不同激素对油茶关键生长过程的调节机制初步研究

胡玉玲，胡冬南，王伟峰，龚丽娜，张 慧，郭晓敏

（江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌 330045）

不同激素对油茶关键生长过程的调节机制初步研究

胡玉玲，胡冬南，王伟峰，龚丽娜，张 慧，郭晓敏*

（江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌 330045）

对不同生长阶段的长林53品系油茶，采用L27（313）正交试验设计，分别喷施不同浓度的生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）和芸苔素内酯（BRs），研究植物激素对油茶生长的影响。结果表明：①IAA是影响产量和叶片相对叶绿素含量的关键因子，GA是影响叶片钾含量的关键因子，IAA与GA交互作用是影响籽出仁率和仁出油率的关键因子，影响花提前开放的关键因子是GA和CTK互作，IAA、GA和CTK互作是影响干物质积累的关键因子，IAA和BRs是影响叶片磷的关键因子，CTK和BRs互作是影响叶片含氮关键因子；②在5月和10月喷施10 mg/L IAA、10 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs，长林53号油茶最早开花；5月和9月喷施10 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、0.1 mg/L CTK和0.001mg/L BRs，叶片SPAD值最高；5月和9月喷施0.1 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs，有最高的干物质积累；5月和10月喷施1 mg/L IAA、1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.01 mg/L BRs，叶片含磷最高；5月和9月喷施1 mg/L IAA、1 mg/LGA、10 mg/L CTK和0.1 mg/LBRs，叶片含氮量最高；③籽出仁率、仁出油率、叶片钾含量及产量最佳组合分别是5月和10月喷施0.1 mg/LIAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.1mg/L BRs、5月和10月喷施10 mg/L IAA、1 mg/L GA、1mg/L CTK和0.01mg/L BRs、5月和9月喷施1 mg/L IAA、0.1mg/L GA、1 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs、5月和10月喷施0.1mg/L IAA、10 mg/L GA、1mg/L CTK和0.01 mg/L BRs；④叶片干物质和钾的含量对开花生理贡献率最大。

油茶；生理；植物生长调节剂；指标；测定；叶片相对叶绿素含量；出油率

油茶（Camellia oleifera）是世界四大著名木本油料树种之一，是我国南方特有的木本食用油料树种，由于茶油对人体具有重要的保健功能，因此深受市场青睐[1～4]。目前，单一植物生长调节剂在油茶生长方面的研究较多[5～8]，但不同激素互作对油茶生长调节方面的研究报道较少。已有研究表明，油茶在一个生长周期面临两个时期的逆境，即“7月干籽，8月干油”，在11月盛花期经常面临冰冻阴雨天气，对开花和授粉影响非常大[9]。本研究主要通过不同外源激素的喷施，改变内源激素水平，以期影响油茶各项生长指标，挖掘其生长潜能，提高抗逆能力，进而为油茶速生丰产技术提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省吉安市永丰县藤田镇，属亚热带东部季风性湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明。年平均气温18℃，1月平均气温8 ～ 9℃，7月平均气温28 ～ 29℃，年平均降水量1 577.4 mm，年平均无霜期279 d，平均有效积温5 723.4℃，平均相对湿度81%。林地地势平缓，为花岗岩母质发育而成的红壤，土层厚度大于40 cm。

1.2 试验材料

试验材料是由中国林科院亚林中心提供的长林系列53号品系，林龄为5a，栽植密度为2.0 m×2.0 m。所用激素材料有4种：芸苔素内酯（BRs）由上海威敌生物南昌公司提供；生长素（IAA）、赤霉素（GA）、和细胞分裂素（CTK）从市场直接购得。

1.3 试验设计

选择生长状况较为一致的油茶生长地段，采用L27(313)正交试验设计，共27个处理，每5株为一个处理，处理间设置保护行。在2010年5、8、9、10月分别喷施4次，喷施时间为下午无雨少风天气进行，采用叶面喷施，以叶面不滴水为准。

表1 因素和水平Table 1 Factors and levels

1.4 测量指标与方法

主要测量指标有：树高、冠幅、梢长、叶片相对叶绿素含量（SPAD）、产量、果径、叶片氮磷钾和出油率等，其中，枝条长度和粗度在四个方向分别选择生长较好的顶梢用直尺和游标卡尺进行测量取平均值；树高和冠幅用标有刻度的标杆测定；叶片SPAD值用日本MINOLTA公司生产的SPAD-501叶绿素仪测定，分别在植株四个方向各取5片当年生叶片进行测量取平均值；出油率用索氏抽提法测定[10]；叶片相关指标测定是在每处理各棵树上四个方向各取6 ～ 8片健康的当年生叶，叶片养分测定在江西农业大学森林培育重点实验室进行，氮（不含硝态氮）用凯氏定氮法、磷用钼锑抗吸光光度法、钾用火焰光度法分别测定[11]。

