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赤霉素对黄毛草莓生长发育的影响



全 文 :赤霉素对黄毛草莓生长发育的影响
收稿日期:2015-03-17 修回日期:2015-05-08
基金项目:陕西省科技厅自然科学基金项目(2014JQ2063);西安市科技局项目(NC1212(2) )。
第一作者简介:尹春丽(1977-),女,山西阳泉人,博士,讲师,主要从事生物化学、环境生态学研究。
尹春丽,张九东
(西安文理学院 生物技术学院,陕西 西安 710065)
摘 要:试验以野生的白色草莓为试验材料,在温室中进行试验。采用不同浓度的赤霉素(0、5、10、15、20、25
mg·L -1)于母株定植后 7 d和花蕾期处理,从株高、叶柄长、单叶面积、叶片数、花朵数、果径(长径和短径)五
个方面来研究其对草莓生长发育的影响。结果表明:五种不同浓度的赤霉素均可促进植株的生长发育,尤以
在 10 mg·L -1处理的综合效果好。该项研究为草莓的促成栽培提供一定的指导意义。
关键词:黄毛草莓;赤霉素;生长发育
草莓以其上市早、营养价值丰富、柔嫩多汁、
芳香可口,药用价值高等特点倍受人们青睐[1]。
黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schlecht. exGay.
)是一种野生草莓资源,主要分布于陕西省秦巴
山区洋县、太白县、平利县等地,海拔 1 500 ~
2 000 m 的山地。黄毛草莓的聚合果为白色,与
目前市场上常见的红色聚合果的有很大不同,口
感酸甜,果香浓郁。此外,据秦岭植物志记载,黄
毛草莓可全草入药,能消炎解毒,续筋接骨,主治
口腔炎、口腔溃疡、血尿、泌尿感染等症状[2]。
在草莓促成栽培过程中,为了提早上市,占有
一定的市场份额,需使用一定的植物激素处理,打
破休眠,促进生长,提早成熟,从而提前上市,并提
高草莓产量。生长素在草莓发育和成熟中的运用
较多,而对赤霉素关注和运用较少。赤霉素是一
类广泛存在于植物中的二萜类化合物,作为一种
重要的植物激素,能调控植物的多种生长发育过
程,如植物种子的萌发、茎的延展、叶片的生长、
休眠芽的萌发以及植物的花和种子的发育等。从
1926 年日本科学家黑泽英一发现赤霉素存在以
来,至今已在植物、真菌和细菌中发现 136 种赤
霉素类物质,但是只有 GA1、GA3、GA4 和 GA7 等
少数的几种具有生物活性。在报道中赤霉素多数
用于提高无籽葡萄产量、打破马铃薯休眠、用于处
理晚稻品种的抽穗等[3]。
国内市场中已存在的一些草莓品种如宝交早
生、春香、秋香、童子一号,这些品种优点是植株休
眠期短、果实早熟;缺点是植株长势弱、果实、抗病
性差。野生黄毛草莓作为一种新品种,具有很强
的抗病毒、抗逆境的优点,但对其生物学研究还很
欠缺。基于这两点,本研究以黄毛草莓作为实验
材料,在预实验后采用不同的 GA浓度对之处理,
以期得到 GA 处理最适浓度,为黄毛草莓获得早
产、丰产提供一个科学的依据,同时也为新品种野
生黄毛草莓的育种奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 试验地点
在西安文理学院文洛型连栋温室内进行
试验。
1. 2 试验材料
黄毛草莓采自陕西省汉中市平利县千家坪林
场,海拔 1 850 ~ 1 900 m 的山路旁的向阳坡面。
Wolsen公司生产的赤霉素结晶粉。
1. 3 仪器与设备
直尺、世达 SATA数显式游标卡尺、电子分析
天平。
1. 4 试验设计
本试验以野生的白色草莓为试验材料,在温室
中进行试验。以不同浓度赤霉素处理(6 水平:0 清
水对照、5、10、15、20、25 mg·L -1),每种浓度处理 6
株苗,共处理两次。处理时期为母株定植后 7 d 和
花蕾期[4],喷药时间最好在上午 10:00 以前,下午
3:00以后,每株喷药量为 5ml[5,6]。选每种浓度中
长势大体一致的植株,测定株高、叶柄长、单叶面积
(长 ×宽 × 0. 73)、叶片数、花朵数、果径。
1. 5 分析方法
采用 EXCEL2003 对所有数据进行处理,利用
SPSS13. 0 进行方差分析并进行显著性检验。p >
0. 05 判定为变化不显著,p < 0. 05 判定为变化显
·61·
陕西农业科学 2015,61(08):16 - 20 Shaanxi Journal of Agricultural Sciences
著,p < 0. 01 为极显著。
2 结果与分析
2. 1 不同赤霉素浓度对草莓株高的影响
