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Effects of GA3 on the Survival Rate and the Net Photosynthetic Rates ofMicropropagation Plants of Phlox paniculata Transplanted during Winter in Beijing Area

GA3 对宿根福禄考组培苗在北京冬季移栽成活率以及光合速率的影响



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (4) : 879~882
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 09 - 22; 修回日期 : 2006 - 02 - 23
基金项目 : 农业科技成果转化资金项目 (03EFN216600357)3 通讯作者 Author for correspondence
GA3 对宿根福禄考组培苗在北京冬季移栽成活率
以及光合速率的影响
李红伟 1, 2  张金政 13  孙国峰 1  张启翔 2
(1 中国科学院植物研究所 , 北京 100093; 2 北京林业大学园林学院 , 北京 100083)
摘  要 : 本文对北京地区宿根福禄考组培苗冬季移栽成活率低的问题进行了研究。不同浓度的 GA3 处
理可显著提高组培苗移栽成活率并促进生长。20μmol·mol- 1的 GA3 处理后组培苗移栽成活率由 68118%
提高到 100% ; 与对照相比较 , 喷施 GA3 的小苗在冬季两个月内株高增至约 300% , 功能叶单叶面积增至约
200%。各梯度 GA3 对宿根福禄考功能叶片光合色素含量以及单位面积的叶片净光合速率影响不显著 , 但
显著提高了株高和冠幅 , 因此移栽苗总的同化产物增加。
关键词 : 宿根福禄考 ; 组培苗 ; 移栽成活率 ; GA3 ; 净光合速率
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0420879204
Effects of GA3 on the Surv iva l Ra te and the Net Photosyn thetic Ra tes of
M icropropaga tion Plan ts of Ph lox pan icu la ta Tran splan ted dur ing W in ter in
Be ijing Area
L i Hongwei1, 2 , Zhang J inzheng13 , Sun Guofeng1 , and Zhang Q ixiang2
(1 Institu te of B otany, the Chinese A cadem y of Sciences, B eijing 100093, China; 2 College of L andscape A rch itecture, B eijing
Forestry U niversity, B eijing 100083, China)
Abstract: Surviving rate of transp lanting of m icrop ropagation p lants of Phlox pan icu la ta is imp roved from
the initiae 68118% to 100% by sp raying 20μmol·mol- 1 exogenetic GA3 during winter time, while the net
photosynthetic rates and chlorop last p igments contents are not influenced by exogenetic GA3 at different con2
centiation gradients. The height of p lants and length of functional leaves are increased significantly by sp raying
different concentiation exogenetic GA3 , and it results in total biomass increment.
Key words: Phlox pan icu la ta; M icrop ropagation p lant; Survival rate of transp lanting; GA3 ; Net photo2
synthetic rate
1 目的、材料与方法
宿根福禄考 ( Ph lox pan icu la ta L inn. ) 属花荵科福禄考属植物 , 原产北美洲。繁殖方式主要通过
组培、扦插及分株等 , 组培作为脱毒繁殖和规模扩繁的主要方法具有重要意义〔1〕。目前国内外宿根
