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植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化及结果枝生长的影响



全 文 :Vol. 36 No. 1
Jan. 2016
第 36卷 第 1期
2016年 1月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2014-08-17
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划课题“板栗和锥栗高效生产关键技术研究与示范”(2013BAD14B04)
作者简介:朱周俊,硕士研究生 通讯作者:袁德义,教授,博士生导师;E-mail:yuandeyi@126.com
引文格式:朱周俊,袁德义,范晓明,等 . 植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化及结果枝生长的影响 [J].中南林业科技大学学报,
2016, 36(1): 63-66.
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.01.011 http: //qks.csuft.edu.cn
锥栗 Castanea henryi 是中国南方重要的木本
粮食树种,属壳斗科栗属植物,适应性强,耐干
旱贫瘠 [1]。锥栗坚果肉质细嫩、香甜,营养价值较高,
其中含淀粉 60%~ 75%、蛋白质 8%~ 22%、脂
肪 5%~ 40%、水溶性总糖 7%~ 19%、17种氨
基酸、多种维生素及无机盐,其风味极好而广受
人们喜爱 [2-3]。为雌雄异花同株树种,雄性生殖器
官数量均比雌性生殖器官多得多,雌雄花比例为
植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化
及结果枝生长的影响
朱周俊 1,袁德义 1,范晓明 1,张旭辉 1,谭露曼 1,唐 静 1,刘冬明 1,李承想 1,孙小军 2
(1.中南林业科技大学 经济林培育与保护教育部重点实验室,湖南 长沙 410004;
2.汝城县林业局,湖南 汝城 424100)
摘 要:以 8年生锥栗‘华栗 4号’为试材,在花芽分化期叶面喷施 50~ 500 mg·L-1的 6-BA、GA3、CEPA、
ABA及 IAA 5种植物生长调节剂,研究植物生长调节剂对锥栗性别分化及结果枝生长的影响。结果表明:(1) 6-BA
能显著提高雌花分化率,增加雌雄花比,其适宜质量浓度为 50~ 250 mg·L-1;GA3能增加雄花序数,减少雌花
数,即 GA3促进雄花分化;CEPA和 ABA的处理均无雌花分化,表明 CEPA和 ABA对锥栗雌花分化具有显著
的抑制作用,且喷施 ABA后锥栗雄花序提早脱落;IAA对锥栗性别分化影响不明显。(2)6-BA、GA3、CEPA
及 IAA均显著地促进结果枝伸长生长,对结果枝加粗生长无明显影响;ABA显著抑制锥栗枝条加粗生长。
关键词:锥栗;‘华栗 4号’;植物生长调节剂;花芽性别分化;结果枝生长
中图分类号:S792.17;S664.2 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2016)01-0063-04
Effects of plant growth regulator on fl ower bud sex differentiation and
fruiting branch growth of Castanea henryi
ZHU Zhou-jun1, YUAN De-yi1, FANG Xiao-ming1, ZHANG Xu-hui1, TAN Lu-man1, TANG Jing1, LIU Dong-ming1, LI Cheng-xiang1,
SUN Xiao-jun2
(1. Key Lab. of Non-wood Forest Nurturing and Protection Supported by China National Ministry of Education, Central South
University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2. Forestry Bureau of Rucheng County, Rucheng 424100,
Hunan, China)
Abstract: By using eight-year-old ‘Huali 4’ of Chinkapin as the testing materials, through spraying fi ve kinds of plant growth regulator
(6-BA, GA3, CEPA, ABA and IAA) with concentration of 50~500 mg·L
-1 on the foliage of the tested trees, the effects of various plant
growth on fl ower bud sex differentiation and fruiting branch growth of Castanea henryi were investigated. The results show that (1) 6-BA
remarkably increased rate of female fl owers differentiation and ratio of female and male fl owers of the tested trees, the optimal spraying
concentrations were 50~500 mg·L-1. GA3 remarkably increased the number of staminate catkins, but notably reduced the number of female
fl owers, which showed that GA3 could promote male fl ower differentiation. The treated trees by spring CEPA and ABA had no female
fl owers differentiation, which indicated that CEPA and ABA had remarked inhibition effect on female fl ower differentiation of C.henryi.
In addition, the treated trees by spring ABA had led to the abscission of staminate catkins. The effect of IAA in sex differentiation was not
obvious. (2) 6 - BA, GA3, CEPA and IAA signifi cantly promoted the elongation growth of fruiting branch growth, and the effect on the
diameter increment of fruit-bearing shoot was not obvious; ABA signifi cantly inhibited the diameter increment of fruit-bearing shoot .
