全 文 ：中国麻业科学 第29卷
文章编号:1673-7636(2007)06-0326-04
2007年第29卷第6期 中国麻业科学 PLANT FIBER SCIENCES IN CHINA
收稿日期:2007-07-11
基金项目:广东省基金(04003311)
作者简介:习金根(1966-),男,硕士,助理研究员,主要从事热带作物营养与施肥研究。Tel:0759-2859142, E-mail:xijingen@163.com;
通讯作者:孙光明(1958-)男,研究员,主要从事热带作物营养与施肥研究。E-mail:gn-sun@163.com
不同营养元素对剑麻生长发育和内源激素的影响
习金根,陆新华,孙光明*,魏长宾
(中国热带农业科学院南亚热带作物研究所,广东 湛江 524091)
摘 要:采用水培试验的方法,探讨了不同营养元素对剑麻生长发育和内源激素的影响。研究
结果表明,在所测定的4种内源激素中,GA3、IAA、ABA和ZT含量在剑麻幼苗生长发育过程中变
化较大,GA3平均占4种内源激素总量的50%左右;Ca营养有利于剑麻叶片GA3的生成,从而促进
剑麻生长。
关键词:剑麻;营养元素;生长发育;内源激素
中图分类号:S563.8文献标志码:A
Went曾说过:没有生长物质,就没有植物的生长,可见植物激素在植物生长过程中的重要作
用。各类激素之间又是通过相互制约、相互促进作用共同形成植物生长各个阶段上相对稳定的比
例,从而表现其增效与拮抗效应[1]。本文以剑麻为例阐述不同营养元素对剑麻幼苗期生长发育和内
源激素的影响,以期不断认识剑麻生长发育和内源激素之间的关系,为剑麻合理施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1试验方法
采用水培试验进行研究,研究因子包括肥料种类和肥料用量2个因素,肥料种类设6个水平
(分别用 N,P,K,Ca,Mg,Zn表示) 肥料用量设 1个水平;其中肥料种类分别为 NH4NO3、
NaH2PO4.2H2O、KCl、CaCl2、MgCl2 和 ZnCl2;NH4NO3、KCl、MgCl2 和 CaCl2 元 素 浓 度 为 40mg/l,
NaH2PO4.2H2O为 10mg/l,ZnCl2为 0.01mg/l;每种肥料均单独施用,清水作对照(用 CK表示) ,共 7
个处理,重复3次;每种肥料处理用其相应的元素符号表示。
将H.11648剑麻幼苗分别装入圆形玻璃瓶中,玻璃瓶直径 6cm,高 10cm;盖上泡沫材料盖,包
上黑纸,采用随机区组方式排列,放置在自然温度,且有足够的自然光和通风良好的室内。培养阶段
每3天每盆加2-3滴3%H2O2,加入后搅拌,使营养液(pH:5.5-6.5)中有足够氧气,营养液每周更换1
次。
1.2测定项目及方法
1.2.1测定项目
培养20天,分别于第1天、第3天、第5天、第7天、第9天、第12天、第15天和第20天时,观
察记录生根、发叶情况。测量其叶幅、株高、茎粗、最长根、须根数量,地上部分和地下部分的鲜重等;
并同时采集植物样品(分根、茎和叶采样,均为3株混合样品) ,立即封入塑料袋内,放入冰瓶中,带
回实验室置于-20℃低温冰箱中保存备用;利用高效液相色谱(HPLC)外标法对试验材料的生长素
(IAA)、赤霉素(GA3)、细胞分裂素(ZT)和脱落酸(ABA)等四种植物内源激素的含量进行测定[2-7]。
2 结果与分析
2.1不同营养元素对剑麻生长发育的影响
326
第6期
由表1可以看出,不同处理对剑麻幼苗地上部鲜物质量有一定影响,Ca处理的冠鲜重最大,为
22.15g,为处理CK的146.30%;其他处理与CK相比,N为CK的125.85%、Mg为110.43%、Zn为
108.43%、P为106.23%、K为101.63%。相比之下,各处理对剑麻幼苗地下部鲜物质量的影响比较
大,所有施肥处理的根鲜重均大于对照,最大的是施Ca处理,为CK处理的240.58%;其次是施N、
Mg,第三是施P、K、Zn处理,这与我们已有的研究结果相类似。
2.2 不同处理剑麻叶片内源激素含量变化
对剑麻幼苗叶片生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、细胞分裂素(ZT)和脱落酸(ABA)等四种植物内源激
素的含量进行测定。不同处理的测定结果显示(图1),剑麻叶中4种内源激素的水平变化在不同试
验时间阶段存在一定的差异。从图1可以看出,不同处理剑麻幼苗叶片IAA的含量呈单峰曲线变
化,中间高,两头低;不同处理IAA的含量达到高峰值时间都集中在第5、7天,P和K处理叶片
