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赤霉素对不同甜叶菊品系主要农艺性状、糖苷含量及产量的影响



全 文 :文章编号:1007-2624(2012)01-0044-03
赤霉素对不同甜叶菊品系主要农艺性状、
糖苷含量及产量的影响
唐国雄,杨文婷,侯婷婷,罗 霞,吴 卫
(四川农业大学,成都 611130)
摘 要:喷施不同浓度的赤霉素(GA)于 4 种不同类型的甜叶菊品系叶表面,考察外源激素处理对其主要农艺性状、
糖苷含量及糖苷产量的影响。 结果表明:(1)赤霉素处理组同对照组相比,处理后株高、节长显著增长,且节间伸长效
果主要集中在茎秆中部,叶长显著变短、叶宽显著变窄,叶长宽比值增大,单株干叶产量下降;赤霉素处理间,表现出
一定的浓度效应,即随着赤霉素处理浓度增大,表现出一定的株高增加,叶长、叶宽减小的趋势。 (2)就提高植株糖苷
含量而言,100 mg/L 的 GA 处理(A1)提高了 SR1 型甜叶菊的 RA 苷的含量,100 mg/L 和 300 mg/L GA 提高了 SR3
品系 ST 苷含量,300 mg/L GA 提高了 SR2 品系 ST 苷含量。 (3)就糖苷产量而言,由于各处理下其干叶产量均显著
下降,最终导致所有 GA 处理中,除 300mg/L 的 GA 处理显著提高了 SR2 的 ST 苷产量外,其余 GA 处理均不利于
甜叶菊 RA 或 ST 糖苷产量的提高。
关键词:甜叶菊;赤霉素;RA 苷;ST 苷;产量
中图分类号:S566.903 文献标识码:A
甜叶菊(Stevia rebaudiana Bertoni)作为一种兼具糖用和药用价值的植物,极具开发利用潜力。近年来,伴
随着四川省内甜叶菊种植面积的不断扩大,选育高 RA 苷、高 RA/ST 比值的 RA 型良种以及改良栽培措施以
提高甜叶菊的产量和质量已成为甜叶菊生产中亟待解决的问题。
赤霉素(gibberellin,GA)是植物正常生长的生理激素,主要存在于植物的幼嫩组织中,通过促进 α-淀粉酶
和总淀粉酶活性,提高植物对储存形式糖的利用率,从而实现促进植物顶端生长,节间伸长的作用,被广泛用
来调节作物的产量和质量[1-4]。 甜叶菊中的主要有效成分甜菊糖苷类物质与其在内贝壳杉烯形成之前,共享相
同的合成途径[5-8],外源喷施赤霉素可能对甜叶菊糖苷代谢有一定影响。 本试验拟采用不同浓度的赤霉素(GA)
外源喷施 4个新筛选出的不同类型的甜叶菊品系,旨在研究 GA对这些不同类型甜叶菊主要农艺性状、糖苷含
量及产量等的影响,以期探讨外源喷施 GA的措施是否有助于甜叶菊的高产优质栽培。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2008 年从 46个单株中选育出 4 种具有一定代表性的甜叶菊类型, 将其进一步选育扩繁成 4 个甜叶菊
新品系,即 SR1,SR2,SR3,SR5。 SR1 为高 ST 型品系,SR2 为高 RA 型品系,SR3 为高 RA 高 RC 型品系,SR5
为高 ST 低 RA 型品系。 4 个品系的 RA 苷含量从高到低依次为 SR2>SR3>SR1>SR5,RA 苷含量最高的品系
是 SR2,其次为 SR3;4 个品系的 ST苷含量从高到低依次为 SR5>SR1>SR2>SR3。 4 个品系于 2010 年 6 月扦
插生根后移栽于四川农业大学教学科研农场,株行距 20cm×40cm,加强田间管理,7 月 15 日起喷施外源激素
处理。 SR1,SR3,SR5 品系设 4 个处理,即赤霉素组(GA)A1、A2、A3,浓度分别为 100、300、500 mg/L;对照组
CK,喷施清水;SR2品系由于原种苗数量不足,繁殖数量有限,不能达到设 4 个处理所需种苗数,故只设置了
2个处理,即 A2和 CK。 每处理连续喷药两次,中间间隔 2d,以喷湿叶面为度。 每个处理种植 3个小区,每个
小区种植 30株,重复 3次。
1.2 试验方法
1.2.1 主要农艺性状考察 于 2010 年 8 月中旬甜叶菊开花前期,每份材料分别按小区取样,每小区随机取
样 5 株长势中等、具有代表性的植株,考察株高、中部茎节长度、一级分枝数、叶长、叶宽、叶干重、茎干重等主
要农艺性状。
1.2.2 糖苷含量检测 甜叶菊糖苷种类和含量的检测采用高效液相色谱(HPLC)法。 甜叶菊 RA 和 ST 糖苷
的含量通过 HPLC外标定量法计算,RA 和 ST糖苷的量分别以 RA和 ST糖苷占干叶重的百分数表示。
标准溶液的配制:称取 RA 苷标准品和 ST 苷标准品,用V乙腈 ﹕V水 =75﹕25 定容至刻度,再超声 5min,得
RA 苷和 ST 苷标准溶液。 色谱条件,色谱柱:Phenomenex Luna NH2柱,4.6mm×250mm;流动相:V乙腈﹕V水 =75﹕
25;流速:1.2mL/min;柱温:30℃;检测波长:205nm;进样量:10μL。
收稿日期:2011-06-04
基金项目:全国大学生创新性试验计划项目。
作者简介:唐国雄(1989-),男,四川农业大学,研究方向:中草药栽培与鉴定。
通讯作者:吴 卫, E-mail: ewuwei@gmail.com
中 国 糖 料
Sugar Crops of China
2012 年
第 1 期44
唐国雄,等:赤霉素对不同甜叶菊品系主要农艺性状、糖苷含量及产量的影响
 2  GA  
   
