生长调节剂浸根对当归温室苗出苗及生长进程的影响△

武伟国，蔡子平，王国祥*，米永伟

(1.甘肃省农业科学院 中药材研究所，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省中药材种质改良与质量控制工程实验室，甘肃 兰州 730070 3.甘肃省名贵中药材驯化与种苗繁育工程中心，甘肃 兰州 730070)

生长调节剂浸根对当归温室苗出苗及生长进程的影响△

武伟国1，2，3，蔡子平1，2，3，王国祥1，2，3*，米永伟1，2，3

(1.甘肃省农业科学院 中药材研究所，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省中药材种质改良与质量控制工程实验室，甘肃 兰州 730070 3.甘肃省名贵中药材驯化与种苗繁育工程中心，甘肃 兰州 730070)

目的通过生长调节剂打破温室当归苗的休眠状态，并促进其出苗及生长进程。方法以当归温室苗为材料，设计3因素4水平正交试验，于移栽时采用不同浓度梯度的赤霉素(GA3)，胺鲜酯(DA-6)和萘乙酸(NAA)混合溶液浸根，于出苗期监测出苗动态，于生长稳定期测量茎叶形态指标并统计抽薹率，于采挖期测量根部形态指标并统计产量。结果GA3，DA-6和NAA对温室当归苗的出苗率的影响极显著，影响作用的大小顺序为GA3>DA-6>NAA；当归温室苗的出苗率、产量均与GA3在0.01水平上显著相关，但与DA-6和NAA均不相关。结论GA3，DA-6和NAA药剂组合能有效打破当归温室苗的休眠状态，并显著促进其出苗及生长进程；筛选出的当归温室苗移栽时浸根的最佳药剂组合为96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA，当归温室苗的出苗率达到83.75%，当归产量达到363.22 kg·666.7 m-2。

生长调节剂；出苗动态；形态指标；产量

当归Angelicasinensis(oliv.) diels系伞形科当归属多年生草本植物，以根入药，味甘、辛，性温；含藁本内酯、α-蒎烯等不饱和烃、醇、醚、醛、酮、酚、酸、酯、磷脂、多糖和氨基酸等多种成分；具有调血活血、调经止痛、润肠通便等功效[1]。

传统上，当归育苗一般在海拔2500 m以上的生荒地或熟地进行，于6月份播种，10月份起苗，冬季贮藏后于次年4月份移栽[2]。生荒地在开垦时毁坏绿色植被，加剧区域水土流失程度。熟地育苗虽然不存在破坏生态的问题，但与生荒地育苗相比所育当归苗在移栽后早期抽薹现象严重[3]。鉴于此，科研工作者进行了当归温室育苗技术的探索，一般在日光温室进行，于11月份播种，次年3月份起苗后于4月份移栽[4]。温室育苗技术所育的当归苗没有经历冬季窖藏阶段，因此未受春化作用而处于休眠状态，出苗及生长过程缓慢是制约其应用的主要问题。

休眠被称为“生命的隐蔽现象”，通常受遗传因子、环境因子和激素控制。打破休眠通常有物理和化学两种方法。物理方法主要有光周期调控和温度调控，化学方法常用氰氨类化合物、激素或激素类似物等打破休眠[5]。赤霉素(GA3)是芽萌发所必需的，在调节芽萌发时起“原初作用”。赤霉素在打破人参、西洋参芽苞休眠而促进提早出苗方面具有明显效果[6]。胺鲜酯(DA-6)是一种具有极高生物活性的化合物，促进植物细胞的分裂和伸长，促进植物根系的发育，调节体内养分的平衡。萘乙酸(NAA)是广谱型植物生长调节剂，促进植物细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，在木本植物的扦插生根上应用广泛[7]。

本试验针对GA3、DA-6和NAA在打破当归温室苗休眠及促进其出苗与生长进程上的可能影响作用，采用GA3、DA-6和NAA的不同浓度梯度混合溶液于移栽时对当归温室苗浸根，统计出苗动态、茎叶形态指标、根部形态指标和产量，筛选最佳的浓度梯度组合，为打破当归温室苗休眠，促进其移栽后的出苗与生长进程提供可行方法。

