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多效唑对大丽花生长发育和内源激素含量的影响



全 文 :山 东 农 业 科 学 2012,44(3):29 ~ 32 Shandong Agricultural Sciences
收稿日期:2011 -09 -28
基金项目:山东省农业良种产业化开发项目[鲁农良种字(2010)6 号]资助。
作者简介:甄红丽(1984 -) ,女,河北保定人,在读硕士研究生。E - mail:zhenhongli10@ 163. com
* 通讯作者,E - mail:zhyuan88@ hotmail. com
多效唑对大丽花生长发育和内源激素含量的影响
甄红丽1,2,苑兆和1* ,冯立娟1,丁雪梅1,2,王晓慧1,2
(1. 山东省果树研究所,山东 泰安 271000;2. 山东农业大学林学院,山东 泰安 271018)
摘 要:以大丽花高生品种大金红和陇上雄鹰为试材,盆栽高度 20 cm时,用不同浓度的多效唑进行灌根
处理,探讨多效唑对盆栽大丽花生长发育指标(节间长、茎粗和叶面积)和内源激素(ZT、IAA、GA3 和 ABA)含
量的影响。结果显示:多效唑处理后,大金红和 陇上雄鹰的节间缩短,茎秆增粗,叶面积变化有差异。两品种
处理株叶片内 IAA、GA3 含量均下降,ABA含量提高,ZT含量变化品种间有差异。且随着使用浓度的增加,影
响作用增强,以 125 mg /L浓度处理效果最显著。
关键词:大丽花;多效唑;生长发育;内源激素
中图分类号:S482. 8 + 92;S682. 2 + 61 文献标识号:A 文章编号:1001 -4942(2012)03 -0029 -04
Effects of PP333 on Growth and Endogenous Hormone
Contents of Dahlia
ZHEN Hong - li1,2,YUAN Zhao - he1* ,FENG Li - juan1,DING Xue - mei1,2,WANG Xiao - hui1,2
(1. Shandong Institute of Pomology,Taian 271000,China;
2. College of Forestry Science,Shangdong Agricultural University,Taian 271018,China)
Abstract The Dahlia pinnata varieties‘Dajinhong’and‘Longshangxiongying’were treated with differ-
ent concentrations of PP333 when the plant height was 20 cm in pots to study the effects of PP333 on the growth
and development indicators and the contents of endogenous hormones. The results showed that PP333 could
make the internode shorter and the stem diameter larger and also affect the leaf area. Compared with the con-
trol,the content of GA3 and IAA decreased and the ABA content increased,but the content of ZT showed dif-
ferent changes between varieties. The effects of PP333 could be strengthened with the increase of concentration.
The effect of 125 mg /L PP333 was the best.
Key words Dahlia;Paclobutrazol(PP333) ;Growth and development;Endogenous hormones
大丽花(Dahlia pinnata)是菊科大丽花属多
年生球根花卉,又名大理花、大丽菊。大丽花品种
繁多,适应性强,易繁殖,且花形美观、色彩艳丽、
花期较长,具有极高的观赏价值[1]。但大丽花多
株型高大,易倒伏和折茎,目前科研工作者通常首