IAA的含量达到高峰值时间为试验后的第5天,N、Ca、Mg和Zn处理叶片IAA的含量达到高峰值
时间为试验后的第7天。
与IAA变化相比,剑麻幼苗叶片GA3含量变化趋势规律性不是很明显,出现高峰值时间也比
较分散,处理K、Ca和Zn出现高峰值时间为第1天,N为第12天,P为第3天,Mg为第7天;但各
处理 GA3均值变化比较大(见表 2),与 CK相比,变幅最大的是处理 Mg,为 61.97%,其次是处理
Ca、K、Mg,第三是处理N、P。图1还显示,不同处理在试验期间剑麻幼苗叶片 ABA的含量变化很
小,几乎成一条直线;同时图1还可以看出,不同处理剑麻幼苗叶片 ZT的含量呈现明显单峰曲线
变化趋势,中间高,两头低;达到高峰值时间都集中在第9天。
2.3 不同处理对剑麻叶片内源激素比值的影响
剑麻的生长发育不仅与内源激素含量的变化有关,而且各激素之间的平衡更为重要[8]。表3显
示,不同的营养元素对剑麻幼苗期 IAA/ABA、ZT/ABA和GA3/ABA值有不同程度的影响,与CK相
比,所有处理的GA3/ABA值均大于对照,相差最大的Mg、Ca处理,其次是K、Zn处理,第三是N、P
处理;各处理剑麻幼苗期IAA/ABA和ZT/ABA值相差不大。
2.3 不同处理剑麻叶片内源激素的比例关系
表4所示为不同营养元素对剑麻幼苗叶片内源激素百分比的影响,从不同处理平均值的情况
看,一般GA3占4种内源激素总量的50%左右,其中以施Mg处理最高,达62.96%,IAA、ZT和ABA
的百分含量均比较低,大致维持在9.52%-29.37%之间。
表2 各处理内源激素均值变化
Table2 Changeofendogenoushormonesmeanindiferenttreatment
处理
N
P
K
Ca
Mg
Zn
CK
GA3
5.38
5.17
6.04
6.34
7.99
5.92
4.93
IAA
1.18
1.19
1.21
1.21
1.21
1.20
1.19
ZT
3.15
1.88
3.53
2.59
2.24
2.02
2.65
ABA
1.26
1.26
1.25
1.26
1.25
1.25
1.26
表1 不同处理对剑麻植株生长的影响
Table1 Theefectofdiferenttreatmentsongrowthofsisalhemp
处理
N
P
K
Ca
Mg
Zn
CK
株高(cm)
12.67
12.73
11.17
12.77
12.17
11.33
10.83
茎粗(cm)
1.73
1.78
1.61
1.78
1.63
1.79
1.80
最长根(cm)
10.50
10.83
8.17
13.00
9.60
6.50
6.17
根体积(cm3)
4.00
2.50
2.00
3.33
2.50
2.33
2.33
冠鲜重(g)
19.05
16.08
15.39
22.15
16.75
16.42
15.14
根鲜重(g)
1.93
1.54
1.45
2.77
1.87
1.29
1.15
习金根等:不同营养元素对剑麻生长发育和内源激素的影响 327
中国麻业科学 第29卷
图1 不同处理剑麻叶片内源激素动态变化
Fig.1 Changesofendogenoushormonesindiferenttreatment
表4不同处理剑麻叶片内源激素的比例关系
Table4Therelationsbetweenvariousendogenous
hormonesindiferenttreatment
表3不同处理剑麻叶片内源激素比值
Table3Theratiobetweenvariousendogenous
hormonesindiferenttreatment
3 小结
本试验发现,在试验期间,各激素含量表现出不同的变化趋势。在所测定的4种内源激素中,
GA3,IAA,ABA,ZT含量在剑麻幼苗生长发育过程中变化较大。从不同处理的情况来看,一般GA3
占4种内源激素总量的50%左右,说明该阶段GA3起促进作用,因为剑麻茎叶的生长需要 GA3的
参与。这与钱树林等人在唐菖蒲上的研究结果类似[10]
我们研究发现,施Ca处理无论在株高、茎粗和最长根,还是在冠鲜重和根鲜重等方面均高于
其他处理,这进一步说明钙素营养在剑麻生长发育中的作用。同时发现,Ca营养有利于剑麻叶片
GA3的生成,Ca处理 GA3含量为 6.34,与对照相比,增加幅度达 28.52%,这点可能与 Ca促进剑麻
生长发育作用有关,关于这一点还有待深入研究。
处理
N
P
K