如表 1 所示,对照组植株矮化,经 GA3 处理
的植株生长势强,株高增高(16. 9% ~ 40. 3%),
且 GA3 浓度越大,生长势越旺,植株越高,25
mg·L -1处理的株高( 12. 9 cm )最高,20
mg ·L -1处理的(11. 8 cm )次之,5 mg·L -1处
理的(9. 3 cm)也明显高于对照组(6. 7 cm)。
2. 2 不同赤霉素浓度对草莓叶柄长的影响
如表 2 所示,对照的植株叶柄长最短,经
GA3 处理的植株生长势强,叶柄增长(9. 4% ~
40. 2%),且 GA3 浓度越大,生长势越旺,植株叶
柄越长,25 mg·L -1处理的叶柄长(16. 4 cm )
最长,20 mg· L -1处理的(15. 3 cm )次之,
5 mg·L -1处理的(12. 8 cm)也明显高于对照组
(11. 7 cm)。
2. 3 不同赤霉素浓度对草莓单叶面积的影响
如表 3 所示,对照组的植株叶面积最小,经
GA3 处 理 的 植 株 生 长 势 强,叶 面 积 增 大
(29. 88% ~58. 47%),随着 GA3 浓度增大,生长
势越旺,植株叶面积越大,在 15 mg·L -1时处理
的叶面积(26. 25 cm2)达到最大值,以后叶面积
的大小有下降趋势,但各组都明显高于对照组(
16. 3 cm2)。
表 1 不同浓度赤霉素处理下的草莓株高 (cm)
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 5. 9 9. 8 11. 6 11. 0 11. 2 11. 5
2 7. 4 8. 7 10. 7 9. 9 10. 4 12. 3
3 6. 6 9. 3 9. 0 9. 1 12. 3 14. 1
4 6. 8 7. 9 10. 4 10. 5 13. 0 13. 4
5 7. 0 9. 6 9. 8 11. 7 11. 8 13. 2
6 6. 5 10. 5 10. 9 10. 8 12. 1 12. 9
总和 40. 2 55. 8 62. 4 63. 0 70. 8 77. 4
平均数 6. 7 9. 3 10. 4 10. 5 11. 8 12. 9
表 2 不同浓度赤霉素处理下的草莓叶柄长 (cm)
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 10. 9 12. 6 13. 1 13. 0 15. 1 17. 0
2 12. 4 12. 9 12. 9 13. 9 14. 2 16. 2
3 11. 6 13. 5 13. 6 13. 2 16. 1 17. 2
4 11. 8 12. 0 14. 3 14. 6 16. 4 15. 8
5 12. 0 12. 7 13. 8 13. 7 14. 5 16. 6
6 11. 5 13. 1 14. 5 14. 4 15. 5 15. 6
总和 70. 2 76. 8 82. 2 82. 8 91. 8 98. 4
平均数 11. 7 12. 8 13. 7 13. 8 15. 3 16. 4
表 3 不同浓度赤霉素处理下的草莓叶面积 (cm2)
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 23. 1 19. 22 22. 93 26. 15 23. 65 24. 15
2 16. 2 19. 49 21. 35 29. 19 21. 8 25. 73
3 14. 62 27. 97 29. 83 24. 57 22. 07 19. 82
4 19. 24 15. 16 17. 02 24. 3 17. 74 28. 77
5 14. 35 21. 07 21. 08 20. 24 30. 55 32. 63
6 10. 26 24. 11 25. 97 33. 05 26. 69 23. 88
总和 97. 77 127. 02 138. 18 157. 5 142. 5 154. 98
平均数 16. 30 21. 17 23. 03 26. 25 23. 75 25. 83
·71·
尹春丽,等:赤霉素对黄毛草莓生长发育的影响
2. 4 不同赤霉素浓度对草莓叶片数的影响
如表 4 所 示,当 赤 霉 素 的 浓 度 为 10
mg·L -1,生长势最旺,平均叶片数为 50 个,赤霉
素的浓度为 0、20 mg·L -1处理的叶片数(44 个
)次之,5、15、25 mg·L -1处理组的叶片数(41
个)最少。
2. 5 不同赤霉素浓度对草莓花朵数的影响
如表 5 所 示,当 赤 霉 素 的 浓 度 为 10
