全 文 :收稿 2002-12-09 修定 2003-03-24
资助 江苏省农业三项工程项目(P99306)。
* E-mail:visnau@njau.edu.cn , Tel:025-4395267
多效唑(PP333)对山葵根茎膨大和内源激素含量的影响
翁忙玲* 吴 震 李谦盛 刘高琼 李式军(南京农业大学园艺学院 , 南京 210095)
提要 山葵植株经 100 mg·L-1 PP 333处理后 , 山葵根茎重显著增加 , 根茎中内源吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GAs)含量降低 , 玉
米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量增加 , ZR/ IAA、ZR/ GAs、ABA/ IAA 和 ABA/ GAs 比值提高。
关键词 山葵;PP 333;根茎;内源激素
Effects of PP333 on Enlargement and Contents of Endogenous Hormones in Wasabi
Rhizome
WENG Mang-Ling *, WU Zhen , L I Q ian-Sheng , LIU Gao-Qiong , LI Shi-Jun(College of Horticulture , Nanjing Agricultural U-
niversity , Nanjing 210095)
Abstract The fresh weight of rhizome increased significantly after t reated wi th 100 mg·L-1 PP333(paclobutra-
zol)on the leaves.Bo th the contents of ABA and ZR and the ratio of ZR/ IAA , ZR/GAs , ABA/ IAA and ABA/
GAs in rhizome of w asabi increased , while the contents of GAs and IAA decreased.
Key words wasabi;PP333;rhizome;endogenous hormone
山葵学名山嵛菜 ,为十字花科山嵛菜属多年生
草本植物 ,是一类经济价值很高的蔬菜兼药用植物 ,
由其根茎加工制成的香辛调味品不仅是日本的传统
调味品 ,而且风靡欧美和东南亚地区[ 1 ~ 3] 。近年
来 ,山葵作为出口创汇蔬菜引入我国后 ,在西南高山
地区发展迅速 ,面积不断扩大[ 4] 。但由于山葵生长
周期较长 ,其主要产品器官为肥大的根茎 ,从定植到
收获根茎 ,历时约 18 个月 ,且其生长发育对环境条
件要求较为严格 ,尤其高温季节病害严重 ,产量低 ,
甚至不能形成根茎[ 5 , 6] 。PP333对山葵生长发育的调
控作用 ,国内外尚无报道 。本文探讨了 PP333对山葵
根茎形成和膨大及内源激素变化的调控作用 ,以期
为山葵生产中采用外源植物激素或生长调节剂 ,促
进其根茎膨大 ,缩短山葵生长周期等提供参考 。
材料与方法
试验于 2001年 9月 ~ 2002年 7月在本校蔬菜
试验场进行 ,山葵(Wasabi japonica)品种为“达摩” 。
2001年 9月 26日将事先培育好的组培苗定植于无
土栽培专用盆中 ,每盆 3株 ,栽培基质为针对山葵无
土栽培而筛选的混合基质 ,按苇末∶蛭石∶沙=1∶2∶1的
比例配制 。基质理化性质为:容重0.56 g·cm-3 ,总
孔隙度 69.25%, 通气孔隙16.8%,持水孔隙 31.