1 材料与方法

1.1 材料

温室当归苗为本实验室于2015年10月所育，根长10.18±1.66 cm，茎粗4.70±0.85 mm，鲜重0.53±0.24 g。苗期每隔15天浇营养液一次，含60 mg·kg-1NO3-N，40 mg·kg-1NH4-N，50 mg·kg-1P2O5，100 mg·kg-1K2O。传统当归苗于岷县市场选购。GA3，DA-6和NAA均为化学纯。

1.2 方法

本试验于2016年在甘肃省渭源县会川镇半阴坡村(35.0387°N，104.0556°E)进行，前茬作物为黄芪。试区海拔2250 m，气候高寒阴湿，昼夜温差大，年平均气温4.7 ℃，年平均降水量650 mm，无霜期130 d，土壤类型为黑垆土。试验地土壤有机质37.1 g·kg-1，速效钾215 mg·kg-1，速效磷59.6 mg·kg-1，碱解氮250 mg·kg-1，pH7.77。

试验包括GA3、DA-6和NAA共3个因素，每个因素含4个水平，根据因素水平，设计3因素4水平L16(34)正交试验，研究不同浓度梯度的GA3，DA-6和NAA的混合溶液浸根在促进温室当归苗出苗、生长上的作用，浸根时间10 min，浸根温度25 ℃。设传统当归苗(CK1)和不浸根温室当归苗(CK2)两个对照，因素水平设计见表1，试验设计及结果见表2。移栽试验选用35 cm宽黑色地膜，采用膜侧移栽方式于2016年4月30日移栽，共16个处理，3次重复，小区面积4 m×3 m=12 m2，行距40 cm，株距7.5 cm。

自2016年6月5日起统计出苗率，每隔5天进行一次；2016年10月15日测量茎叶形态指标，统计抽薹率并拔出抽薹植株；2016年11月10日采挖后测量根部形态指标，按照鲜重统计产量。

表1 3因素4水平正交试验设计

1.3 数据分析

采用SPSS 17.0进行方差分析和相关分析，采用Excel 2003进行统计作图，图中每个水平相应的数值为边际均值，不同字母表示在0.05水平上的显著性差异，结果以平均值±标准差(mean±SD)的形式表示。

表2 L16(34)正交试验设计及结果

2 结果与分析

2.1 生长调节剂组合浸根对当归出苗动态的影响

图1～4分别为正交试验设计的16种浓度梯度组合溶液浸根所对应的当归出苗动态。出苗动态直接反映了生长调节剂促进当归出苗的作用，由图1～4可见，传统当归苗虽然出苗快，但在统计时间内保苗率缓慢下降，这与传统当归苗感病死亡有关，不浸根温室当归苗在统计时间内因处于休眠状态而没有出苗。在统计时间内，组合1、2、4、5、11、12、14、15和16的出苗动态呈现“慢—快—慢”的趋势，出苗速率较快；组合6、7、8、9、10和13的出苗动态呈现“慢—快”的趋势，出苗速率较慢；组合3(80 mg·L-1GA3，15 mg·L-1DA-6，40 mg·L-1NAA)的出苗动态呈现匀速变化的趋势，在所有组合中开始出苗时间最早且出苗率最高。对组合3对应的出苗率(Y)与时间(X)进行线性拟合，得到的拟合方程为Y=0.020 5X-0.449 8，R2=0.990 7，由该方程得出，组合3浸根下温室当归苗从移栽起第22天开始出苗，第46天出苗率达50%。

图1 生长调节剂组合1～4浸根对应的当归出苗动态

图2 生长调节剂组合5～8浸根对应的当归出苗动态

图3 生长调节剂组合9～12浸根对应的当归出苗动态

图4 生长调节剂组合13～16浸根对应的当归出苗动态

方差分析表明，GA3、DA-6和NAA对出苗率的影响极显著(P<0.01)，影响作用的大小顺序为GA3>DA-6>NAA。图5表明，出苗率随GA3浓度的增加有提高的趋势，随DA-6浓度的增加有降低的趋势，而随NAA浓度的增加变化趋势不明显。相关分析表明，出苗率与GA3浓度在0.01水平上显著相关，r=0.767；出苗率与DA-6和NAA浓度均不相关。