mg·L -1,生长势最旺,平均花朵数为 7 个,赤霉
素的浓度为 0、5、20 mg·L -1处理的叶片数(6
个 )次之,15、25 mg·L -1处理组的叶片数(5
个)最少。
2. 6 不同赤霉素浓度对草莓果径的影响
如表 6 所示,对照组的植株果实长径最小,
经 GA3 处理的植株生长势强,长径增长(24% ~
48%),随着 GA3 浓度增大,生长势越旺,植株果
实长径越长,在 10 mg·L -1时处理的果实长径(
16 mm)达到最大值,以后果实长径的大小有下降
趋势,但各组都明显高于对照组(10. 8 mm)。
表 4 不同浓度赤霉素处理下的草莓叶片数
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 39 46 53 36 45 44
2 48 36 51 44 48 45
3 51 42 55 46 48 42
4 36 44 54 45 51 33
5 45 33 42 42 39 46
6 48 45 45 33 36 36
总和 267 246 300 246 267 246
平均数 44 41 50 41 44 41
表 5 不同浓度赤霉素处理下的草莓花朵数
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 5 7 7 4 5 4
2 6 5 7 5 7 5
3 6 6 8 5 5 6
4 7 5 6 6 7 6
5 5 7 6 6 6 4
6 7 6 8 4 6 5
总和 36 36 42 30 36 30
平均数 6 6 7 5 6 5
表 6 不同浓度赤霉素处理下的草莓长径 (mm)
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
〗13. 80 13. 65 13. 78 14. 46 15. 79 8. 48
2 14. 47 13. 70 14. 34 12. 84 13. 85 10. 18
3 8. 8 15. 06 15. 48 13. 98 14. 95 9. 04
4 9. 6 11. 74 16. 00 15. 02 13. 88 11. 22
5 9. 8 13. 1 18. 22 14. 54 13. 01 12. 92
6 8. 33 13. 15 18. 18 16. 16 14. 92 12. 36
总和 64. 8 80. 4 96 87 86. 4 64. 2
平均数 10. 8 13. 4 16. 0 14. 5 14. 4 10. 7
如表 7 所示,对照组的植株果实短径最小,
经 GA3 处理的植株生长势强,短径增大
(1. 5% ~11. 2%),随着 GA3 浓度增大,生长势
越旺,植株果实短径越长,在 10 mg·L -1时处理
·81·
陕西农业科学 2015 年第 61 卷第 8 期
的果实短径(11. 03 mm)达到最大值,各组都明显
高于对照组(9. 92 mm)。
2. 7 不同浓度赤霉素对草莓生长发育的方差
分析
如表 8 所示,除叶片数外,赤霉素对草莓其
它四个形态学特征的影响均呈极显著性差异。赤
霉素对草莓株高的影响呈极显著性差异。并且,
六种浓度彼此之间呈显著性差异。赤霉素对草莓
叶柄长的影响呈极显著性差异。并且,除了赤霉
素浓度为 10 mg·L -1和 15 mg·L -1的处理效应
之间无显著性差异外,其余各种浓度的处理效应
彼此之间呈显著性差异。赤霉素对草莓叶面积的
影响呈极显著性差异。均数可归为两类,一类为
0、5 mg·L -1处理组,组之间无显著差异,另一类
为 5、10、15、20、25 mg·L -1处理组,组之间无显
著差异。赤霉素对草莓叶片数的影响无显著性差
异。赤霉素的浓度为 0、5、15、20、25 mg·L -1处
理效应的均数之间无显著性差异分可为一类,0、
10、20 mg·L -1处理效应的均数之间无显著性差
异分可为另一类。赤霉素对草莓叶片数的影响呈
极显著性差异。赤霉素的浓度为 0、5、15、20、25
mg·L -1处理效应的均数之间无显著性差异分可
为一类,0、5、10、20 mg·L -1处理效应的均数之间
无显著性差异分可为另一类。最后,赤霉素对草
莓果径的影响也呈极显著性差异。
表 7 不同浓度赤霉素处理下的草莓短径 (mm)
重复
浓度 /(mg·L -1)
0 5 10 15 20 25
1 9. 96 10. 09 11. 32 10. 44 10. 07 10. 30
2 9. 92 10. 47 11. 41 9. 97 9. 71 10. 49