 
          
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1.2.3 单株糖苷产量 甜叶菊糖苷产量=各处理的糖苷含量×各处理的单株干叶产量
由色谱工作站计算样品中 RA和 ST糖苷含量。 采用 Excel和 DPS v7.05软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 主要农艺性状
不同浓度的 GA 喷施不同类型甜叶
菊品系主要农艺性状列于表 1。对 SR1品
系而言,赤霉素处理间,株高、叶宽、单株
叶干重等农艺性状间差异不显著;同对照
相比, 赤霉素处理后株高和节长显著增
长,叶片变短变窄,叶长宽比显著增大,各
处理的单株干叶产量均显著低于对照,茎
干重有所增加,且中高浓度处理(A2、A3)
比低浓度处理效果更好。
对 SR3 品系而言,赤霉素处理后,除
茎干重外,其余指标均同对照存在显著差
异,株高和节长显著增长,叶片变短变窄,叶长宽比显著增大,单株干叶产量显著下降;赤霉素处理组间株
高、叶长存在显著差异,赤霉素处理浓度越大,植株长得越高,叶片平均长度越短;A2 同 A3 处理间节长、叶
宽无显著差异,但节长显著长于 A1 处理,叶宽显著窄于 A1;赤霉素 3 种浓度处理间,单株干叶产量无显著
差异,A1同 A2、A3单株茎干重无显著差异,A2与 A3间差异显著。
就 SR5 品系而言,赤霉素处理后,株高、节长、叶宽、长宽比、单株干叶产量等与对照相比均存在显著差
异,株高和节长显著增长,叶片宽度显著变窄,叶长宽比显著变大,单株干叶产量显著下降;随着赤霉素处理
浓度的增加,植株长得越高,A1 同 A2、A3 处理间,植株株高存在显著差异,但 A2 和 A3 处理间,株高差异不
显著;赤霉素不同浓度处理间干叶产量无显著差异;赤霉素不同浓度处理间及各浓度处理同对照间,单株茎
干重无显著差异。中等浓度的 GA处理后(A2),SR2品系株高、节长显著增长,叶片变短变窄,但叶长宽比、单
株干叶产量和干茎产量与对照相比无显著差异。
总体上,赤霉素处理组同对照组相比,株高、节长显著增长,叶长变短、叶宽变窄,叶长宽比值增大,单株
干叶产量下降;赤霉素处理间,随着赤霉素处理浓度增大,表现出一定的株高增加,叶长、叶宽减小的趋势。
GA处理后,除 SR2品系无显著差异外,其余品系的单株干叶产量均较对照显著下降。
2.2 甜叶菊糖苷含量
由表 2 可知,SR1 型甜叶菊的 RA 糖苷含量 GA 3 个浓度(A1、A2、A3)处理间有显著差异,其中 A1 较对
照提高了 10.3%,A2、A3 处理分别较对照降低 20.9%和 10.0%;GA 3 个浓度处理间 ST 苷含量有显著差异,3
个浓度的 GA处理与 CK相比,ST糖苷含量均显著下降。对于 SR1型甜叶菊,ST苷含量在总苷(RA+ST)中占
很大比例,总苷(RA+ST)含量的变化趋势与 ST苷有大致相同的趋势,GA处理使总苷含量与 CK 相比显著下
降。 100 mg/L的 GA处理(A1)有利于提高 SR1型甜叶菊的 RA苷的含量和 RA/ST比例。
 1  GA 
   