福禄考组织培养技术已基本成熟〔2, 3〕。但我国北方夏季高温多雨 , 冬季干燥严寒 , 组培苗移栽时间受
到限制。早春移栽的小苗生长时间较短 , 开花不整齐 ; 秋季移栽的小苗次年开花整齐 , 但随着寒潮
(10月中旬 ) 的到来 , 小苗生长停滞 , 植株水分需求减少 , 基质长时间处于潮湿状态 , 容易感病 , 若
过度控水 , 又会造成后期管理困难 , 容易出现天气突变造成的脱水 , 导致叶尖损伤 , 增大感染几率。
本研究采用植物生长调节剂处理进行冬季移栽 , 以期找到促进冬季组培苗移栽成活率的具体
方法。
试验于 2004年 10月在中科院北京植物园日光温室进行。选取 9月 20日出瓶、长势均匀的 ‘泰
园   艺   学   报 33卷
红紫 ’组培苗 540株 , 移栽至直径 5 cm的塑料黑软盆中备用。栽培基质为蛭石 : 东北泥炭 1∶1, 并
以 012%的比例拌入了奥绿肥 13N∶13P∶13K (大汉园景公司 )。
室内日间平均气温 2~23℃; 夜间 2~15℃; 相对湿度 30% ~95% ; 最大光照强度 1 200μmol·
m
- 2 ·s- 1。灌溉用水为深井水 , EC 0147, pH 618。
2004年 11月 15日将小苗每组 90盆 , 于 18: 00时分别喷施 012%乙醇溶液和 GA3 溶液 5、20、
50、200、500μmol·mol- 1 , 喷施量为叶面溢流为止。
于 2005年 3月 1日统计死亡率 (地上部分叶片完全枯萎 , 同时在根茎结合部组织软化或腐烂 ,
已经没有芽位 )。随机抽样检测株高、第 1对功能叶冠辐以及功能叶片宽度。所测数据用 Sp ss进行统
计分析。
于 2005年 3月 15日 , 选择长势均匀的 60盆组培 ‘泰红紫 ’苗 , 随机分成 6组 , 分别喷施 012%
乙醇溶液和 GA3 溶液 5、20、50、200、500μmol·mol- 1。在喷施后的第 2天、第 5天以及第 33天的
晴朗天气里 , 使用 L I26400便携式光合测定仪测定不同处理的光合速率日变化。并用 Sp ss统计软件分
析结果。叶绿素含量按照 A rnon的方法〔4〕略做修改。
2 结果分析与讨论
211 不同 GA3 浓度对 ‘泰红紫 ’组培苗冬季生物量增长的影响
GA3 对组培苗的株高、冠幅以及叶宽都有极显著的影响 ( P < 01001)。GA3 20μmol·mol- 1使
植株株高比对照增加约 300% , 冠辐增加 200% , 对叶片宽度的增加幅度较小 , 但也达到 66%
(图 1)。
图 1 不同浓度 GA3 对株高、冠幅以及功能叶宽度的影响
F ig. 1 Effects of exogenetic GA3 on the he ight of plan ts,
length of functiona l leaf and leaf w idth
图 2 不同浓度 GA3 对组培苗移栽死亡率的影响
F ig. 2 Effects of GA3 on m orta lity ra te of m icropropaga tion
plan ts after tran splan ta tion
212 不同 GA3 浓度对 ‘泰红紫 ’组培苗冬季移栽死亡率的影响
从图 2可以看出 , 喷施 GA3 5μmol·mol- 1使 ‘泰红紫 ’组培苗冬季移栽后的死亡率降低 , 成活
率提高到了 93194% ; GA3 20μmol·mol- 1以上使成活率达到 100% , 与对照相比提高了 31182%。统
计表明 GA3 浓度对移栽成活率的作用达到极显著水平 ( P < 01001)。
213 GA3 梯度处理对不同时期组培苗光合日变化的影响
随着 GA3 浓度提高 , 植株的生物量呈增大趋势 , 但其叶片净光合速率并不随 GA3 浓度增大而增
大 (表 1)。统计结果显示不同浓度 GA3 处理对植株光合速率的日平均值及最高值影响不显著 ( P >
0105)。
088
 4期 李红伟等 : GA3 对宿根福禄考组培苗在北京冬季移栽成活率以及光合速率的影响  
表 1 不同浓度 GA3 处理后的光合速率日变化
    Table 1 Effects of GA3 on d iurna l changes of net photosyn thetic net on d ifferen t tim e after spray ing    (μmol·m - 2 ·s - 1 )
GA3
(μmol·mol - 1 )
第 2天
平均值 Average 最高值 Max
第 5天
平均值 Average 最高值 Max
第 33天
平均值 Average 最高值 Max
 0 6160 ±4170 12145 ±1198 7161 ±5108 12158 ±1122 7183 ±4163 12167 ±1117
 5 7156 ±5136 14105 ±1134 8140 ±5177 4186 ±1142 8106 ±4181 10104 ±1105
20 7143 ±4184 12187 ±1121 8106 ±5120 12172 ±1119 8162 ±5146 12145 ±1118
