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赤霉素对邓恩桉嫁接种子园花蕾生长的影响

2015-09-16李昌荣郭东强韦理电卢陆峰项东云

福建林业科技 2015年2期
关键词:邓恩保存率赤霉素

周 维,李昌荣,郭东强,杨 梅,韦理电,卢陆峰,项东云

(1.广西林科院、广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002; 2.广西大学,广西 南宁 530001; 3.广西环江县华山林场,广西 环江 547100)

赤霉素对邓恩桉嫁接种子园花蕾生长的影响

周 维1,李昌荣1,郭东强1,杨 梅2,韦理电3,卢陆峰3,项东云1

(1.广西林科院、广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002; 2.广西大学,广西 南宁 530001; 3.广西环江县华山林场,广西 环江 547100)

以邓恩桉嫁接种子园为研究材料,分别以赤霉素0、500、1000、1500 mg·L-1进行叶面喷施,研究赤霉素处理对花蕾直径生长、花蕾保存率,叶片叶绿素、氨基酸、蛋白质、可溶性糖含量的影响。结果表明:赤霉素处理后花蕾保存率、氨基酸含量、可溶性糖含量显著高于对照,花蕾直径生长量第2次观测值显著大于对照,可溶性蛋白质含量第1、2次观测值显著高于对照;随着时间的延长,叶绿素含量呈先升高后下降趋势,氨基酸、可溶性蛋白质含量分别呈极显著、显著下降趋势,可溶性糖含量呈显著上升趋势。表明赤霉素处理对提高花蕾直径生长量、花蕾保存率、叶绿素、氨基酸、可溶性蛋白质、可溶性糖含量效果明显,其中以赤霉素1000 mg·L-1处理效果最好。

邓恩桉;嫁接种子园;花蕾;赤霉素

赤霉素是高等植物体内重要激素,在植物整个生命周期中起着重要的调控作用,如解除种子休眠,促进种子萌发,调节花和种子发育,促进植物节间伸长,防止落花落果[1-3]。在果树上的不少研究表明[4-6],在花期前或花期施用赤霉素可减少落花落果,显著提高结实率。

邓恩桉(Eucalyptusdunnii)为桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)乔木,天然分布于澳大利亚,该树种树形高大,干形通直,生长速度快且耐寒[7]。邓恩桉木材密度大,纹理直,心材淡白色,纤维品质好,既适合作纸浆纤维原料,又适合作锯材,是培育纸浆纤维、中大径材的优良树种[8-10]。我国引种试验表明,邓恩桉是少有的夏雨型、速生丰产、耐寒力强的桉树树种,很适合在广西北部、湖南、福建、江西等冷凉地区生长[11-16]。但邓恩桉开花结实能力非常低,即使有花蕾,也很容易脱落,无法形成种子,限制了该树种的推广种植,同时该树种的遗传改良也受到约束。国内邓恩桉造林用种只得高价从澳大利亚进口,同时该树种的组培、扦插无性繁殖困难,难以通过无性繁殖这个途径解决其种苗生产问题,种子稀缺成为发展该树种的一个障碍。为了解决邓恩桉的种子生产难题,广西林科院桉树研究所于2010年在桂西北建立了邓恩桉嫁接种子园4 hm2,本文利用赤霉素对有花蕾植株进行处理,研究赤霉素对花蕾生长及叶片生理特征的影响。以期为邓恩桉开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于环江县华山林场雅龙分场,北纬25°18′、东经108°24′,海拔800 m,为中山地貌,林地地势平缓,年平均气温16.2℃,极端最高气温35.6 ℃,极端最低气温 -3.4 ℃,年均降水量1475.6 mm,土壤为红壤,土层深度80 cm。

1.2 试验材料

邓恩桉嫁接种子园,建于2010年7月,共有43个家系。接穗采自20年生邓恩桉优树,于2009年11月在苗圃进行嫁接,选择生长正常的嫁接苗上山造林。随机选择生长正常、有花蕾的植株为试验材料。

1.3 试验设计

试验设4个处理:CK、处理1、处理2、处理3,即赤霉素分别为0(CK)、500、1000、1500 mg·L-1。单株小区,3次重复。采用叶面喷施,以叶面滴水为限,每隔15 d喷施1次,共3次。每隔15 d取每株成熟、无病虫害的叶片,共3次,洗净、擦干表面的水,测定叶绿素、游离氨基酸、蛋白质、可溶性糖含量。

