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Effects of Spraying Cytokinin on Abscission Rate and Enzymic Activity of Flowers and Pods of Cowpea

喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响



全 文 :植物科学学报  2016ꎬ 34(3): 439~445
Plant Science Journal http: / / www.plantscience.cn
DOI:10􀆰 11913 / PSJ􀆰 2095-0837􀆰 2016􀆰 30439
胡志辉ꎬ 汪艳杰ꎬ 陈禅友. 喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响[J] . 植物科学学报ꎬ 2016ꎬ 34(3): 439-445
Hu ZHꎬ Wang YJꎬ Chen CY. Effects of spraying cytokinin on abscission rate and enzymic activity of flowers and pods of cowpea[ J] .
Plant Science Journalꎬ 2016ꎬ 34(3): 439-445
喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响
胡志辉ꎬ 汪艳杰ꎬ 陈禅友
(江汉大学生命科学学院ꎬ 湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心ꎬ 武汉 430056)
摘  要: 以 4个豇豆(Vigna unguiculata Linn.)品种‘鄂豇豆 6 号’、 ‘鄂豇豆 2 号’、 ‘鄂豇豆 7 号’和‘美国地
豆’为材料ꎬ 在现蕾期叶面喷施植物细胞分裂素(CTK)ꎬ 于喷施后第 7、 14、 28、 42 d测定脱落花荚的多聚半乳
糖醛酸酶(PG)和纤维素酶活性ꎬ 并统计花荚脱落率和豇豆产量ꎬ 研究 CTK 在豇豆生长发育过程中对花荚脱落
的影响ꎮ 结果显示ꎬ 喷施 CTK后ꎬ 豇豆各品种的花荚脱落率均小于对照ꎬ 豇豆产量均高于对照ꎬ 且差异极显著
(P <0􀆰01)ꎻ 喷施 CTK后第 14、 28、 42 d豇豆各品种脱落花荚的 PG活性显著降低(P <0􀆰05)ꎻ 喷施 CTK 后第
7 d各处理组脱落花荚的 PG活性极显著降低(P < 0􀆰01)ꎻ 喷施 CTK后第 7 d和第 42 d豇豆各品种脱落花荚的
纤维素酶活性显著降低(P < 0􀆰05)ꎬ 喷施 CTK后第 14 d和第 28 d 各处理组脱落花荚的纤维素酶活性极显著降
低(P < 0􀆰01)ꎮ 研究结果表明喷施 CTK可调节脱落花荚的 PG活性和纤维素酶活性ꎬ 从而降低花荚脱落率ꎬ 实
现对豇豆产量的调控ꎮ
关键词: 豇豆ꎻ 细胞分裂素ꎻ 花荚ꎻ 脱落率ꎻ 多聚半乳糖醛酸酶ꎻ 纤维素酶
中图分类号: Q945          文献标识码: A          文章编号: 2095 ̄0837(2016)03 ̄0439 ̄07
      收稿日期: 2015 ̄12 ̄24ꎬ 退修日期: 2016 ̄01 ̄29ꎮ
  基金项目: 国家农业部‘948’项目 (2011 ̄G1 ̄17)ꎻ 湖北省科技平台项目(鄂科技通[2011]第 101 号)ꎻ 武汉市科技计划项目
(201250499145 ̄12)ꎻ 武汉市黄鹤英才(农业)计划项目(2014年)ꎮ
This work was supported by grants from the Ministry of Agriculture ‘948’ Project (2011 ̄G1 ̄17)ꎬ Science and Technology Platform
Project in Hubei Province (Hubei tech ̄savvy [2011] No. 101)ꎬ Wuhan Science and Technology Plan Projects (201250499145 ̄
12)ꎬ and Wuhan Yellow Crane Talents (Agricultural) Program (2014) .
  作者简介: 胡志辉(1973-)ꎬ 男ꎬ 高级实验师ꎬ 主要从事植物生理生化实验教学和研究工作(E ̄mail: huzhihui@jhun􀆰 edu􀆰 cn) .
