低温层积与外源激素对百合试管小鳞茎活力的影响

黄永旺，游向阳，方少忠，张 洁*

(1.福建省南平市延平区大横镇农技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省农业科学院生物技术研究所)

低温层积与外源激素对百合试管小鳞茎活力的影响

黄永旺1，游向阳2，方少忠3，张 洁3*

(1.福建省南平市延平区大横镇农技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省农业科学院生物技术研究所)

采用外源激素单独和复合渗透处理，研究在低温层积条件下对百合小鳞茎活力的影响，结果表明：外源激素处理能显著提高小鳞茎的活力表达，且含有GA3成分的复合处理较其他处理效果明显。采取IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L对百合试管小鳞茎进行渗调处理，同时在2℃条件下层积时间超过120 d，能极大改善百合小鳞茎的发芽率、芽干重和活力表达，促进百合试管小鳞茎的田间应用。

外源激素；低温；百合；试管鳞茎；活力

百合试管小鳞茎已获得初步应用，但现阶段与生产实际应用的衔接并不通畅，主要瓶颈在于百合试管小鳞茎活力的表达技术不够成熟。百合属于球根类花卉，低温条件是百合打破休眠所必需的[1]。前人的研究认为，百合打破休眠主要是通过低温处理，引起百合鳞茎的内源激素GA、IAA、ABA和ZT含量发生变化，使各激素之间的比值达到可能的临界阈值，从而诱导萌动[2-3]，低温层积与激素之间有互作效应，推动百合鳞茎活力表达。目前，国内关于百合种球低温春化、解除休眠、促进活性方面的研究，主要集中在生理变化方面，如研究低温对种球体内营养物质和活性物质含量变化的影响[4-5]。相当多的研究[6]持续证明，喷施外源激素GA是促进植物生长发育的主效因子，适当浓度的外源GA处理能显著提早郁金香的开花时间[7]。还有研究认为，低浓度的GA/IAA浸球处理可有效促进百合种球发芽[8]。外源激素促进花芽分化和抽薹开花的应用效果，往往需要各激素之间协调平衡才得以完成，单独使用的效果各方报道差异较大。为此，本试验通过外源激素处理百合试管小鳞茎，配合低温层积，以提高试管小鳞茎的活力，为百合试管小鳞茎的田间应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

激素处理于2014年在福建省农业科学院生物技术研究所实验室进行，低温层积处理在南平市延平区良种场试验基地内进行。

1.2 试验材料

以百合试管小鳞茎Siberia为材料，规格为小鳞茎径围(3.0±0.5)cm，洗净晾干备用。

1.3 试验设计

在小鳞茎入库冷藏层积前，用外源激素和消毒剂混合液对小鳞茎进行常温下浸泡30 min处理，共设置7个激素处理，以清水处理(处理8)为对照(表1)。

低温层积处理是将激素处理后的试管小鳞茎晾干，放入2℃条件下进行低温层积，保存基质为进口草炭，冷藏框采用40 cm×60 cm×20 cm的塑料筐，四周用透孔薄膜换气保湿，基质含水量为50%。从45 d起，每隔15 d采样催芽，至150 d为止。催芽培养基质为进口草炭、含水量70%，催芽时将小鳞茎取出朝上埋入催芽床基质中，每筐30粒，3次重复。催芽温度为22℃。以芽超过小鳞茎顶部0.5 cm以上为有效发芽。

1.4 测定项目

表1 外源激素处理设计

2 结果与分析

2.1 外源激素和低温层积对试管小鳞茎萌芽率的影响

用外源激素处理小鳞茎，对低温层积过程中萌芽率的影响效果不一。从图1可以看出，各萌芽率随时间的推移呈上升趋势，处理3、处理4、处理6、处理7提前发芽，到后期萌芽率均超过90%，分析上述4个处理的激素配方，均含有GA3成分，而其他处理不含GA3。因此，认为GA3可有效提高小鳞茎的萌芽率，缩短低温层积时间，说明含有GA3的外源激素配方对低温层积诱导小鳞茎发芽有明显的叠加效应。而单独使用IAA、6-BA则对萌芽率没有影响，甚至在后期出现一定程度的抑制作用。

2.2 外源激素和低温层积对试管小鳞茎芽干重的影响

从图2可以看出，外源激素可影响小鳞茎的芽干重。其中，处理7的效果最好，萌芽后期平均每粒芽干重超过1.6 g；处理4和处理6的芽干重也保持较高水平；但处理3(GA3单独处理)的芽干重在后期明显低于其他处理。说明GA3对芽干重的促进作用很小。含有IAA或6-BA处理的芽干重均有升高，说明IAA和6-BA对小鳞茎芽的细胞生长起促进作用。

2.3 外源激素和低温层积对试管小鳞茎活力指数的影响

从表2可以看出，外源激素处理能有效提高小鳞茎的活力。其中，处理7(3种激素的配方)效果最好，与其他处理差异均达极显著水平；单用1种激素的3个处理中，处理1(6-BA)与对照差异不显著，处理2(IAA)和处理3(GA3)与对照差异达极显著水平，尤其是处理3对提高小鳞茎活性效果较佳。同时对配方组分进行分析，含有GA3的复合配方作用明显。说明GA3起到主导作用，复合激素处理较GA3单独使用效果更显著，且层积时间达120 d后，小鳞茎活力显著提高。方差分析结果表明，外源激素与低温层积产生了良好的互作效应，差异达极显著水平。同时, IAA、6-BA、GA3复合处理对小鳞茎活力指数的提高起叠加效果，可见GA3可促进IAA、6-BA的作用发挥。