选栽培和管理方法来实现大丽花的矮化[2,3],根
据不同需求可实现矮化株高、改善株型的目的,但
费时费力,不适宜花卉的规模化生产。
多效唑通过抑制植物内源赤霉素的生物合
成,进而影响其他内源激素的水平,可有效改善株
型、抗性和产量,已在较多植物上得到应用[4]。
但目前利用多效唑调控大丽花生长发育的研究多
集中在对植株形态指标的影响[5 ~ 9],对其内源激
素含量的研究未见报道。本研究以大丽花高生型
品种大金红和陇上雄鹰为试材,研究根施不同浓
度多效唑对大丽花生长发育和内源激素含量的影
响,旨在为多效唑在大丽花及其他盆栽花卉上的
应用提供理论依据。
DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2012.03.014
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验在山东省果树研究所观赏园艺室实验基
地进行。材料为大丽花高生品种大金红和陇上雄
鹰。大金红株高约 108. 5 cm,花期为 8 月下旬,
陇上雄鹰株高约 102. 6 cm,花期为 7 月上旬。于
2010 年 6 月下旬,选健壮的扦插苗定植于口径 28
cm、高 30 cm 的塑料盆内,盆土配制为园土 ∶ 河
沙∶ 草炭∶ 羊粪 = 5∶ 3∶ 2∶ 1(体积比) ,常规管
理[10,11]。
多效唑是四川国光农化有限公司生产的质量
分数为 15%可湿性粉剂。
1. 2 试验方法
8 月下旬(株高约 20 cm)对大丽花根灌一次
多效唑,以浇灌清水为对照。多效唑浓度梯度为:
25、50、75、100、125 mg /L,每处理 18 盆,每盆 1
株。处理后每 6 天取完整的功能叶片(自植株顶
端向下 4 ~ 5 节) ,共取样 3 次,叶片冷冻干燥后,
放入 - 30℃冰箱中保存,用于测定内源激素 ZT、
IAA、GA3 和 ABA 含量。植株现蕾后用卷尺(精
确度 1 mm)测量节间长和近似有效叶面积(S =
叶长 ×叶宽 × 2 /3)[22],用游标卡尺(精确度 0. 1
mm)测量茎粗。
1. 3 激素的提取和测定
称取 0. 3 g研磨好的叶片,放入 15 ml离心管
内,加入含有 30 μg /ml的二乙基二硫代氨基甲酸
钠的 100%冷乙腈浸提 3 次,第一次加 5 ml 浸提
36 h,第二次加 4 ml振荡 2 h,第三次加 2 ml清洗
残渣,离心。将浸提液全部倒入蒸馏瓶内进行减
压浓缩,然后加 8 ml磷酸缓冲液和 4 ml三氯甲烷
洗涤,将洗涤液倒入试管内振荡 2 h,用三氯甲烷
和 PVPP 去除色素和酚类物质,离心;取上清液 5
ml用乙酸乙酯萃取植物激素,将萃取液进行减压
浓缩后,用 1 ml色谱流动相(甲醇∶ 0. 5%乙酸 =
45∶ 55)溶解。
测定采用高效液相色谱(HPLC)法,用外标
法进行定性和定量分析;植物激素标样为生长素
(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和玉米素
(ZT) ,均为上海伯奥生化公司产品;色谱条件:美
国 Agilent 高效液相色谱仪,Agilent C18 柱;流动
相为甲醇 ∶ 0. 5% 乙酸 = 45 ∶ 55;柱温控制在
28℃;检测波长为 254 nm;进样量:20 μl;流速
0. 9 ml /min。
1. 4 数据统计分析方法
数据采用 Microsoft Excel 2003 软件进行处
理,用 SPSS 13. 0 软件对数据进行方差分析和显
著性检验。
2 结果与分析
2. 1 多效唑灌根对大丽花生长发育指标的影响
由表 1 可知,与对照相比,处理株各生长指标
均发生显著变化。多效唑处理条件下,陇上雄鹰
节间缩短 3. 9 ~ 4. 9 cm,茎粗增加 24. 8% ~
45. 5%,叶面积减小 5. 8% ~ 31. 3%(P﹤ 0. 05) ;
大金红除叶面积较对照无显著变化外(P ﹥
0. 05) ,其余形态指标变化趋势与陇上雄鹰形态
指标变化相近。
随着施用浓度的增加,作用效果增强。相关
性分析表明,施用浓度与陇上雄鹰节间长、叶面积
均呈显著负相关(R = -0. 75,R = -0. 96),与茎粗
呈极显著正相关(R =0. 96,R =0. 90);与大金红节间
长和叶面积呈显著负相关(R = -0. 75,R = -0. 83),
与茎粗呈极显著正相关(R =0. 94)。
表 1 多效唑灌根对大丽花株高、节间长、茎粗和叶面积的影响