Effects of Spraying Cytokinin on Abscission Rate and Enzymic
Activity of Flowers and Pods of Cowpea
HU Zhi ̄Huiꎬ WANG Yan ̄Jieꎬ CHEN Chan ̄You
(College of Life Sciencesꎬ Jianghan Universityꎬ Hubei Province Engineering Research Center for Legume Plantsꎬ Wuhan 430056ꎬ China)
Abstract: Four cowpea varietiesꎬ ‘E Jiangdou 2’ꎬ ‘E Jiangdou 6’ꎬ ‘E Jiangdou 7’ꎬ and
‘Meiguo Didou’ꎬ provided by the Hubei Province Engineering Research Center were selected
as research materials. We sprayed cytokinin on leaves in budding stage to study its effects on
the abscission of flowers and pods in the field. At 7ꎬ 14ꎬ 28 and 42 d after sprayingꎬ we
analyzed the yields and abscission rates of flowers and podsꎬ and detected the enzyme
activities of polygalacturonase and cellulase in premature shedding of flowers and pods.
Results showed that after spraying cytokininꎬ the abscission rates of flowers and pods in
different cultivars were lower than those in the controlꎬ but yields in different cultivars were
higherꎬ with the differences being highly significant ( P < 0􀆰01) . Furthermoreꎬ the polyga ̄
lacturonase activities of cowpea were significantly lower than those of the control at 14 dꎬ 28 d
and 42 d after spraying (P < 0􀆰05)ꎬ and significantly lower at 7 d after spraying (P < 0􀆰 01) .
The cellulase activities of fallen flowers and pods were significantly (P <0􀆰05) lower than those
of the control at 7 d and 42 d after sprayingꎬ and significantly (P < 0􀆰01) lower at 14 d and
28 d after spraying. The above results indicated that the activities of polygalacturonase and
cellulase were regulated by spraying cytokininꎬ which resulted in reducing the abscission rate
of flowers and pods and regulating yield in cowpea.
Key words: Cowpeaꎻ Cytokininsꎻ Flowers and podsꎻ Abscission rateꎻ Polygalacturonaseꎻ