表2 外源激素和低温层积对百合试管小鳞茎活力指数的影响

注：外源激素列和层积时间行数值后无相同大、小写字母者，分别表示差异达极显著(a=0.01)、显著(a=0.05)水平。

3 结论

3.1 外源激素不同配方处理对低温层积过程中小鳞茎萌芽率的影响效果不一。含有GA3的处理较其他处理的小鳞茎萌芽率均有明显提高，低温层积时间缩短。而单独使用IAA、6-BA处理萌芽率一般，试验后期甚至出现一定程度的抑制。

3.2 外源激素的处理对小鳞茎芽干重产生显著影响。复合激素处理(处理7)的效果最好；含有IAA或6-BA的配方处理芽干重均有升高；而单独使用GA3对芽干重的促进作用很小。说明IAA和6-BA对细胞的生长起促进作用。

3.3 外源激素处理对小鳞茎的活力表达有极显著作用，单个激素处理中，相较于对照处理、6-BA和IAA处理，GA3处理可显著提高小鳞茎活力指数；含有GA3的复合配方作用更明显。因此，GA3起主导作用，且IAA、6-BA、GA3复合处理对小鳞茎活力指数提高起叠加效果，GA3可促进IAA、6-BA的作用发挥。

3.4 生产上采取处理7(IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L)对试管小鳞茎进行渗调处理，同时在2℃条件下层积时间超过120 d，能极大改善百合小鳞茎的萌芽率、芽干重和活力表达，促进百合试管小鳞茎的田间应用。各处理在前期萌芽率和干重比较低，主要原因是低温层积不够，尚未完全破除休眠。有研究报道GA3可代替低温层积的效应[10]，本试验证明含有GA3的配方确实和低温层积产生显著互作，使试管小鳞茎萌动时间提早，一定程度上缩短了低温层积时间，GA3是否可以完全代替低温层积，诱发小鳞茎破除休眠、促进萌动，还有待进一步试验研究。

[1]GERRITS M M,KIM K S,KLERK G J D.Hormonal control of dormancy in bulblets of Lilium speciosum cultured in vitro[J].Acta Horticulturae, 1992,325:521-527.

[2]刘奎彬,李秉真,刘梦云.不同贮藏温度下马铃薯的萌芽和内源激素含量变化[J].植物生理学通讯，1999,35(2):105-107.

[3]郑宝强，王雁，彭镇华,等.不同温度处理对‘绿世界’卡特兰花芽分化及内源激素动态变化的影响[J].林业科学研究,2010,23(6):833-838.

[4]李翊华.低温对百合鳞茎内源激素含量变化的影响[J].中国沙漠，2011,31(5):1208-1214.

[5]郭蕊，孙国惠.百合内源激素与鳞茎休眠及花芽分化关系的研究[J].辽宁林业科技，2007(5):44.

[6]赵莉，潘远智，朱峤.GA3、IBA和6-BA对香水百合开花特性及内源激素的影响[J].湖北农业科学,2012,51 (7):1385-1393.

[7]张克中.低温及赤霉素GA3处理对郁金香促成开花的作用[J].北京农学院学报，1999,14(3):20-23.

[8]蔡军火，魏绪英，连芳青,等.外源激素浸球对百合发芽及生长发育的动态效应研究[J].北方园艺,2008(12):106-109.

[9]游向阳,张洁,郭文杰,等.不同成熟度东方百合籽球冷藏后的生理生化特性及活力[J]. 福建农林大学学报：自然科学版,2013,42(3):252-256.

[10]宋建伟，苗卫东，王志玲,等.低温与GA3处理对乌桕种子发芽的影响[J]．安徽农业科学,2006, 34(15): 3673-3674.

(责任编辑：林芸青)

Effects of low temperature stratification and exogenous hormones on the viability of lily bulb in vitro

HUANG Yong-wang1, YOU Xiang-yang2, FANG Shao-zhong3, ZHANG Jie3*

(1.DahengTownAgriculturalTechniqueStationofYanpingDistrict,FujianProvince352123;2.FujianFlowerBonsaiCompany; 3.InstituteofBiotechnology,FAAS)

Effect of low temperature stratification on the viability of lily bulb in vitro were studied by simple or compound osmotic treatment of the exogenous hormone, the results showed that exogenous hormone treatment could significantly improve the activity expression of bulblets, and the compound treatment containing GA3 component had more obvious effect than the other treatment. In production, taking the osmotic treatment of IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA3 50 mg/L on tube lily bulb with the deposition time exceeds 120 d in the condition of 2℃, could greatly improve the germination rate, shoot dry weight and expression activity of lily bulb, and promote its field application.

Exogenous hormones; low temperature; lily; tube bulb; vitality

2016-01-28

黄永旺，男，1975年生，农艺师。

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1019-7)；福建省农业科学院科技创新团队建设项目(CXTD-2-17)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.09.009

*通讯作者：张洁，女，1983年生，助理研究员 (39508750@qq.com)。