处理浓度
(mg /L)
大金红
节间长(cm) 茎粗 (mm) 叶面积 (cm2)
陇上雄鹰
节间长(cm) 茎粗(mm) 叶面积(cm2)
CK 8. 8 ± 0. 17 a 9. 50 ± 0. 17 d 249. 97 ± 2. 56 ab 7. 4 ± 0. 23 a 13. 62 ± 0. 36 c 487. 45 ± 0. 26 a
25 4. 1 ± 0. 06 b 11. 50 ± 0. 29 c 250. 42 ± 1. 24 a 3. 5 ± 0. 29 b 17. 00 ± 0. 11 b 459. 37 ± 0. 21 b
50 3. 9 ± 0. 23 b 12. 40 ± 0. 23 bc 250. 22 ± 3. 42 ab 3. 4 ± 0. 17 b 17. 06 ± 0. 03 b 414. 52 ± 0. 30 c
75 3. 8 ± 0. 29 b 13. 34 ± 0. 20 ab 249. 68 ± 2. 18 ab 2. 5 ± 0. 06 b 19. 82 ± 0. 47 a 390. 64 ± 0. 37 d
100 3. 2 ± 0. 12 b 13. 50 ± 0. 12 ab 249. 54 ± 5. 04 ab 2. 6 ± 0. 34 b 19. 50 ± 0. 28 a 386. 01 ± 0. 01 e
125 3. 4 ± 0. 35 b 13. 90 ± 0. 52 a 249. 21 ± 1. 33 b 2. 9 ± 0. 46 b 19. 42 ± 0. 24 a 371. 28 ± 0. 16 f
注:不同小写字母表示在 0. 05 水平上差异显著,下同。
03 山 东 农 业 科 学 第 44 卷
2. 2 多效唑处理对大丽花叶片内源激素 ZT 含
量的影响
如表 2 所示,不同浓度多效唑灌根后,6 d 时
大金红叶片内 ZT 含量较对照均显著降低(P ﹤
0. 05) ,12 d时高浓度(100、125 mg /L)处理 ZT含
量显著下降,分别较对照降低 47. 1%和 44. 4%,
而 18 d时较对照提高,且高浓度处理达显著水平
(P﹤ 0. 05)。与对照相比,陇上雄鹰处理后 6 d
和 18 d 时 ZT 含量降低,12 d 时升高。其中 6 d
时各处理较对照差异均不显著,而 12 d和 18 d时
仅高浓度处理达显著水平(P﹥ 0. 05)。
2. 3 多效唑处理对大丽花叶片内源激素 GA3、
IAA含量的影响
如表 2 所示,大金红和陇上雄鹰根灌多效唑
后 6 ~ 18 d 内,内源激素 GA3、IAA 含量较对照均
呈下降趋势,且各阶段处理效果均达显著水平
(P﹤0. 05)。两品种叶片内 GA3 和 IAA 含量均
在 12 d时下降明显。
相关性分析表明,随着施用浓度的升高,作用
效果增强;并且 GA3 和 IAA含量的变化有一定的
相关性。浓度变化与大金红叶片内 GA3 和 IAA
含量呈极显著和显著负相关(R = -0. 70,R =
-0. 57) ;与陇上雄鹰叶片内 GA3 和 IAA 为极显
著负相关(R = -0. 61,R = -0. 70)。两品种 GA3
和 IAA 含量均为极显著正相关(R = 0. 89,R =
0. 66)。
表 2 多效唑处理对大丽花叶片内源激素含量的影响
指标
处理浓度
(mg /L)
处理时间
大金红
6 天 12 天 18 天
陇上雄鹰
6 天 12 天 18 天
ZT 含量
(μg /g)
CK
25
50
75
100
125
0. 253 ± 0. 002 a
0. 169 ± 0. 005 b
0. 117 ± 0. 004 c
0. 077 ± 0. 001 de
0. 091 ± 0. 001 d
0. 066 ± 0. 004 e
0. 187 ± 0. 004 a
0. 161 ± 0. 017 a
0. 155 ± 0. 012 a
0. 159 ± 0. 005 a
0. 099 ± 0. 002 b
0. 104 ± 0. 002 b
0. 121 ± 0. 010 c
0. 140 ± 0. 020 c
0. 148 ± 0. 008 c
0. 156 ± 0. 006 bc
0. 194 ± 0. 004 b
0. 270 ± 0. 030 a
0. 052 ± 0. 011 a
0. 044 ± 0. 006 a
0. 038 ± 0. 005 a
0. 041 ± 0. 001 a
0. 040 ± 0. 004 a