Cellulase
    豇豆(Vigna unguiculata Linn.)隶属于豆科豇
豆属ꎬ 可攀缘生长ꎬ 是我国重要的蔬菜之一[1]ꎮ
在豇豆生长过程中ꎬ 落花、 落荚现象严重并直接影
响豇豆的产量ꎮ 脱落是一个由多因素控制的生理过
程ꎬ 植物生长发育过程中ꎬ 光照、 水分、 营养胁
迫、 损伤与病原物侵染等发育因子和环境因子都能
引起植物器官内激素、 酶等的种类和数量变化ꎬ 从
而调控脱落进程[2]ꎮ 细胞壁纤维素酶、 多聚半乳
糖醛酸酶(PG)等细胞壁降解酶活性与脱落有密切
关系[3-5]ꎮ 纤维素酶的产生和分泌受激素的控制ꎬ
在大豆叶片、 花和花荚的脱落层中均存在[6]ꎬ 与
脱落现象有直接关系[7]ꎮ PG 属于果胶酶的一种ꎬ
能够水解植物细胞壁及胞间层中的果胶物质ꎬ 与果
实成熟、 叶片和花荚的脱落、 花粉成熟有关ꎬ 但目
前对植物脱落组织中 PG和纤维素酶酶学性质的研
究还鲜见报道ꎮ 植物细胞分裂素 ( Cytokininꎬ
CTK)在生理活性上具有促进细胞分裂和细胞伸长、
诱导愈伤组织分化和气孔张开、 延缓衰老和保绿等
作用[8ꎬ 9]ꎮ 本研究以湖北省豆类(蔬菜)植物工程
技术研究中心提供的豇豆品种‘鄂豇豆 6 号’、 ‘鄂
豇豆 2号’、 ‘鄂豇豆 7 号’和‘美国地豆’为材料ꎬ
在塑料大棚直播栽培条件下ꎬ 于豇豆现蕾期叶面喷
施 CTKꎬ 并于喷施后第 7、 14、 28、 42 d 分别选
取长势一致的单株ꎬ 比较喷施 CTK 后豇豆产量、
花荚脱落率及脱落花荚中 PG活性和纤维素酶活性
的差异ꎬ 研究喷施 CTK 对花荚脱落率及脱落花荚
中 PG活性和纤维素酶活性的调控效应ꎬ 以期为豇
豆栽培生产提供一定的参考ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  供试材料
‘鄂豇豆 6号’ꎬ 植株蔓生ꎬ 分枝 2 ~ 3个ꎬ 中
熟ꎬ 始花节位 3 ~ 4 节ꎬ 花紫色ꎬ 单株结荚 14 个
左右ꎬ 荚绿色ꎬ 长圆条形ꎬ 荚长 68 cm 左右ꎮ ‘鄂
豇豆 2 号’ꎬ 植株蔓生ꎬ 无分枝或 1 个分枝ꎬ 早
熟ꎬ 比‘鄂豇豆 6号’品种早熟 5 ~ 6 dꎬ 始花节位
2 ~ 3节ꎬ 花紫色ꎬ 单株结荚 13 个左右ꎬ 荚浅绿
色ꎬ 长圆条形ꎬ 荚长 70 cm 左右ꎮ ‘鄂豇豆 7 号’
植株矮生ꎬ 分枝 4 ~ 5 个ꎬ 中熟ꎬ 始花节位 4 ~ 6
节ꎬ 花紫色ꎬ 单株结荚 11 个左右ꎬ 荚浅绿色ꎬ 长
圆条形ꎬ 荚长 47 cm 左右ꎮ ‘美国地豆’ꎬ 植株矮
生ꎬ 分枝 4 ~ 5个ꎬ 迟熟ꎬ 比‘鄂豇豆 7号’品种晚
熟 5 ~ 7 dꎬ 始花节位 6 ~ 7 节ꎬ 花紫色ꎬ 单株结
荚 8 个左右ꎬ 荚浅绿色ꎬ 长圆条形ꎬ 荚长 42 cm
左右ꎮ 以上 4 个豇豆品种均由湖北省豆类(蔬菜)
植物工程技术研究中心提供ꎮ
1􀆰 2  植物生长调节剂
实验用细胞分裂素为植物细胞分裂调节剂ꎬ 由
海南博士威农用化学有限公司生产ꎬ 活性成分为羟
烯腺嘌呤、 烯腺嘌呤ꎬ 产品性能是刺激植物细胞分
裂、 促进叶绿素形成、 增强植物光合作用ꎬ 具有促
进生长ꎬ 提早成熟ꎬ 保花保果ꎬ 增加产量等功效ꎬ
稀释 1000倍ꎬ 喷洒于豇豆植株叶片表面ꎮ
1􀆰 3  实验方法
于 2015年 4月ꎬ 将 4 个豇豆品种的种子分别
播种于江汉大学湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术
研究中心基地的塑料大棚内ꎬ 实验小区随机区组排
列ꎬ 每组 3个重复ꎮ 地块深沟高畦ꎬ 畦面平整ꎬ 畦
宽 1􀆰33 mꎬ 畦植 2 行ꎬ 穴距 25 cmꎬ 每穴 2 株ꎬ
实验小区面积为 18 m2ꎬ 按常规栽培技术进行田间
管理ꎮ
在现蕾期于叶面喷施植物细胞分裂素(CTK)
(处理组)ꎬ 以叶面喷施清水为对照组(CK)ꎮ 于喷
施 CTK后第 7 d(初花期)、 第 14 d(盛花期)、 第
28 d(盛荚期)、 第 42 d(终收期)分别选取小区内
长势一致的单株ꎬ 采用倒置网袋法于上午 9点之前
收集自然脱落花荚ꎬ 经液氮速冻处理后ꎬ 于
- 70℃低温冰箱中保存ꎬ 然后进行多聚半乳糖醛