Key words: Catanea henryi; ‘Huali 4’ of Chinkapin; plant growth regulator; fl ower bud sex differentiation; fruiting branch growth
朱周俊,等:植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化及结果枝生长的影响64 第 1期
1∶ 316.1~ 447.6[4], 雄花多、雌花少是抑制锥
栗高产的主要因子。减少雄花数量,促进雌花分
化对于提高锥栗的产量有着重要的生产意义。
关于植物生长调节剂的研究比较多 [5-7]。王
妍等 [8]研究发现叶喷多效唑质量浓度不同,对幼
树各部位的抑制作用不同。锥栗叶面喷施多效唑
(PP333)、稀土 (XT)、高乐 (GL )组合植物生长调
节剂可以调节锥栗营养生长效应 [9]。研究 [10-11] 表明,
5 g·L-1 TDS生长调节剂能明显提高锥栗产量。但
是,目前生产调节剂种类和质量浓度对锥栗性别
分化的影响还有待探讨。本研究探讨 5种不同植
物生长调节剂及不同质量浓度对锥栗生长及花芽
性别分化的影响,目的在于减少雄花,增加雌花,
提高锥栗的产量。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试植物材料为 8年生嫁接树‘华栗 4号’,
树形均为自然圆头形,平均树高为 4.2 m,胸径为
13.12 cm,栽植密度均为 4 m×3 m,所选栗树树
势中庸,大小相对一致,栽培管理措施与常年管
理一样。
1.2 方 法
实验在郴州市汝城县南方锥栗中南林业科技
大学试验基地进行。于芽萌动抽枝前(3月 24日)
进行第 1次整株喷布,至滴水为止。以后每隔一
个星期喷施 1次,共喷 3次,单株小区处理,重
复 3 次,随机区组排列。6-BA、GA3、CEPA、
ABA、IAA各设 50 、250、500 mg·L-1处理,以喷
清水为对照。当年五月中旬分别在每棵树的东南
西北四个方位随即各取 6个结果枝,测其枝长、
枝基部直径,记录该枝雄花序数、两性花序数、
雌花数、雄花序长及两性花序长。
2 结果与分析
2.1 植物生长调节剂对锥栗雌雄花性别分化的影响
2.1.1 6-BA对锥栗雌雄花性别分化的影响
表 1表明,低质量浓度的 6-BA促进雌花分化,
抑制雄花分化,以 250 mg·L-1促进雌花抑制雄花效
果最为显著,与对照相比,雌花簇数 /雄花序数的
比值增加了 255.74%(见图 1A);6-BA对雄花序
伸长生长无明显影响。由此可知,6-BA能显著提
高雌花分化率,增加雌雄花比,其适宜质量浓度
为 50 ~ 250 mg·L-1。
2.1.2 GA3对锥栗雌雄花性别分化的影响
GA3显著促进锥栗雄花分化。50 mg·L-1处理
显著促进雄花分化,对雌花分化抑制作用不显著;
250 mg·L-1和 500 mg·L-1处理不仅显著地促进雄花
分化,同时显著地抑制雌花分化,250 mg·L-1处理
后其雌花簇数 /雄花序数相比对照减少 40.98%(见
图 1B);50 mg·L-1GA3显著抑制雄花序伸长生长。
2.1.3 CEPA对锥栗雌雄花性别分化的影响
CEPA对锥栗两性花序分化的抑制效果极显
著,各处理下均无两性花序分化(见图 1C)。低
质量浓度 CEPA促进雄花分化,高质量浓度则抑制
雄花分化;CEPA处理后均显著降低了雄花序长度。
2.1.4 ABA对锥栗雌雄花性别分化的影响
ABA抑制锥栗雌花分化,促进雄花分化。
各处理下均无两性花序分化,而雄花序数量增
多,且喷施 ABA后部分雄花序会提前凋落(见图
1D),即 ABA能促进锥栗雄花早衰;ABA对锥
栗雄花序长度无明显影响。
2.1.5 IAA对锥栗雌雄花性别分化的影响
IAA处理后锥栗雌雄花数量、两性花序长度
和雄花序长度均无明显变化(图 1E),即 IAA处
理后对锥栗雌雄花性别分化和锥栗花序伸长生长
无明显影响。
2.2 植物生长调节剂对锥栗结果枝生长的影响
表 1 表明,6-BA、GA3、CEPA 及 IAA 均显
著地促进结果枝伸长生长,对结果枝加粗生长无
明显影响,以 500 mg·L-1 GA3处理促进结果枝的增
长生长效果最为显著,其长度达 29.13 cm,比对
照增加了 28.61%;ABA对结果枝的伸长生长有抑
制作用,但效果不显著,而 ABA处理后均显著抑
制了锥栗枝条加粗生长,以 500 mg·L-1 ABA处理
效果最为显著。
3 结论与讨论
(1)锥栗开花和结实是由营养生长向生殖生
长转化的一个过程,良好的树势是成花与结实的
基础,良好的营养生长和生殖生长平衡是水肥供
应、病虫害防治和整形修剪综合作用的结果,而
植物生长调节剂起着重要的调节作用,在锥栗生
产上需注重综合栽培技术,不可过分地强调植物