 


 
 

 
 





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第 1 期 45
料糖国中 年2102
喷施外源激素后 SR3 型甜叶菊的 RA 糖苷含量均较对照有极显著下降;与对照 ST 苷含量相比,喷施高
浓度的 GA造成 ST苷含量的下降,而中低浓度的 GA处理则有利于 ST苷的积累。 就 RA+ST总苷含量而言,
喷施 500 mg/L的 GA处理使 RA+ST总苷含量较 CK极显著下降,其余处理较对照无显著差别。
对于 SR5 品系而言,GA 处理不利于其 RA 苷的积累,3 种浓度的 GA 处理后其 RA 苷含量均显著低于
对照;GA处理后 ST糖苷含量较对照均有所降低,但高浓度 GA(A3)处理后 ST苷含量与对照差异不显著,中
低浓度下 (A1、A2) 则显著低于对照;GA处理使 RA+ST总苷含量显著低于对照,A1与 A3处理间差异不显
著,A2同二者间差异显著。
A2 处理后 SR2 品系 ST 苷含量有所提高, 对 RA 苷和 RA+ST 总苷含量无显著影响, 使 RA/ST 比值由
1.2705下降至 1.0555。
2.3 甜叶菊糖苷产量
糖苷产量由植株糖苷含量和干叶产量两方面决定,虽然 100 mg/L 的 GA 处理(A1)提高了 SR1 型甜叶
菊的 RA苷的含量、100 mg/L和 300 mg/L GA提高了 SR3 品系 ST 苷含量、300 mg/L GA 提高了 SR2 品系 ST
苷含量,但各处理下其干叶产量均显著下降,最终导致除 300mg/L 的 GA 处理显著提高了 SR2 的 ST 苷产量
外,其余GA处理均不利于提高甜叶菊的糖苷产量(表 2)。
3 小结与讨论
赤霉素有促进植物顶端生长,节间伸长的作用。 本试验中赤霉素处理后对植物生长的影响与前人研究
结果[9]基本一致。 赤霉素处理组同对照组相比,处理后株高、节长大多显著增长,且节间伸长效果主要集中在
茎秆中部,叶长显著变短、叶宽显著变窄,叶长宽比值增大,单株干叶产量下降;赤霉素处理组间,表现出一
定的浓度效应,即随着赤霉素处理浓度增大,表现出一定的株高增加,叶长、叶宽减小的趋势。
SR1 品系本身 ST 苷和 RA 苷含量均较高,但其 ST 苷含量高于 RA 苷,不符合甜叶菊良种选育中高 RA
低 ST值的标准,本试验中 100 mg/L 的 GA 处理(A1)提高了其 RA 苷含量,降低了 ST 苷含量,提高了 RA/ST
比值,但喷施赤霉素处理不利于甜叶菊的生长,赤霉素处理后单株干叶产量均较清水对照组有所下降,最终
导致 RA糖苷产量的下降。 对于高 RA型的糖用型甜叶菊品系 SR2和 SR3,不同浓度的 GA均不能进一步地
提高其 RA 苷含量和 RA/ST 比值,虽然 300 mg/L 的 GA 处理显著提高了 SR2 的 ST 苷含量,但 ST 苷含量提
高不利于其糖用型品质的提高。 而对于高 ST 低 RA 型的 SR5 品系,农业生产上更希望其 ST 苷含量进一步
提高,RA苷含量进一步降低,以更有利于提取纯化,但 GA处理对提高其 ST苷含量或产量均无帮助。
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Effects of Gibberellin on Main Agronomic Traits,Steviol Glycosides Content
and Yield of Different Stevia rebaudiana Lines
TANG Guo-xiong,YANG Wen-ting,HOU Ting-ting,LUO Xia,WU Wei
(Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China)
Abstract:The experiment was conducted to identify the response of four lines of Stevia rebaudiana Bertoni to
exogenous hormones gibberellin (GA) applied on foliar spay. The result was as follows: (1)Compared with
control,plant height and node length increased significantly,leaf length showing longer and leaf width being
narrower,and leaf length/width ratio increased,after S. rebaudiana lines were sprayed with GA. Plant height was
higher as the concentration of GA increased,while leaf length and width declined. (2)For increasing steviol
glycosides contents,100 mg/L GA (A1)improved RA content of line SR1;100 mg/L and 300 mg/L GA improved
ST content of line SR3;300 mg/L GA improved ST content of line SR2. (3)Except 300mg/L GA improved ST
yield of line SR2,the other GA treatments were not shown to improve RA or ST yields,because all the GA
treatments declined the dry leaf weight of S. rebaudiana.
Key words:Stevia rebaudiana;gibberellin;rebaudioside;stevioside;yield
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