酸酶(PG)活性、 纤维素酶活性的测定ꎮ 按实验小
区统计花荚脱落率ꎬ 每亩(667 m2)产量以小区实
际产量换算ꎮ
1􀆰 4  测定方法及数据分析
在豇豆植株开花后ꎬ 统计每天的开花数ꎬ 于一
044 植 物 科 学 学 报 第 34卷 
个生育周期结束后统计最后的成荚数ꎬ 最后统计出
花荚脱落率ꎬ 计算公式为: 花荚脱落率 = (总开花
数 -最后成荚数) /总开花数ꎮ 采用 3ꎬ5 ̄二硝基水
杨酸比色法ꎬ 测定多聚半乳糖醛酸酶活性[10]和纤
维素酶活性[5]ꎮ
运用 Excel和 DPS 7􀆰05 软件对数据进行整理
和分析ꎮ
2  结果与分析
2􀆰 1  喷施细胞分裂素(CTK)对豇豆花荚脱落率的
影响
实验结果显示ꎬ ‘鄂豇豆 6 号’、 ‘鄂豇豆 2
号’、 ‘鄂豇豆 7 号’和‘美国地豆’喷施 CTK 后各
处理组的花荚脱落率分别比对照降低了 33􀆰62%、
15􀆰22%、 2􀆰59%和 10􀆰96%(表 1)ꎮ 方差分析结果
表明ꎬ 喷施 CTK的豇豆各品种花荚脱落率平均为
56􀆰07%ꎬ 而未喷施 CTK的各对照组花荚脱落率平
均为 65􀆰57%ꎬ 喷施 CTK 后平均降低了 14􀆰49%ꎬ
两者差异达极显著水平(P <0􀆰01)ꎬ 说明喷施 CTK
对降低豇豆花荚脱落率具有一定作用ꎮ ‘美国地
豆’、 ‘鄂豇豆 7号’两个矮生豇豆品种的花荚脱落
率均值为 75􀆰88%和 73􀆰13%ꎬ 极显著高于‘鄂豇豆
6号’(均值为 49􀆰08%)和‘鄂豇豆 2 号’ (均值为
45􀆰21%)两个蔓生豇豆品种ꎮ ‘美国地豆’略高于
‘鄂豇豆 7 号’ꎬ 但差异不显著ꎻ ‘鄂豇豆 6 号’显
著高于‘鄂豇豆 2号’ꎮ
所有喷施 CTK处理组与未喷施 CTK对照组豇
豆品种的花荚脱落率经 Duncan新复极差法多重比
较表明ꎬ 未喷施 CTK的‘美国地豆’(对照)的花荚
脱落率最高ꎬ 为 80􀆰28%ꎬ 喷施 CTK 处理组为
71􀆰48%ꎬ 两者间的差异极显著(P < 0􀆰01)ꎻ 未喷
施 CTK的‘鄂豇豆 7 号’ (对照)的花荚脱落率较
高ꎬ 为 74􀆰09%ꎬ 喷施 CTK 处理组为 72􀆰17%ꎬ 两
者差异不显著(P > 0􀆰05)ꎻ 喷施 CTK 的‘鄂豇豆 6
号’处理组花荚脱落率最低ꎬ 为 39􀆰16%ꎬ 而未喷
施的对照为 58􀆰99%ꎬ 两者间差异极显著 ( P <
0􀆰01)ꎻ 喷施 CTK 的‘鄂豇豆 2 号’处理组的花荚
脱落率较低ꎬ 为 41􀆰48%ꎬ 显著低于未喷药的对照
(48􀆰93%)ꎮ
2. 2  喷施细胞分裂素(CTK)对豇豆产量的影响
实验结果还显示(表 1)ꎬ ‘鄂豇豆 6 号’、 ‘鄂
豇豆 2 号’、 ‘鄂豇豆 7 号’和 ‘美国地豆’喷施
CTK后各处理组产量比未喷药各对照组分别提高
了 23􀆰78%、 3􀆰82%、 27􀆰50%和 5􀆰36%ꎮ 方差分析
结果表明ꎬ 喷施 CTK 的 4 个豇豆品种的平均产量
为 732􀆰26 kg / 667 m2ꎬ 未喷施 CTK的各对照组的
平均产量为 642􀆰35 kg / 667 m2ꎬ 喷施后产量平均
升高了 13􀆰99%ꎬ 差异达极显著水平(P < 0􀆰01)ꎬ
说明喷施 CTK 后豇豆产量有一定程度提高ꎮ 喷施
CTK后‘鄂豇豆 2 号’和‘鄂豇豆 6 号’两个蔓生豇
豆品种的平均产量分别为 1155􀆰91 kg / 667 m2和
974􀆰03 kg / 667 m2ꎬ 极显著高于‘美国地豆’(平均
值为 213􀆰60 kg / 667 m2)和‘鄂豇豆 7号’(平均值
为 405􀆰66 kg / 667 m2)两个矮生豇豆品种ꎮ ‘鄂豇
豆 7 号’高于 ‘美国地豆’ꎬ 但差异不显著 (P >
0􀆰05)ꎻ ‘鄂豇豆 2号’极显著高于‘鄂豇豆 6号’ꎮ
所有喷施 CTK处理组和未喷施 CTK对照组豇
豆品种的产量经 Duncan 新复极差法多重比较表
明ꎬ 喷施 CTK 的‘鄂豇豆 2 号’产量最高ꎬ 未喷施
CTK的对照组产量较低ꎬ 但两者差异不显著(P >
表 1  喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率和产量的影响