生长调节剂的作用 [12]。研究结果表明:6-BA能
显著地促进雌花分化,减少雄花分化,对于锥栗
65第 36卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
的雌花分化具有重要意义。6-BA、GA3、CEPA及
IAA均对结果枝的伸长生长具有显著促进效应,
但均对结果枝增粗生长无明显影响,如何更好的
使营养生长向生殖生长转化还有待进一步研究。
CEPA具有显著抑制雌花分化的效果,低质量浓度
的 CEPA(50 mg·L-1)能促进雄花分化,同时对雄
花伸长生长具有显著抑制效应。ABA显著抑制雌
花分化,促进雄花分化,且能促使锥栗花器官提
早衰落,所以生产上需慎重使用 ABA。
(2)关于植物生长调节剂使用的研究也较多。
汪俏梅等 [13]研究说明,苦瓜内源 GA3含量变化
与雌花分化显著相关。吕守方等 [14]和杨国顺等 [15]
表 1 植物生长调节剂对锥栗性别分化及结果枝生长的影响†
Table 1 Effects of plant growth regulator on flower bud sex differentiation and growth of fruit-bearing shoot of Castanea henryi
生长调节剂 雌花 雄花 雌雄花比 结果枝
长度
/cm
结果枝
粗度
/mm种类
质量浓度
/(mg·L-1)
雌花簇数
/(个·枝 -1)
两性花序数
/(个·枝 -1)
两性花序
长度 /cm
雄花序数
/(个·枝 -1)
雄花序长
度 /cm
雌花簇数 /
两性花序数
雌花簇数
/雄花序数
两性花序数
/雄花序数
6-BA
0 4.1 c 3.1 a 6.71 b 6.7 a 13.70 a 1.32 c 0.61 c 0.46 b 22.65 c 4.34 a
50 6.7 b 3.5a 7.53 ab 5.4 b 13.65 a 1.91 b 1.24 b 0.65 a 25.90 a 4.68 a
250 13.6 a 4.1b 7.95 a 4.1 c 13.89 a 3.32 a 2.17 a 1.00 a 24.46 b 4.65 a
500 4.5 c 3.2 a 7..24 b 6.2 a 14.43 a 1.41 c 0.73 c 0.52 b 24.68 b 4.57 a
GA3
0 4.1 a 3.1 a 6.71 a 6.7 c 13.70 a 1.32 a 0.61 a 0.46 a 22.65 d 4.34 a
50 3.9 a 3.3 a 6.82 a 8.5 b 12.01 b 1.18 b 0.46 b 0.39 b 24.69 c 4.32 a
250 3.6 b 3.2 a 6.84 a 9.9 a 13.77 a 1.13 b 0.36 c 0.32 c 27.10 b 4.55 a
500 3.5 b 3.0 a 6.38 a 9.2 a 13.81 a 1.17 b 0.38 c 0.33 c 29.13 a 4.35 a
CEPA
0 4.1 a 3.1 a 6.71 a 6.7 b 13.70 a 1.32 a 0.61 a 0.46 a 22.65 c 4.34 a
50 0 0 0 8.2 a 11.13 b - 0 0 27.40 a 4.44 a
250 0 0 0 6.0 bc 10.16 b - 0 0 26.70 a 4.47 a
500 0 0 0 5.5 c 8.75 c - 0 0 24.84 b 4.51 a
ABA
0 4.1 a 3.1 a 6.71 a 6.7 b 13.70 a 1.32 a 0.61 a 0.46 a 22.65 a 4.34 a
50 0 0 0 7.8a 13.75 a - 0 0 21.20 a 3.84 b
250 0 0 0 8.0 a 13.85 a - 0 0 20.40 a 3.67 b
500 0 0 0 7.5a 13.81 a - 0 0 20.33 a 3.15 c
IAA
0 4.1 a 3.1 a 6.71 a 6.7 a 13.70 a 1.32 a 0.61 a 0.46 a 22.65 c 4.34 a
50 4.2 a 3.2 a 6.72 a 6.5 a 13.81 a 1.31 a 0.65 a 0.49 a 25.80 b 4.39 a
250 3.8 a 3.1 a 6.70 a 6.2 a 13.94 a 1.23 a 0.62 a 0.50 a 28.20 a 4.36 a
500 3.7 a 3.0 a 6.55 a 6.1 a 14.38 a 1.23 a 0.61 a 0.45 a 25.50 b 4.35 a
† 两两数值后若有一个字母相同表示差异不显著, 反之则差异显著, 显著水平为0.05。