Ca
Mg
Zn
CK
GA3/ABA
4.27
4.11
4.81
5.02
6.38
4.73
3.92
IAA/ABA
0.94
0.95
0.96
0.96
0.96
0.96
0.95
ZT/ABA
2.49
1.49
2.82
2.05
1.79
1.61
2.11
处理
N
P
K
Ca
Mg
Zn
CK
GA3
49.05
54.44
50.18
55.60
62.96
57.00
49.16
IAA
10.77
12.54
10.03
10.62
9.52
11.51
11.87
ZT
28.68
19.77
29.37
22.72
17.64
19.45
26.44
ABA
11.50
13.25
10.42
11.07
9.88
12.05
12.53
328
第6期
(上接第316页)
EvaluationonIntroducedNewJute(C.capsularisL.)Varieties
inRegionalTest
DAIZhi-gang,GONGYou-cai,SUJian-guang,CHENJi-quan,LIYu,LIDe-fang
(InstituteofBastFiberCrops,CAAS,HunanChangsha410205,China)
Abstract:Highyieldandecologicaladaptability,diseaseresistanceandqualityevaluationof6
excelentoverseasvarieties(C.capsularisL.)havebeencariedoutinfivelocationstrialfortwoyears.The
resultsshowedthat:3ofthevarietiegothigheryieldthanCK,whichaccountedfor50.0%inthetotal
varieties.2varieties’yieldincreasereached1%significantlevel.C-1wasofthebestproductivitywith
excelenteconomiccharacters,itsyieldwas10.6%morethanCK.C-3hadgoodproductstabilityand
adaptability.Fiberfinenessof2varietiesweremorethan500counts.Diseaseresistanceofthejute
introducedalmostequaledtothatofdomesticvarieties,4ofthemhadhighdiseaseresistancebutno
immunevarietywasfound.
Keywords:varietyintroduced;C.capsularisL.;regionaltest;evaluation
参考文献:
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EfectsofDiferentFertilizeronGrowth
andEndogenousHormonesinSisalHemp
XIJin-gen,LUXin-hua,SUNGuang-ming,WEIZhang-bin
(SouthSubtropicalCropsResearchInstitute,CATAS,ZhanjiangGuangdong524091,China)
Abstract:Potexperimentwasusedtoevaluatetheefectsofdiferentfertilizerongrowthand
endogenoushormonesofsisalhemp.Theresultshowedthatthecontentsoffourendogenoushormones(GA3
IAA,ABAandZT)hadbigchanges,theaveragecontentofGA3accountedfor50%ofthetotalendogenous
hormones.Cafertilizerimprovedthegrowthofsisalhemp.
Keywords:sisalhemp;diferentfertilizer;growth;hormones
习金根等:不同营养元素对剑麻生长发育和内源激素的影响
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