每株随机测量花蕾直径30个,同时选择有花蕾的枝条1根,挂上标签,为观测花蕾保存率的固定观测枝,分别测定花蕾直径基数和花蕾总数。每隔15 d观测1次,共观测4次(第1次观测在最后1次喷施药物前)。

1.4 测定方法

叶绿素含量测定采用丙酮乙醇混合液浸提法(80%丙酮∶95%乙醇=1∶1)[19];蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法[17];可溶性糖含量测定采用蒽酮法[17];游离氨基酸含量测定采用茚三酮法[17];花蕾直径用电子游标卡尺测量(mm)。

1.5 数据处理

运用Microsoft Excel 2007以及DPS 18.0数据处理软件对数据进行统计、单因素随机方差分析法、多重比较(LSD检验和邓肯新复极差法)。

2 结果与分析

2.1 赤霉素对花蕾生长的影响

从表1可知:各赤霉素处理花蕾直径生长量在第2次观测时显著大于对照,其余2次观测差异不显著,说明赤霉素处理对前期花蕾直径生长量效果明显,随着时间的增长,赤霉素处理对花蕾直径生长量效果不明显;各赤霉素处理花蕾保存率显著高于对照,说明赤霉素处理对提高花蕾保存率效果显著,各处理花蕾保存率从大到小排序为处理2(1000 mg·L-1)>处理3(1500 mg·L-1)>处理1(500 mg·L-1)。

2.2 赤霉素对叶绿素总含量的影响

表2可看出:赤霉素处理的叶绿素含量显著高于对照;随时间的延长,叶绿素含量呈先升高后下降的趋势。对照处理第1次与第2次观测值间差异显著,赤霉素处理第2次观测值显著高于第1、3次观测值(图1)。说明赤霉素处理可显著提高叶绿素含量,且中期效果最明显。

2.3 赤霉素对氨基酸含量的影响

由表2可知:处理2、处理3叶片氨基酸含量显著高于对照;处理1叶片氨基酸含量高于对照,但差异不显著。以处理2叶片氨基酸含量最高,处理3有所下降,说明赤霉素1000 mg·L-1处理提高叶片氨基酸含量效果最好,赤霉素1500 mg·L-1时起到抑制作用。氨基酸含量随着时间的延长呈下降趋势,3次观测期氨基酸含量间差异极显著(图2)。

表1 赤霉素对邓恩桉花蕾生长的影响

*:表中数据为3次重复平均值±标准差;同列不同小写字母为差异显著(P<0.05)。下同。

表2 赤霉素处理对邓恩桉叶绿素含量、氨基酸含量的影响

图1 叶绿素含量在3次观测期中的变化图2 氨基酸含量在3次观测期中的变化

2.4 赤霉素对蛋白质含量的影响

从表3可知:赤霉素处理叶片可溶性蛋白质含量在第1、2次观测时显著高于对照,而第3次观测时与对照差异不显著。说明赤霉素处理能有效提高叶片可溶性蛋白质含量,但随着时间推移效果反而下降。对照在3次观测值间差异不显著,赤霉素处理在3次观测值间差异显著(图3)。

2.5 赤霉素对可溶性糖含量的影响

从表3看出:赤霉素处理叶片可溶性糖含量3次测定值均显著高于对照,赤霉素质量浓度在0~1000 mg·L-1时,随处理浓度提高叶片可溶性糖含量增加,而赤霉素1500 mg·L-1处理时叶片可溶性糖含量稍微下降。说明赤霉素处理能有效提高叶片可溶性糖含量,且可溶性糖含量随着时间延长呈显著上升趋势(图4)。

表3 赤霉素对邓恩桉蛋白质和可溶性糖含量的影响

图3 蛋白质含量在3次观测期中的变化图4 可溶性糖含量在3次观测期中的变化

3 讨论与结论

赤霉素处理能使花蕾生长加快,早开花[18];赤霉素喷洒牡丹时发现,落叶期延迟,开花期提前,开花率提高,花径增大[19]。本试验结果表明,不同赤霉素浓度处理花蕾直径生长量在第2次观测时显著大于对照,其余2次观测差异不显著,说明赤霉素处理对邓恩桉花蕾直径前期生长效果明显,对后期生长也有一定的促进作用,但随着时间的推移,效果不明显。赤霉素处理花蕾保存率显著高于对照,说明赤霉素处理对提高花蕾保存率效果显著。在适宜的浓度范围,赤霉素对花蕾生长和保存率的作用随着浓度的增加而增强,同时赤霉素的作用随着时间的增长而减弱。总体来看,花蕾直径生长和保存率以赤霉素1000 mg·L-1处理的效果最好,浓度过高抑制花蕾直径生长。由于邓恩桉花蕾生长周期长、受环境条件影响大,需要更多的试验材料和多次重复试验,才能找到在邓恩桉种子园中推广应用的适宜浓度。