A.喷施 6-BA(250 mg·L-1);B.喷施 GA3(250 mg·L-1);C.喷施 CEPA(50 mg·L-1);D.喷施 ABA(250 mg·L-1);
E.喷施 IAA(250 mg·L-1);F.喷施清水 (CK),BC代表两性花序;SC代表雄花序。
图 1 不同植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化的影响
Fig.1 Effects of plant growth regulator on fl ower bud sex differentiation of Castanea henryi
朱周俊,等:植物生长调节剂对锥栗花芽性别分化及结果枝生长的影响66 第 1期
研究表明 GA3能促进板栗雌花分化。本研究结果
与以上相反,且 GA3能显著促进雄花分化,这可
能与研究材料的不同有关,其具体机理有待进一
步研究。本试验也证实了 6-BA具有显著促进雌花
分化的效应,6-BA具有促进雌花分化效应已在多
个物种上 [15-17]得到论证,本实验中 6-BA能显著
地促进雌花分化,其原因可能是外源激素通过内
源激素起作用,激素在植物性别分化中发挥了诱
导信号的作用 [18],这样就肯定了生长调节剂调控
锥栗花芽性别分化的可能性,并为以后更深入的
研究提供了依据和思路。
(3)生产上促进增产技术之一 [19]是通过
抑制雄花的发育来减少树体营养的消耗。GA3、
CEPA均能抑制雄花序长度的增长。抑制雄花发育
增加产量的原因可能是未消耗的营养对雌花授粉
受精过程及胚的发育产生了积极的作用。
参考文献:
[1] 胡芳名 , 谭晓风 , 刘惠民 . 中国主要经济林树种栽培与利
用 [M]. 北京 :中国林业出版社 ,2006:10-11.
[2] 宋爱云 ,陈 钦 ,雷日平 ,等 .锥栗栽培品种果实营养成分差
异的分析 [J].经济林研究 ,2011,19(4):5-7.
[3] 郑诚乐 ,张晓红 ,黄 宁 ,等 .锥栗不同品种果实营养成分分
析初报 [J].亚热带植物科学 ,2002,32(4):5-8.
[4] 李凤兰 .锥栗的生殖生态学研究 [D].福州 :福建农林大学 ,
2005.
[5] 陈永忠 ,王湘南 ,彭绍峰 ,等 .植物生殖调节剂对油茶果实含
油率的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2007,27(1):25-29.
[6] 陈 梅 ,李培旺 ,蒋丽娟 .外源激素对蓖麻营养生长及花芽分
化的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2011,31(7):86-114.
[7] 陈 辉 ,何 方 . 赤霉素 (GA3)、吲哚丁酸 (IBA)和稀土对锥
栗产量促进作用的研究 [J].经济林研究 ,2001,19(2):12-14.
[8] 王 妍 ,陈 辉 ,陈世品 ,等 . 生长调节物质对锥栗幼期生长
的影响研究 [J].经济林研究 ,2003,21(1):11-13.
[9] 徐凤兰 ,杨伦增 . 植物生长调节剂对锥栗营养生长的调控效
应 [J].浙江林学院学报 ,2006,23(4):410-413.
[10] 陆生泉 . 生长调节剂 TDS对锥栗生长调控效果的研究 [J].福
建林学院学报 ,2001,21(4):363-366.
[11] 陈柳英 .TDS 生长调节剂在锥栗上应用效果的初步研究 [J].
林业科学研究 ,2002,15(5):604-608.
[12] 谭晓风 .经济林栽培学 [M].北京 :中国农业出版社 ,2013.
[13] 汪俏梅 ,曾广文 .激素和多胺对苦瓜性别分化的影响 [J].园
艺学报 ,1997,24(1):48-52.
[14] 吕守芳 ,闫爱玲 ,王贵禧 .植物生长调节剂对板栗生长、性别
分化和结蓬的影响 [J].林业科学研究 ,2003,16(5):642-645.
[15] 杨国顺 ,刘昆玉 ,倪建军 ,等 .植物生长调节剂对板栗花芽
性别分化及结果枝生长的影响 [J].湖南农业大学学报 ,2001,
26(6): 467-468.
[16] 强晓霞 .大麻性别分化的生理学研究 [D].南京 :南京林业大
学 ,2012.
[17] 谭美莲 ,严明芳 ,汪 磊 ,等 .化学药剂处理对蓖麻性别的影
响 [J].中国农学通报 ,2011,27(3):164-169.
[18] Chuck G. Molecular mechanisms of sex determination in
monoecious and dioecious plants [J]. Advances in botanical
research, 2010, 54: 53-83.
[19] 封志强 ,焦志耕 ,张东生 .板栗疏雄增产原因的研究 [J].中国
果树 ,1995,(1):14-15.
[本文编校:谢荣秀 ]