 与种球繁殖
系数之间显著相关,外源 6-BA 与种球繁殖系数
之间无显著相关;种球球径增大与种球繁殖系数
之间存在极显著负相关,说明他们之间相互
制约。
2. 3 红蓝石蒜内源激素含量与其种球球径增长
的相关分析
处理 10 d及 20 d后的内源激素与种球球径
·967·徐 敏,等.植物生长调节剂 NAA和 6-BA对红蓝石蒜种球营养生长及内源激素的影响
表 2 外源激素与种球变化的相关性分析
Table 2 Correlation analysis between plant growth regula-
tors and the growth of bulbs
性状 NAA 6-BA 球径增大
球径增大 0. 316** 0. 455**
种球繁殖系数 0. 248* 0. 162 - 0. 34**
注:* 和**分别表示在置信度(双测)为 0. 05 和 0. 01 时,相关
性是显著的。下同。
增长的相关分析(表 3)表明,IAA 和 GA3 均只在
初期与球径增长显著相关,其中 IAA呈极显著相
关;ABA与 ZT在两个时期均与球径增长显著相
关,其中 ZT在处理 20 d 后呈负相关。各内源激
素与种球球径增长在不同时期表现出不同的相
关性,说明它们的生理功能、作用机理有别。
表 3 内源激素含量与种球变化的相关性分析
Table 3 Correlation between endogenous hormones content
and the development of bulb growth
激素种类 10 d 20 d
IAA 0. 281** 0. 025
GA3 0. 256* 0. 085
ABA 0. 391** 0. 369**
ZT 0. 209* - 0. 346**
2. 4 植物生长调节剂对红蓝石蒜种球营养生长
的影响
二种植物生长调节剂对红蓝石蒜种球球径
增长的影响分析见表 4。分析表明,处理 A1,A2,
B1 均对种球球径增长影响显著,且从均值差比
较,A1 处理的差异略高于 A2 处理。
植物生长调节剂处理对红蓝石蒜的种球分
球也存在一定影响。红蓝石蒜种球自然分球率
极低,本试验在未对鳞茎做切割处理的情况下,
A1,B1,B2 处理的种球繁殖系数均高于 CK 对照
的 50%以上,但均未达到显著水平。
表 4 植物生长调节剂对种球球径增长的差异显著性分
析表
Table 4 Analysis of significant difference for plant growth
regulator on the diameter of bulbs
生长调节剂 处理 显著性 均值差
NAA A1 0. 002* 2. 9000
A2 0. 005* 2. 6000
6-BA B1 0. 001* 3. 7500
B2 0. 292 1. 0500
3 讨论
在植物的生长发育过程中激素扮演着形式
多变又极其重要的角色,尤其是通过对分生组织
的调控从而影响植物所有器官的形成和发育[6]。
国内外专家已就激素在石蒜、百合、水仙、郁金香
等球根花卉中的作用做了大量工作[7-10]。本研究
结果表明,在红蓝石蒜出叶期前施加不同浓度的
NAA或 6-BA,均与种球球径增长呈极显著相关,
持续施加 1 mg·L -1 NAA 或 5 mg·L -1 6-BA 可促
进种球球径增长,而 NAA 还与提高种球繁殖系
数显著相关。虽然处理的方法有所不同,但试验
结果仍与谢菊英等[3]的 NAA 可明显高石蒜仔球
繁殖系数以及李宁毅[11]6-BA可促进百合种球的
围径增大的部分研究结果相符。同时,一些研究
结果也表明,施加外源生长素往往可明显提高种
球繁殖系数,但种球直径(或围径)会变小或无显
著性变化[12],这与本研究结果不太一致。本试验
结果显示种球球径增长与繁殖系数提高呈负相
关,推测可能种球繁殖系数高将导致种球的球径
(或围径)与分球前相比减小。由于本试验主要
旨在研究生长调节剂对种球营养生长的影响机
理,在处理方法上未采用以提高繁殖系数为目的
研究中的切割等破坏生长点等方式,因此试验中
种球繁殖系数不高,方差分析差异也不显著,分
球少,对球径增长的负影响相对也少,另一方面,
对百合等球根植物的组织培养的研究结果显示
生长素对小鳞茎的膨大有促进作用[13],这可能就
是本试验中 NAA处理也促进了种球直径增长的