7%,有机质 18.1%, pH 6.83 ,电导率(EC 值)0.78
mS·cm-1 。营养液用日本园试通用配方[ 7] 。
试验设 2个处理:(1)PP333喷施 1次;(2)PP333
喷施 2次(间隔 2周);以清水作对照。PP333浓度为
100 mg·L-1(前期实验所得最佳浓度),第一次于山
葵根茎形成前(约 8片真叶)喷施 。每个处理重复 3
次 ,每次重复 54株 。
山葵株高和根茎重于采收期用常规方法测定。
激素含量采用酶联免疫吸附检测法(ELISA)测
定[ 8] 。分别于山葵根茎形成初期 、中期 、后期(采收
期)随机取样 , 准确称取 0.5 g 新鲜根茎 , 分次加入
3 mL 80%甲醇 , 在冰浴上匀浆 , 匀浆液转入离
心管中 , 于4℃下以5 00 0 ×g离心10min ,取上
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DOI :10.13592/j.cnki.ppj.2003.05.013
清液用于激素纯化与测定 。激素含量的测定用 DG-
3022型酶联免疫检测仪 , 于波长 490 nm 处测定 。
实验结果
1 PP333对山葵株高和根茎重的影响
前期的工作结果表明 ,山葵根茎形成前喷施
100 mg·L-1 PP333 ,能显著提高山葵根茎产量 。本
文在喷施次数上作了一些改变 , 结果表明 ,用 PP333
处理 1次或 2次 ,植株高度显著降低 ,根茎重显著提
高。处理 1次与 2次株高差异显著但根茎重无显著
差异(表 1)。
表 1 PP333对山葵株高和根茎重的影响
Table 1 Effects of PP333 on plant height and rhizome w eight
处理 株高/ cm 根茎重/ g·株-1
未处理 46.4a 42.30b
处理 1次 40.5b 45.18a
处理 2次 38.7c 45.35a
同一列相同字母表示邓肯氏新复极差检验不显著(P≤0.5)。
2 PP333对山葵根茎中内源激素变化的影响
从图 1 可以看出 , PP333(100 mg·L-1)处理 1
次或 2 次 , 根茎中 IAA 、 GAs 含量显著降低;ZR
和 ABA 含量则显著提高。喷施 PP333后伸长生长类
图 1 PP333对山葵根茎中内源激素含量的影响
Fig.1 Effects of PP333 on the variations of endogenous IAA GAs ABA and ZR contents of w asabi during the rhizome formation
激素含量降低 , 和其对山葵根茎重影响一致 。
除了植物内源激素绝对含量影响植物生长外 ,
不同种类激素的相互作用 , 特别是不同激素间的平
衡对植物生长也有作用。经PP333处理后 , ZR/ IAA 、
ZR/GAs 、ABA/ IAA和 ABA/GAs比值分别由 5.32 、
1.76 、12.08 、3.99提高到 6.40 、1.83 、17.23 、4.91 ,
可能与其促成山葵根茎形成有关。
讨 论
PP333是一种以抑制作用为主的植物生长调节
剂 ,对植物生长有许多调节功能 。大量研究发现 ,
PP333能降低株高 ,增强植物抗逆性 ,能促进根茎类
贮藏器官的形成和膨大 ,如能促进马铃薯块茎[ 9] 、
大蒜鳞茎[ 10 〗的形成和膨大 , 提高产量 。一般来
说 ,植物变态器官的形成和发育 ,都是在各种激素的
相互作用下完成的 ,但每类激素所起的作用不同。
在许多植物变态器官的发育中 , CTK 和 ABA 对贮
藏器官的诱导形成和发育起重要作用 。如茭白嫩茎
膨大期间 ,CTK含量由未膨大茎的 8.5μg·100 g-1
(FW)上升到 11.9 μg·100 g-1(FW)[ 11] ;马铃薯块
茎形成过程中 ABA含量也呈逐渐上升趋势[ 12] 。曹
尚银等[ 13]报导 ,PP333可提高苹果花芽内源 ABA 和
ZR的含量。本文结果表明 ,在山葵根茎形成之前
PP333处理可显著促进山葵根茎膨大 ,提高根茎内源
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激素 ABA 、ZR含量 ,降低 IAA 和GAs含量 ,同时提
高了 ZR/ IAA 、ZR/GAs 、ABA/ IAA 和 ABA/GAs 的
比值。PP333处理后 ,ABA 和 ZR含量急剧上升 ,而
IAA和 GAs正好相反 ,在上述激素的相互作用下可
能诱导山葵根茎膨大。CTK 之所以有刺激变态器
官膨大的作用 ,主要是其促进淀粉合成酶而抑制淀
粉水解酶的活性 ,从而有利于淀粉营养物质的积
累[ 11] ,促进山葵根茎的膨大。
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