0. 029 ± 0. 005 a
0. 036 ± 0. 003 c
0. 043 ± 0. 002 bc
0. 044 ± 0. 002 abc
0. 046 ± 0. 004 abc
0. 052 ± 0. 001 ab
0. 055 ± 0. 000 a
0. 121 ± 0. 012 a
0. 113 ± 0. 007 ab
0. 088 ± 0. 005 bcd
0. 093 ± 0. 002 abc
0. 077 ± 0. 004 cd
0. 059 ± 0. 005 d
GA3 含量
(μg /g)
CK
25
50
75
100
125
5. 371 ± 0. 173 a
3. 541 ± 0. 023 b
3. 271 ± 0. 116 b
1. 591 ± 0. 017 d
2. 203 ± 0. 002 c
1. 978 ± 0. 005 cd
7. 846 ± 0. 023 a
6. 383 ± 0. 058 b
5. 562 ± 0. 062 c
4. 779 ± 0. 040 d
4. 572 ± 0. 041 e
4. 019 ± 0. 019 f
6. 590 ± 0. 341 a
5. 109 ± 0. 063 b
4. 401 ± 0. 232 bc
3. 671 ± 0. 041 c
2. 107 ± 0. 062 d
2. 768 ± 0. 039 d
1. 063 ± 0. 035 a
0. 846 ± 0. 023 b
0. 718 ± 0. 004 bc
0. 585 ± 0. 046 cd
0. 510 ± 0. 006 de
0. 451 ± 0. 028 e
2. 841 ± 0. 024 a
1. 752 ± 0. 030 b
1. 278 ± 0. 045 c
1. 205 ± 0. 061 c
0. 950 ± 0. 029 d
0. 643 ± 0. 024 e
2. 740 ± 0. 023 a
2. 298 ± 0. 057 b
2. 293 ± 0. 054 b
1. 136 ± 0. 049 d
1. 711 ± 0. 006 c
1. 281 ± 0. 047 d
IAA含量
(μg /g)
CK
25
50
75
100
125
0. 796 ± 0. 003 a
0. 429 ± 0. 005 b
0. 367 ± 0. 004 c
0. 438 ± 0. 005 b
0. 329 ± 0. 003 d
0. 317 ± 0. 006 d
2. 269 ± 0. 034 a
1. 617 ± 0. 010 b
1. 166 ± 0. 333 c
1. 091 ± 0. 006 d
0. 498 ± 0. 005 f
0. 689 ± 0. 005 e
1. 197 ± 0. 058 a
0. 777 ± 0. 004 b
0. 616 ± 0. 009 c
0. 322 ± 0. 007 d
0. 375 ± 0. 014 d
0. 310 ± 0. 005 d
0. 532 ± 0. 019 a
0. 465 ± 0. 035 ab
0. 399 ± 0. 005 bc
0. 331 ± 0. 018 cd
0. 306 ± 0. 003 d
0. 212 ± 0. 007 e
0. 993 ± 0. 053 a
0. 809 ± 0. 005 b
0. 632 ± 0. 018 c
0. 502 ± 0. 001 cd
0. 582 ± 0. 047 c
0. 408 ± 0. 005 d
0. 647 ± 0. 027 a
0. 450 ± 0. 028 bc
0. 533 ± 0. 019 b
0. 410 ± 0. 006 c
0. 313 ± 0. 007 d
0. 315 ± 0. 008 d
ABA含量
(μg /g)
CK
25
50
75
100
125
0. 042 ± 0. 001 d
0. 071 ± 0. 001 c
0. 087 ± 0. 004 bc
0. 099 ± 0. 005 ab
0. 108 ± 0. 005 a
0. 116 ± 0. 004 a
0. 036 ± 0. 004 d
0. 098 ± 0. 005 c
0. 124 ± 0. 002 b
0. 161 ± 0. 001 a
0. 155 ± 0. 003 a
0. 171 ± 0. 006 a
0. 081 ± 0. 006 b
0. 094 ± 0. 002 ab
0. 102 ± 0. 006 ab