1.5 数据处理

利用DPS 12.01[12]、Excel 2003等统计软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对油茶各指标的影响

表2 油茶不同指标极差Table 2 The range of each indexes

从表2可以看出，IAA是影响产量和叶片SPAD值的关键因子；GA是影响叶片钾含量的关键因子；IAA与GA交互作用是影响籽出仁率和仁出油率的关键因子；影响花提前开放的关键因子是第二和第四列的交互作用即GA和CTK互作；IAA、GA和CTK互作是影响干物质积累的关键因子；IAA和BRs是影响叶片磷的关键因子；CTK和BRs互作是影响叶片含氮的关键因子。

2.2 不同处理对籽出仁率、仁出油率、叶片钾含量及产量的影响

表3 方差分析Table 3 ANOVA

从表3可以看出，IAA对叶片钾含量、产量和仁出油率影响分别达到显著和极显著水平；GA对籽出仁率和仁出油率到达显著水平；CTK和BRs对仁出油率影响到显著水平，其他交互项对仁出油率影响也到显著水平。从表4可以发现籽出仁率、仁出油率、叶片钾含量及产量最佳组合分别是第26处理组合，即5月和10月喷施0.1mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.1 mg/L BRs时，第4处理组合即5月和10月喷施10 mg/L IAA、1 mg/L GA、1mg/L CTK和0.01 mg/L BRs时，第16处理组合即5月和9月喷施1mg/L IAA、0.1 mg/L GA、1 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，以及第21处理组合即5月和10月喷施0.1 mg/L IAA、10 mg/L GA、1mg/L CTK和0.01mg/L BRs时。

表4 LSD法多重比较Table 4 LSD multiple comparison

表4续

2.3 不同处理对开花时间、叶片SPAD值、叶片干物质积累和叶片氮磷的影响

表5 不同处理对开花时间、叶片SPAD值、叶片干物质积累和叶片氮磷的影响Table 5 The effect of the different treatments of hormone on flowering time, relative chlorophyll content and dry mass accumulation of leaf

从表5可以看出，处理3即5月和10月喷施10 mg/L IAA、10 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，长林53号油茶开花最早；处理7即5月和9月喷施10 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、0.1 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，叶片SPAD值最高；处理25即5月和9月喷施0.1mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，有最高的干物质得率；处理13即5月和10月喷施0.1 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.01 mg/L BRs时，叶片含磷最高；处理15即5月和9月喷施1 mg/L IAA、1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.1 mg/L BRs时，叶片含氮量最高。

2.4 油茶开花调节机理与各指标相关性分析

从表6可以看出，氮对油茶开花贡献率最高达到48.10%，其次是钾达到28.99%，而磷素影响最小，只有22.91%，因此实现油茶早日开花应该保证叶片中有足够的氮量，适当保证钾和磷的含量。

叶片干物质积累对提前开花献率最高达到54.17%，因此叶片足够的干物质积累对提前开花最有利，其次是钾，贡献率达到25.12%，叶片SPAD值影响最小，只有20.71%，因此在春季充分补充油茶养分，加快干物质的积累，可以提早油茶开花。

表6 主导分析汇总Table 6 Dominant analysis

3 结论与讨论

通过以上分析可以得出以下结论：

（1）IAA是影响产量和叶片SPAD值的关键因子；GA是影响叶片钾含量的关键因子；IAA与GA交互作用是影响籽出仁率和仁出油率的关键因子；影响花提前开放的关键因子是GA和CTK互作；IAA、GA和CTK互作是影响干物质积累的关键因子；IAA和BRs是叶片磷的关键因子；CTK和BR互作是影响叶片氮的关键因子。

（2）在5月和10月喷施10 mg/L IAA、10 mg/ L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，长林53号油茶最早开花；5月和9月喷施10 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、0.1 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，叶片SPAD值最高；5月和9月喷施0.1 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs时，有最高的干物质积累；5月和10月喷施1 mg/L IAA、1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.01 mg/L BRs时，叶片含磷最高；5月和9月喷施1mg/L IAA、1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.1mg/L BRs时，叶片含氮量最高。

（3）IAA对叶片钾含量、产量和仁出油率影响分别达到极显著水平；GA对籽出仁率和仁出油率达显著水平；CTK和BR对仁出油率影响达显著水平，其它交互项对仁出油率影响也达显著水平。

（4）籽出仁率、仁出油率、叶片钾含量及产量最佳组合分别是5月和10月喷施0.1 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、10 mg/L CTK和0.1 mg/L BRs、5月和10月喷施10 mg/L IAA、1 mg/L GA、1 mg/L CTK和0.01 mg/L BRs、5月和9月喷施1 mg/L IAA、0.1 mg/L GA、1 mg/L CTK和0.001 mg/L BRs、5和10月喷施0.1 mg/L IAA、10 mg/L GA、1 mg/L CTK和0.01 mg/L BRs。