Table 1  Effect of spraying cytokinin on abscission rates of flowers and pods and on yields of cowpea
处理组
Treatment
花荚脱落率(%)
Abscission rate
总开花数
Quantity of flowers
总成荚数
Quantity of podding
产量(kg / 667 m2)
Yield
‘鄂豇豆 6号’CK  ‘E Jiangdou 6’CK 58.99 ± 3.96 Cc 550.33 ± 5.24 225.67 ± 12.02 870.51 ± 51.26 Bc
‘鄂豇豆 6号’喷施CTK  ‘E Jiangdou 6’ spraying CTK 39.16 ± 0.95 Ee 435.67 ± 7.43 265.33 ± 12.98 1077.55 ± 38.66 Ab
‘鄂豇豆 2号’CK  ‘E Jiangdou 2’CK 48.93 ± 1.63 Dd 752.67 ± 6.36 384.33 ± 12.13 1134.22 ± 28.21Aab
‘鄂豇豆 2号’喷施CTK  ‘E Jiangdou 2’ spraying CTK 41.48 ± 0.37 DEe 629.33 ± 13.28 368.33 ± 9.39 1177.60 ± 30.52 Aa
‘鄂豇豆 7号’CK  ‘E Jiangdou 7’CK 74.09 ± 0.60 ABb 1112.67 ± 17.57 288.33 ± 8.21 356.62 ± 4.09 Ce
‘鄂豇豆 7号’喷施CTK  ‘E Jiangdou 7’ spraying CTK 72.17 ± 0.53 Bb 1367.67 ± 8.69 380.67 ± 9.53 454.70 ± 8.18 Cd
‘美国地豆’CK  ‘Meiguo Didou’ CK 80.28 ± 1.18 Aa 976.00 ± 11.27 193.00 ± 8.09 208.03 ± 26.79 Df
‘美国地豆’喷施CTK  ‘Meiguo Didou’ spraying CTK 71.48 ± 1.61 Bb 844.00 ± 19.89 239.67 ± 7.13 219.18 ± 13.39 Df
    注: 同列数据后不同的大写和小写字母分别表示在 0.01水平和 0.05水平上差异显著性ꎮ
Notes: Different capital and lowercase letters show significant differences at the 0.01 and 0.05 levelsꎬ respectively.
144  第 3期                    胡志辉等: 喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响
0􀆰05)ꎻ 喷施 CTK 的‘鄂豇豆 6 号’产量较高ꎬ 并
极显著高于未喷施 CTK的对照组ꎻ 未喷施 CTK 的
‘美国地豆’产量最低ꎬ 与喷施 CTK 处理组产量间
的差异不显著(P > 0􀆰05)ꎻ 未喷施 CTK的‘鄂豇豆
7号’产量最低ꎬ 与喷施 CTK处理组产量间的差异
显著(P < 0􀆰05)ꎮ
2􀆰 3  喷施细胞分裂素(CTK)对豇豆多聚半乳糖醛
酸酶(PG)活性的影响
测定结果显示(图 1)ꎬ 喷施 CTK后ꎬ ‘鄂豇豆
6号’和‘鄂豇豆 2 号’两个蔓生豇豆品种脱落花荚
中 PG 活性变化趋势呈升高-下降-升高的趋势ꎮ
方差分析结果表明ꎬ 喷药后第 7 d、 14 d 和 42 d
两个蔓生豇豆品种脱落花荚中 PG活性平均值分别
为 9􀆰87 U / g、 18􀆰04 U / g和 38􀆰56 U / gꎬ 比未喷施
CTK 的 各 品 种 对 照 组 分 别 降 低 了 63􀆰18%、
47􀆰62%和 40􀆰81%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎻ 喷药
后 28 d两个蔓生豇豆品种脱落花荚 PG 活性平均
值为 9􀆰01 U / gꎬ 比对照降低了 12􀆰36%ꎬ 两者差异