0. 118 ± 0. 010 ab
0. 129 ± 0. 005 a
0. 122 ± 0. 012 a
0. 024 ± 0. 002 b
0. 040 ± 0. 001 a
0. 039 ± 0. 005 ab
0. 045 ± 0. 003 a
0. 048 ± 0. 005 a
0. 050 ± 0. 001 a
0. 032 ± 0. 012 b
0. 041 ± 0. 010 ab
0. 037 ± 0. 000 ab
0. 048 ± 0. 005 ab
0. 055 ± 0. 003 a
0. 057 ± 0. 004 a
0. 080 ± 0. 006 a
0. 082 ± 0. 007 a
0. 096 ± 0. 012 a
0. 108 ± 0. 004 a
0. 113 ± 0. 007 a
0. 106 ± 0. 003 a
2. 4 多效唑处理对大丽花叶片内源激素 ABA含
量的影响
由表 2 可知,多效唑灌根使大丽花叶片内
ABA含量升高,且随着时间的延长,作用效果有
下降的趋势。大金红叶片内 ABA 含量在 6 d 和
12 d时较对照均显著升高(P﹤ 0. 05) ,18 d 时低
浓度作用效果减弱,仅高浓度处理达显著水平。
陇上雄鹰处理株叶片内 ABA 含量在 6 d 时较对
照显著提高;12 d 时作用减弱,仅 100、125 mg /L
浓度处理使 ABA 含量显著升高,而 18 d 时各处
理作用效果进一步下降,与对照相比,均未达显著
水平(P﹥ 0. 05)。
3 讨论
3. 1 多效唑灌根对大丽花生长发育指标的影响
多效唑具有延缓植物生长、抑制茎枝伸长、使
茎秆粗壮和叶面积减小等多种生理效应,目前在
果树、蔬菜和花卉上已被广泛应用[12]。本试验
中,多效唑灌根后,大丽花两品种均有节间缩短、
茎秆粗壮的变化,且处理浓度越高,作用效果越
13第 3 期 甄红丽等:多效唑对大丽花生长发育和内源激素含量的影响
强。这与多效唑在白三叶[13]上的研究结果一致。
但大金红叶面积变化不显著,陇上雄鹰叶面积显
著减小。这可能与两品种生长发育阶段不同有
关,也可能是不同品种对多效唑敏感性差异所致。
3. 2 多效唑灌根对大丽花叶片内源激素含量的
影响
玉米素(ZT)为细胞分裂素的一种,具有促进
细胞的分裂和扩大、解除顶端优势等作用[4]。本
研究结果显示,多效唑对大金红和陇上雄鹰叶片
内 ZT含量影响有差异,总体表现为多效唑处理
对 ZT 有一定抑制作用。这与在芭蕾苹果组培
苗[14]上的研究结果类似,但与多效唑对细胞分裂
素有促进作用的结论不符[15],具体机理有待研
究。
GA3 和 IAA可促进细胞伸长,影响植株茎伸
长生长[16]。多效唑可阻止单加氧酶的催化作用,
抑制赤霉素合成途径中由内—贝壳杉烯到内—异
贝壳杉烯酸逐步氧化的过程,影响 GA3 的合
成[15]。有研究表明,GA3 对 IAA的合成有促进作
用,与 IAA含量呈正相关关系,因此多效唑直接
降低 GA3 含量的同时可间接控制 IAA含量
[17,18]。
本试验中,根灌多效唑 6 ~ 18 d 内,叶片内源激素
GA3 和 IAA含量显著降低,并均在 12 d 时下降最
显著。相关性分析表明,多效唑浓度与 GA3 和
IAA呈极显著正相关,说明多效唑抑制了大丽花
叶片 GA3 和 IAA的生物合成,从而促进了株高的
矮化、节间的缩短和叶面积的减小,且施药浓度越
高,效果越显著。这与多效唑在水仙[19]上的研究
结果一致。
据报道,多效唑对 ABA 含量增加有促进作
用,且随着处理时间的不同其效果有明显变
化[20]。本试验结果显示,多效唑处理条件下,
ABA含量显著增加,说明多效唑可提高大丽花叶
片内 ABA含量,有效促进细胞横向扩大,抑制植
株生长的同时促进茎的横向生长。但随着处理后
时间的延长,多效唑对 ABA含量的促进作用逐渐
减弱。这可能是植株体内激素平衡改变造成的。
综上所述,根灌多效唑能显著影响大丽花内
源激素水平,进而影响生长发育指标;提高大丽花
观赏价值,以 125 mg /L浓度处理效果最显著。此
外,多效唑对大金红和陇上雄鹰内源激素含量影
响结果相近,但二者形态指标变化不尽相同,可能
是植株某一生长指标的变化不是单一的由激素调
控,还受环境变化的影响[21],因而会导致不同植
物或同一植物的不同品种对相同生长调节剂的反
应有差异,其具体机理还有待研究。
参 考 文 献:
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