3 9. 95 10. 66 11. 01 9. 7 10. 45 11. 03
4 9. 88 10. 85 10. 74 10. 09 10. 81 11. 22
5 9. 92 10. 18 11. 05 10. 17 9. 74 10. 14
6 9. 89 10. 57 10. 65 10. 05 10. 78 9. 76
总和 59. 52 62. 82 66. 18 60. 42 61. 56 62. 94
平均数 9. 92 10. 47 11. 03 10. 07 10. 26 10. 49
表 8 不同浓度赤霉素对草莓生长发育方差分析
赤霉素浓度
/(mg /L)
株高
/cm
叶柄长
/cm
叶面积
/cm2
叶片数
/个
花朵数
/个
果实长径
/mm
果实短径
/mm
0 6. 7 a 11. 7a 16. 3a 44ab 6ab 10. 8a 9. 92a
5 9. 3b 12. 8b 21. 17ab 41a 6ab 13. 4b 10. 47a
10 10. 4 c 13. 7c 23. 03b 50b 7b 16. 00b 11. 03b
15 10. 5 c 13. 9c 26. 25b 41a 5a 14. 5b 10. 07a
20 11. 8d 15. 3d 23. 75b 44ab 6ab 14. 4b 10. 26a
25 12. 9 e 16. 4e 25. 83b 41a 5a 10. 7a 10. 49a
F 38. 039 41. 302 4. 113 2. 561 4. 250 9. 675 7. 038
P 0. 000 0. 000 0. 006 0. 051 0. 005 0. 000 0. 000
显著性 ** ** ** NS ** ** **
注:表 8 中,数字后的小写字母为多重检验 P < 0. 05 显著水平,* 表示方差分析达到 P ≤ 0. 05 的差异显著水平,*
* 表示方差分析达到 P ≤ 0. 01 的差异极显著水平,NS 表示方差分析为 P > 0. 05 的差异不显著水平。
3 结论与讨论
本次试验认为,应用不同浓度赤霉素(5 、
10、1 5、20、25 mg·L -1)处理草莓,能明显打破
植株休眠,促进植株生长,提高产量。
本次研究结果表明,GA3 的最佳处理浓度为
10 mg·L -1,处理两次与谭国华(1996 年)等对
温室中栽培的草莓喷施 2 次的结果一致。此外,
张诚等以法国的著名草莓达赛莱克特为试验材料
的研究结果也表明 GA3 的浓度在 10 ~ 15 mg·
·91·
尹春丽,等:赤霉素对黄毛草莓生长发育的影响
L -1之间,可以打破休眠,使之能早产和丰产。但
最佳处理次数为 1 次[7],这与我们的研究结果有
所不同。栾国红在研究赤霉素对草莓影响的试验
中得出植株高、叶柄长和叶面积会随着赤霉素处
理浓度的增大而增大[8]。但对于花朵却存在一
个最适浓度,大于这个浓度反而产生负面影响。
叶永亮等的研究中还对赤霉素和乙烯利两种植物
激素对草莓生长发育的影响做了分析,结果发现
赤霉素的促生长作用要明显优于乙烯利[9]。孟
昭清等在现蕾期喷施亦收到了提早花期、提高果
实产量的效果。因此,在 GA3 喷施的时间、次数
方面(本次试验是喷施 2 次),还有待进一步深
入研究。
本次试验是对栽培在温室中的草莓进行
GA3 处理,所处的环境条件都比较有利于草莓的
生长发育。但一般栽植方式大部分是露地栽培,
GA3 处理的意义更大,所以在露地栽培中喷施
GA3 的时间、次数等还有待进一步深入研究。
参 考 文 献:
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櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨
232.
(上接第 15 页)
响了最终的产量,这与缪亚梅[8]、姜永平[9]等人
研究结果相同。有研究表明,生长期、单株荚重等
性状与产量呈正相关,生长期长、单株荚重大的品
种其产量相对高些[10],这与本试验结果不尽相
同,这可能与气候环境及所选的试验品种不同有
关。鲜食大豆的产量与品质不存在相关性[11],通
过适宜的栽培措施不但能够提高鲜食大豆的产
量,也可以提高其品质[12]。对于其他中晚熟品种
如交大 08 - 26、K丰 78 - 5、交大 09 - 5 和绿宝石
(安)等可通过提早播种、调节施肥量等栽培措施
提高其产量。
参 考 文 献:
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陕西农业科学 2015 年第 61 卷第 8 期