显著(P <0􀆰05)ꎮ 喷施 CTK后第 7 dꎬ 两个蔓生豇
豆品种脱落花荚的 PG 活性降低效果最明显ꎻ ‘鄂
豇豆 6 号’和 ‘鄂豇豆 2 号’分别比对照降低了
62􀆰06%和 64􀆰68%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ
测定结果还显示(图 2)ꎬ 喷施 CTK后ꎬ ‘鄂豇
豆 7号’和‘美国地豆’两个矮生豇豆品种脱落花荚
中 PG 活性变化趋势呈升高-降低-升高的趋势ꎮ
方差分析结果表明ꎬ 喷施 CTK 后第 7 d、 14 d 和
42 d两个矮生豇豆品种脱落花荚的 PG 活性平均
值分别为 22􀆰51 U / g、 33􀆰71 U / g和 35􀆰60 U / gꎬ 比
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Days after spraying
‘"#$ %’(6 CTK ‘E Jiangdou 6’ spraying CTK
‘"#$ %’6 CK ‘E Jiangdou 6’ CK
‘"#$ %’(2 CTK ‘E Jiangdou 2’ spraying CTK
‘"#$ %’2 CK ‘E Jiangdou 2’ CK
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图 1  喷施细胞分裂素对蔓生豇豆脱落花荚中
多聚半乳糖醛酸酶活性的影响
Fig􀆰 1  Effect of spraying cytokinin on
polygalacturonase activity of fallen flowers
and pods in rampant growth cowpea cultivar
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‘"#$ %’(7 CTK ‘E Jiangdou 7’ spraying CTK
‘"#$ %’7 CK ‘E Jiangdou 7’ CK
‘)*+$’( CTK ‘Meiguo Didou’ spraying CTK
‘)*+$’CK ‘Meiguo Didou’ CK
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(6789( )d
Days after spraying
图 2  喷施细胞分裂素对矮生豇豆脱落花荚中
多聚半乳糖醛酸酶活性的影响
Fig􀆰 2  Effect of spraying cytokinin on
polygalacturonase activity of fallen flowers
and pods in dwarf cowpea cultivar
未喷施 CTK 的各品种对照组分别降低了 24􀆰66%、
30􀆰29%和 35􀆰15%ꎬ 差异显著(P < 0􀆰05)ꎬ 喷施
CTK后第 28 d 两个矮生豇豆品种脱落花荚的 PG
活性平均值为 2􀆰12 U / gꎬ 比对照降低了 70􀆰14%ꎬ
差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ 喷施 CTK 后第 28 dꎬ 两
个矮生豇豆品种脱落花荚 PG活性的降低效果最明
显ꎬ ‘鄂豇豆 7 号’和‘美国地豆’分别比对照降低
了 75􀆰57%和 59􀆰02%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ
综合对 4 个品种的测定结果来看ꎬ 喷施 CTK
处理组与对照组的 PG 活性均呈升高-降低-再升
高的趋势ꎮ 方差分析结果表明ꎬ 喷施 CTK 后第
14 d、 28 d和 42 d各品种脱落花荚 PG 活性的平
均值分别为 25􀆰87 U / g、 5􀆰56 U / g和 37􀆰 08 U / gꎬ
比对照组分别降低了 37􀆰49%、 35􀆰97%和 38􀆰22%ꎬ
差异显著(P < 0􀆰05)ꎬ 喷施 CTK 后第 7 d 各处理
组脱落花荚 PG活性的平均值为 16􀆰19 U / gꎬ 比对
照降低了 42􀆰88%ꎬ 两者差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ
说明喷施 CTK 对豇豆脱落花荚 PG 活性的降低有
一定调控作用ꎮ
2􀆰 4  喷施细胞分裂素(CTK)对豇豆纤维素酶活性
的影响
喷施 CTK后ꎬ ‘鄂豇豆 6号’和‘鄂豇豆 2 号’
两个蔓生豇豆品种脱落花荚中纤维素酶活性的变化
趋势呈先升高后下降的趋势(图 3)ꎮ 方差分析结果
表明ꎬ 喷施 CTK后第 7 d、 14 d和 42 d两个蔓生
豇豆品种脱落花荚的纤维素酶活性平均值分别为
4􀆰99 U / g、 8􀆰48 U / g和 1􀆰36 U / gꎬ 比未喷施 CTK
的各品种对照组分别降低了35􀆰48%、35􀆰52%和
244 植 物 科 学 学 报 第 34卷 
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Days after spraying
‘"#$ %’(6 CTK ‘E Jiangdou 6’ spraying CTK
‘"#$ %’6 CK ‘E Jiangdou 6’ CK
‘ ‘"#$ %’(2 CTK E Jiangdou 2’ spraying CTK
‘"#$ %’2 CK ‘E Jiangdou 2’ CK
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图 3  喷施细胞分裂素对蔓生豇豆脱落花荚中
纤维素酶活性的影响
Fig􀆰 3  Effect of spraying cytokinin on cellulase
activity of fallen flowers and pods in
rampant growth cowpea cultivar
24􀆰75%ꎬ 差异显著 (P < 0􀆰05)ꎻ 喷施 CTK 后第
28 d 两个蔓生豇豆品种脱落花荚的纤维素酶活性
平均值为 0􀆰64 U / gꎬ 比对照降低了 84􀆰20%ꎬ 差异
极显著(P <0􀆰01)ꎮ 喷施 CTK后第 28 dꎬ ‘鄂豇豆
6号’和‘鄂豇豆 2号’ 两个蔓生豇豆品种脱落花荚
纤维素酶活性比对照分别降低了 42􀆰82% 和
93􀆰54%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ
喷施 CTK后ꎬ 矮生豇豆‘鄂豇豆 7 号’脱落花
荚中纤维素酶活性呈升高-降低-再升高的变化趋
势ꎬ ‘美国地豆’呈降低-升高-再降低的趋势(图
4)ꎮ 方差分析结果表明ꎬ 喷施 CTK后第 7 d、 28 d
和 42 d两个矮生豇豆品种脱落花荚纤维素酶活性的
平均值分别为 5􀆰08 U / g、 4􀆰66 U / g和 8􀆰48 U / gꎬ
比未喷施 CTK 的各品种对照组分别降低了
64􀆰44%、 69􀆰02%和 21􀆰57%ꎬ 差异显著(P <0􀆰05)ꎻ
0
10
20
30
40
50
60
70
7 14 28 42
‘"#$ %’(7 CTK ‘E Jiangdou 7’ spraying CTK
‘"#$ %’7 CK ‘E Jiangdou 7’ CK
‘)*+$’(CTK ‘Meiguo Didou’ spraying CTK
‘)*+$’CK ‘Meiguo Didou’ CK
(,-./( )d
Days after spraying
2
3
4
5
6
7
C
el
lu
la
se
a
ct
iv
ity
(U
/g
)
图 4  喷施细胞分裂素对矮生豇豆脱落花荚中
纤维素酶活性的影响
Fig􀆰 4  Effect of spraying cytokinin on cellulase activity
of fallen flowers and pods in dwarf cowpea cultivar
喷施 CTK后第 14 d两个品种脱落花荚纤维素酶活
性的平均值为 2􀆰26 U / gꎬ 比对照降低了 93􀆰46%ꎬ
差异极显著(P <0􀆰01)ꎮ 喷施 CTK后第 14 dꎬ ‘鄂
豇豆 7号’和‘美国地豆’ 两个矮生豇豆脱落花荚
纤维素酶活性分别比对照降低了 92􀆰62% 和
94􀆰21%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ
综合对 4 个品种的测定结果来看ꎬ 喷施 CTK
后第 7 d和第 42 d 豇豆各品种脱落花荚纤维素酶
活性的平均值分别为 5􀆰04 U / g和 4􀆰92 U / gꎬ 比未
喷施 CTK 的各品种对照组分别降低了 54􀆰28%和
22􀆰02%ꎬ 差异显著 (P < 0􀆰05)ꎻ 喷施 CTK 后第
14 d 和第 28 d各处理组脱落花荚纤维素酶活性的
平均值为 5􀆰36 U / g和 2􀆰65 U / gꎬ 比对照分别降低
了 77􀆰48%、 72􀆰22%ꎬ 差异极显著(P < 0􀆰01)ꎮ 说
明喷施 CTK对豇豆脱落花荚纤维素酶活性的降低
有一定调控作用ꎮ
3  讨论
豆科作物花荚脱落是影响产量的一个重要因
素ꎮ 汪宝卿等[11]研究认为ꎬ 降低花荚脱落率可以
提高大豆(Glycine max ( L.) Merr.)籽粒生产潜
力ꎮ 赵双进等[12]认为大豆落花几乎每天发生ꎬ 始
花 3 d后开始落花ꎬ 所有节位均可能发生落花ꎬ 不
同品种落花率差别较大ꎬ 不同开花阶段落花率差别
也较大ꎮ 孙福东[13]研究认为ꎬ 外源激素能够显著
影响大豆花荚脱落率的变化ꎬ 如在始花期喷施
S3307和 DAT ̄6两种植物生长调节剂均可不同程
度降低大豆荚皮和落荚内 PG 活性和纤维素酶活
性ꎮ Oko等[14]研究认为ꎬ 大豆在花期对叶片喷施
尿素可显著降低落花率ꎮ 还有研究认为ꎬ 施用乙
烯、 ABA可提高落花率ꎬ 且两者对低落花率品种
的影响较大ꎻ 而 IAA 可降低落花率ꎬ 且 IAA 对高
落花率品种的影响显著[15]ꎮ 张海峰等[16]研究认
为ꎬ 叶面喷施 SHK ̄6 可增加不同密度水平下的花
荚脱落数ꎬ 通过提高大豆单株荚数、 粒数、 粒重和
粒茎比ꎬ 增加大豆产量ꎮ 本实验喷施 CTK 后豇豆
各品种花荚脱落率均有所降低ꎬ 产量均有所提高ꎬ
与未喷施 CTK的对照相比差异达极显著水平(P <
0􀆰01)ꎬ 故喷施 CTK对降低豇豆花荚脱落率和提高
产量有一定促进作用ꎮ 宋莉萍等[10ꎬ17]研究认为ꎬ
叶面喷施植物生长调节剂能够降低大豆花荚脱落率
以及纤维素酶活性和 PG活性ꎬ 促进大豆花荚的形
344  第 3期                    胡志辉等: 喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响
成从而提高产量ꎮ 尹宝重等[18]研究了短日照处理
对红小豆(Vigna angularis)花脱落关键酶活性的影
响ꎬ 认为 12 h 短日照处理的花纤维素酶活性、 多
聚半乳糖活性均明显低于其他处理ꎮ 植物器官脱落
过程中ꎬ PG活性和纤维素酶活性均会升高ꎬ 但不
同种类植物的器官中酶所起的作用不同ꎬ 如菜豆
(Phaseolus vulgaris Linn.) 和棉花 (Gossypium
hirsutum Linn.)叶柄脱落主要是纤维素酶起作
用[19]ꎮ 崔洪秋等[5]研究认为ꎬ 叶面喷施 DTA ̄6生
长调节剂可阶段性降低大豆花荚的纤维素酶活性ꎬ
调控大豆花荚脱落ꎬ 显著降低花荚脱落率、 增加产
量ꎮ 本研究结果显示ꎬ 喷施 CTK对提高豇豆产量、
降低花荚脱落率以及降低脱落花荚 PG活性和纤维
素酶活性都有一定调控作用ꎮ 喷施 CTK 后ꎬ 各品
种生育期内 PG 活性均呈升高-降低-再升高的趋
势ꎮ 不同豇豆品种的纤维素酶活性的变化趋势不尽
相同ꎬ 如‘鄂豇豆 6 号’和‘鄂豇豆 2 号’两个蔓生
豇豆品种脱落花荚中纤维素酶活性变化趋势呈先升
高后下降的趋势ꎻ 而‘鄂豇豆 7 号’矮生豇豆品种
脱落花荚中纤维素酶活性变化趋势呈升高-降低-
升高的趋势ꎬ ‘美国地豆’则呈降低-升高-降低的
趋势ꎮ
4  结论
综上分析可知ꎬ 在豇豆现蕾期叶面喷施 CTKꎬ
对豇豆脱落花荚 PG活性和纤维素酶活性的降低具
有一定促进作用ꎬ 从而降低了花荚脱落率、 提高了
豇豆产量ꎮ
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(责任编辑: 张 平)
544  第 3期                    胡志辉等: 喷施细胞分裂素对豇豆花荚脱落率及花荚酶活性的影响