植物生长调节剂与植物内源激素一样对植物生长具有非常重要的作用，基因表达最先是通过激素实现信号传导，激素水平又会影响基因的表达，一个良好的内外环境是优良基因得到完全表达的基础[13]；外源激素和内源激素之间关系紧密，往往存在着相互促进、相互消长和相互转化的关系，同时在不同的生长期对激素水平要求也是有差异的。油茶各器官也存在着形形色色的库和源的复杂关系，因此各指标间也存在着相互促进、相互消长和相互转化的关系；植物生长调节剂和植物天然激素一样，在植物体内含量极少，但是对植物生长和分化有非常重要的作用，IAA、GA、CTK和BR是植物体内最具代表性的激素，通过该对不同生长时期的油茶喷施这四种不同浓度的激素，初步了解到这几种激素对油茶关键生长过程的影响规律；油茶通过一定浓度、类型的激素处理，可以起到春化作用和光周期的效果，从而改变自然条件下形成的某些油茶生物学特性，以达到避逆的目的，并可以提前开花和提前成熟；在逆境条件下，油茶体内相关的激素水平会发生显著变化，形成信号传导机制，引起相关基因合成相应的逆境蛋白，通过施用不同水平的外源激素同样可以达到这一目的；通过外源激素的处理，可以增加源强和库强，使油茶生物量显著提高，这在生产实践中具有重大推广价值。

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Preliminary Studies on Regulating Mechanism of
Different Hormones on Key Growth Stages of Camellia oleifera

HU Yu-ling，HU Dong-nan，WANG Wei-feng，GON Li-na，ZHANG Hui，GUO Xiao-min*
（School of Landscape and Art，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045, China）

Study was conducted on effect of different hormones on the growth of Camellia oleifera. Different concentrations of IAA, GA, CTK and BRs were sprayed on Changlin-53 in different growth stages, according to L27(313) orthogonal design. Determinations showed that IAA is the key factor influencing relative chlorophyll content value and fruit yield GA is the key factor influencing K content in leaf. Interaction of GA and CTK is the key factor influencing early flowering. Interaction of IAA, GA and CTK is the key factor influencing dry matter accumulation. IAA and BRs is the key factor influencing P content in leaf. Interaction of IAA and GA is the key factor influencing oil rate and seed rate. Interaction of CTK and BRs is the key factor influencing N content in leaf. In May and Oct, spraying 10 mg/L IAA, 10 mg/L GA, 10 mg/L CTK and 0.001 mg/L BRs on Changlin-53 had earlier flowering. In May and September spraying 10 mg/L IAA, 0.1mg/L GA, 0.1 mg/L CTK and 0.001 mg/L BRs, is had highest relative chlorophyll content. In May and September, spraying 0.1 mg/L IAA, 0.1 mg/L GA, 10 mg/L CTK and 0.001 mg/L BRs had the highest drymatter accumulation. In May and Oct, spraying 1mg/L IAA, 1 mg/L GA, 10 mg/L CTK and 0.01 mg/L BRs had the highest P content in leaf. In May and September spraying 1mg/L IAA, 1 mg/L GA, 10 mg/L CTK and 0.1 mg/L BRs had the highest N content in leaf. The best combination for kernel rate, oil yield, K content in leaf is spraying 0.1 mg/L IAA, 0.1 mg/L GA, 10 mg/L CTK and 0.1 mg/L BRs in May and Oct., spraying 10 mg/L IAA, 1 mg/L GA, 1 mg/L CTK and 0.01 mg/L BRs in May and Oct., spraying 1 mg/L IAA, 0.1 mg/L GA, 1 mg/L CTK and 0.001mg/L BRs in May and September, spraying 0.1mg/L IAA, 10 mg/L GA, 1mg/L CTK and 0.01 mg/L BRs in May and Oct. Leaf dry matter and K content in leaf has the greatest effect on the flowering physiology.

orthogonal design; plant growth regulator; NPK; relative chlorophyll content; oil rate

S794.4

B

1001-3776（2011）02-0032-06

2010-10-15；

2010-12-19

国家十一五科技支撑项目“油茶丰产林水肥控制关键技术研究”（2009BADB1B0202）；江西省自然科学基金项目“上海威敌生化（南昌）有限公司产学研合作项目”（2007GZN0242）；国际植物营养研究所（IPNI）项目（Jiangxi-29）联合资助。

胡玉玲（1977－），男，浙江文成人，硕士研究生，从事油茶速生丰产培育技术研究；*通讯作者。