叶片叶绿素含量是反映叶片主要生理活性变化的重要指标之一,与叶片光合机能大小密切相关。叶绿素是植物进行光合作用的物质基础,在同一物种中,叶绿素含量的高低可作为判断植物生长快慢的生化指标[17]。李云[20]在非洲菊研究中认为赤霉素处理对叶绿素含量、花朵大小有影响,但浓度过高则有负向作用。叶绿素含量高则间接反映植物的营养生长旺盛,含量降低则间接表明植株由营养生长开始向生殖生长过渡。本试验表明,叶片叶绿素含量先升高后下降,说明此时营养生长稍有减缓,生殖生长旺盛。

氨基酸是组成蛋白质的基本单位,可溶性糖和可溶性蛋白质是植物生殖生长过程中重要的营养物质。试验结果显示,赤霉素处理能显著提高邓恩桉叶片可溶性糖含量和蛋白质含量。说明赤霉素处理可以促进植物的能量代谢,使蛋白质和糖合成代谢加强,从而导致蛋白质和糖含量的增加,以满足植株在生殖生长时对营养的大量需求。Greenboim-Wainberg等[21]在苹果喷赤霉素研究中得出,花器官发育阶段喷赤霉素则迅速提高可溶性糖含量,这可能是赤霉素处理能使a-淀粉酶活性提高,淀粉降解速度加快,可溶性糖含量增加较快。本试验中,随着赤霉素浓度的增加,氨基酸、可溶性糖含量和蛋白质含量逐渐增高,在1000 mg·L-1浓度处理时达到最高,在1500 mg·L-1浓度处理时略有下降,说明赤霉素作为植物生长发育激素,合适的浓度处理,能促进邓恩桉核酸、蛋白质合成和能量代谢,超过一定的浓度则起到抑制作用。

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The Effects of GA3on Buds Growth of Grafting Seed Orchard ofEucalyptusdunnii

ZHOU Wei1,LI Chang-rong1,GUO Dong-qiang1,YANG Mei2,WEI Li-dian3,LU Lu-feng3,XIANG Dong-yun1

(1.GuangxiForestryResearchInstitute,GuangxiKeyLaboratoryofSuperiorTimberTreesResourceCultivation,Nanning530002,Guangxi,China; 2.GuangxiUniversity,Nanning530001,Guangxi,China; 3.GuangxiHuanjiangforestryfarm,Huanjiang547100,Guangxi,China)

The grafting seed orchard ofE.dunniias the research materials,clear water treatment as CK,3 concentrations(500、1000、1500 mg·L-1) of GA3were taken to spray the foliage,the effects of treatment with GA3on buds diameter growth,chlorophyll,amino acids,soluble protein,soluble sugar content were researched.The results showed that:buds preservation rate,amino acid content and soluble sugar content with GA3treatments were significantly higher than that of CK,buds diameter growth at the 2nd observation period was significantly greater than that of CK,the soluble protein content at 1,2 observation periods was higher than that of CK;at 3 times observations,chlorophyll content increased and then decline,amino acids content,soluble protein content decreased significantly followed the observation time,soluble sugar content with a significant increase followed the observation time.The effects on buds diameter growth,bud preservation rate,chlorophyll,amino acids,soluble protein,soluble sugar content were obvious with the GA3treatments,the effects of 1000 mg·L-1concentrations were best.

Eucalyptusdunnii;grafting seed orchard;buds;gibberellins

2014-04-25;

2014-06-08

广西优良用材林资源培育重点实验室开放课题(12A0102)

周维(1962—),女,广西桂平人,广西林科院高级工程师,从事森林培育研究。E-mail:andyharry@126.com。

项东云(1960—),男,广西扶绥人,广西林科院教授级高级工程师,从事林木遗传育种研究。E-mail:xiang-dongyun@aliyun.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.02.004

S792.39;Q945.6+4

A

1002-7351(2015)02-0016-04

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