原因之一。
生长素与细胞分裂素是植物生长的关键调
控因子。近年来,许多研究表明两者相互作用于
植物的重要生长发育过程,如分生组织的产生、
分裂,细胞分裂与分化的平衡调控,以及胚胎后
的组织发生发育等过程[14]。在本试验中,IAA可
能是红蓝石蒜营养生长时期中主要的调控内源
激素之一。内源 IAA 的含量在 4 种处理下均与
对照有显著的差异变化,但随处理时间的变化不
显著,且仅在处理早期与种球球径增长呈极显著
相关,表明在红蓝石蒜营养生长期 IAA属于早期
持续响应的内源激素,可能在该生长期的激素调
·077· 浙江农业学报 第 25 卷 第 4 期(2013 年 7 月)
控的过程中处于比较上游。同时,外源 6-BA 的
处理引起内源 IAA含量的显著变化,王磊等[7]在
换锦花开花特性的研究中也出现了这样的现象,
可能是 6-BA 促进了 IAA 含量的增加。本试验
中,4 种内源激素对 2 种不同浓度的植物生长调
节剂处理均有不同的响应,内源激素的变化比较
复杂,因此,植物生长调节剂对红蓝石蒜内源激
素和营养生长的影响有待进一步深入研究。
参考文献:
[1] 张海珍,徐敏,吴玲,等. 红蓝石蒜的组织培养和快速繁
殖技术的方法[P]. 中国专利. 101366357. 2011-02-09.
[2] 张露,曹福亮. 石蒜属植物栽培技术研究进展[J].江西农
业大学学报,2001,23(3) :375-378.
[3] 谢菊英,张露,连芳青,等. 生长调节剂对石蒜无性繁殖的
影响[J]. 南京林业大学学报:自然科学版,2006,30(3) :
125-127.
[4] 张璇,胡小京,安忠财. 植物生长调节剂在石蒜属植物上
的应用研究[J]. 现代农业科技,2010,(17) :194-195.
[5] 付晓陆,汪少敏,徐敏. 液相色谱梯度洗脱法检测石蒜组
织中四种内源激素的方法[J]. 浙江农业科学,2012,
(7) :1020-1022.
[6] Durbak A,Yao H,McSteen P. Hormone signaling in plant
development[J]. Current Opinion in Plant Biology,2012,15
(1) :92-96.
[7] 王磊,汤庚国,刘彤. 6-BA、GA3 和 NAA 对换锦花开花特
性及内源激素的影响[J]. 南京林业大学学报:自然科学
版,2009,33(5) :131-134.
[8] Rietveld PL,Wilkinson C,Franssen HM. Low temperature
sensing in tulip(Tulipa gesneriana L.)is mediated through an
increased response to auxin[J]. Journal of Experimental Bota-
ny,2000,51(344) :587-594.
[9] 周蕴薇,刘芳. 百合种球发育及膨大的研究进展[J]. 北方
园艺,2007,(2) :53-56.
[10] 季云美,任旭琴. 植物生长调节剂在水仙上的应用[J].
淮阴工学院学报,2004,(13) :86-88.
[11] 李宁毅,刘凤君,赵锦,等. S3307、6-BA 对百合“雪皇后”
生长发育的影响[J]. 辽宁农业科学,2005,(2) :12-13.
[12] 蔡宣梅,方少忠,郭文杰,等. 植物生长调节剂及矿质营
养对东方百合种球膨大的增殖的影响[J]. 中国农学通
报,2010,26(11) :254-257.
[13] 夏宜平.百合鳞茎形成与发育生理研究进展[J],园艺学
报,2005,32(5) :947-953.
[14] Pernisová M,Kuderová A,Hejátko J. Cytokinin and auxin
interactions in plant development:metabolism,signalling,
transport and gene expression[J]. Current Protein and Pep-
tide Science,2011,12(2) :137-147.
(责任编辑 张 韵)
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