50 7178 ±5154 14197 ±1156 8128 ±5157 13188 ±1141 6142 ±3187 8115 ±1111
200 7110 ±4180 12192 ±1111 7125 ±4168 11189 ±1115 7128 ±3188 9196 ±1124
500 6178 ±4186 13196 ±1133 8111 ±5180 14159 ±1139 6187 ±4118 10103 ±1116
214 不同 GA3 浓度对组培苗光合色素含量的影响
从表 2可见 , 不同浓度 GA3 处理后 , 叶绿素
a及叶绿素 b的含量变化呈现略微增高趋势 , 而
类胡萝卜素明显高于对照 , 试验中观察到喷施
GA3 的叶色变黄可能因为类胡萝卜素升高的结果。
但经统计分析 , 不同 GA3 浓度对植株单位鲜样质
量的叶绿素含量影响未达到显著水平 , 对类胡萝
卜素的影响接近显著水平 ( P < 0105)。 表 2 不同 GA3 浓度处理后植株光合色素含量变化Table 2 Effects of GA3 on photosyn thetic p igm en ts con ten t offunctiona l leaves on‘Ta ihongz i’ (mg·g - 1 FM)GA3 (μmol·mol - 1 ) Ch1. a Ch1. b Car. 0 2173 3120 7192 5 3100 3152 912820 2197 3148 912350 2182 3189 9116200 2179 3186 9158500 3100 4112 9173
  本试验中 , 同样的管理模式下 , 喷施 GA3 的小苗移栽成活率明显比对照高 , 同时冬季组培苗移
栽过程中 , GA3 处理能显著增加组培苗地上部分的生物量 (图版 , 1、2、3) ; 未经 GA3 处理的小苗
根系生长较正常 , 但地上部分生长几乎停滞 , 处于缓苗状态 (图版 , 4)。这种状态会造成地上部分
枯死 , 并导致地下部分感染。GA3 提高组培苗移栽成活率可能与打破低温下的缓苗状态有关。
本试验的部分结果显示 , GA3 实际上促进了冬季组培苗生物量的显著增长。生物量的增加必然伴
随着光合同化产物的增加 , 但本试验中单位面积光合速率受 GA3 影响不明显。早期有过关于 GA3 促
进光合作用的相关报道〔5, 6〕。所有试验都强调 Pn增加的效果与处理时间、植株内源激素含量、处理
部位均有关。本试验对 Pn进行了连续测量 , 从不同时期的测定结果和统计分析可以看出 , 喷施 GA3
未能明显促进光合速率 , 但由于其能促进植株冠幅和株高的迅速增加 , 促进构建新的光合器官 , 因此
能够促进生长 , 并可能增强植株抵抗逆境的能力。
关于 GA3 的处理有效浓度 , 本试验表明 : 株高、叶长等生物量指标随 GA3 浓度增加而急剧提高 ,
但 20μmol·mol- 1以上提高幅度不大。同样 , 对于成活率的统计可以看出 , 20μmol·mol- 1的浓度即
可将成活率提高到 100% , 因此低浓度的 GA3 处理更有效。
参考文献 :
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图版说明 : 1. 不同 GA3 浓度处理后的组培苗生长情况 ; 2. 20μmol·mol - 1处理的组培苗与对照的地上及地下生长情况 ; 3. 右侧 20
μmol·mol - 1处理的盆栽组培苗与左侧对照的生长情况 ; 4. 前端 20μmol·mol - 1处理的地栽组培苗与远端对照的生长情况。
Explana tion of pla tes: 1. Effects of exogenetic GA3 on growth of m icrop ropagation p lants; 2. The growing condition of the above ground part and
under ground part of m icrop ropagation p lants treated with GA3 at 0μmol·mol - 1 and 20μmol·mol - 1 , respectively; 3. The growing condition of
control p lants (on the left) and potted m icrop ropagation p lants treated with 20μmol·mol - 1 GA3 ; 4. The growing condition of control p lants ( up2
per part) and ground culture m icrop ropagaion p lants treated with 20μmol·mol - 1 GA3 ( under part) .
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