图5 生长调节剂组合浸根对当归出苗率的影响

设x1、x2和x3分别为GA3、DA-6和NAA浓度的水平值，y为出苗率，采用模型y=k+ax1+bx2+cx3+dx12+ex22+fx32+gx1x2+hx1x3+ix2x3，建立GA3、DA-6和NAA浓度与出苗率的三元二次拟合方程：

y=-0.355 1+0.321 6x1+0.290 2x2+0.059 82x3-0.047 35x12-0.052 92x22-0.015 91x32-0.010 85x1x2+0.027 79x1x3-0.017 92x2x3，R2=0.809 2。对方程求一阶偏导，得到关于x1，x2和x3的三元一次方程组，求解得x1=4.80，x2=1.35，x3=5.31，对应的当归出苗率为83.75%，生长调节剂浓度组合为96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA。

2.2 生长调节剂组合浸根对当归茎叶形态指标的影响

图6 生长调节剂组合浸根对当归株高的影响

图6～11表明，茎叶形态指标株高、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄粗和叶片数等随GA3浓度的增加有提高的趋势，而随DA-6和NAA浓度的增加变化趋势不明显。方差分析表明，GA3对株高的影响极显著(P<0.01)，DA-6和NAA对株高的影响不显著(P>0.05)。GA3和DA-6对叶长的影响极显著(P<0.01)，NAA对叶长的影响不显著(P>0.05)。DA-6对叶宽的影响显著(P<0.05)，GA3和NAA对叶宽的影响不显著(P>0.05)。DA-6对叶柄长的影响极显著(P<0.01)，GA3和NAA对叶柄长的影响不显著(P>0.05)。GA3、DA-6和NAA对叶柄粗的影响均不显著(P>0.05)。GA3对叶片数的影响显著(P<0.05)，DA-6和NAA对叶片数的影响不显著(P>0.05)。

图7 生长调节剂组合浸根对当归叶长的影响

图8 生长调节剂组合浸根对当归叶宽的影响

图9 生长调节剂组合浸根对当归叶柄长的影响

图10 生长调节剂组合浸根对当归叶柄粗的影响

图11 生长调节剂组合浸根对当归叶片数的影响

2.3 生长调节剂组合浸根对当归根部形态指标的影响

图12～14表明，根部形态指标茎粗、根长和鲜重等随GA3浓度的增加有提高的趋势，而随DA-6和NAA浓度的增加变化趋势不明显。方差分析表明，GA3、DA-6和NAA对茎粗、根长和鲜重的影响均不显著(P>0.05)。

图12 生长调节剂组合浸根对当归茎粗的影响

图13 生长调节剂组合浸根对当归根长的影响

图14 生长调节剂组合浸根对当归鲜重的影响

2.4 生长调节剂组合浸根对当归抽薹率及产量的影响

温室当归苗的抽薹率均在2.50%以下，且正交试验的各处理间无显著差异(P>0.05)，传统当归苗的抽薹率为11.95%。图15表明，产量随GA3浓度的增加有提高的趋势，而随NAA和DA-6浓度的增加变化趋势不明显。方差分析表明，GA3对产量影响极显著(P<0.01)，DA-6对产量影响显著(P<0.05)，NAA对产量影响不显著(P>0.05)。相关分析表明，产量与GA3浓度在0.01水平上显著相关，r=0.486；产量与DA-6和NAA浓度均不相关。

图15 生长调节剂组合浸根对当归产量的影响

3 讨论与结论

生长调节剂在药用植物的栽培上应用广泛，如促进休眠解除、调控营养生长与生殖生长、增强抗逆性、提高产量和品质等[8]。外源的生长调节剂通过影响内源激素的含量而起作用，而激素通过协同、拮抗作用调控植物生长发育的过程[9-10]。在浸根过程中，生长调节剂渗透进根部细胞，改变了细胞的激素水平，从而诱导一系列基因的表达，进而促进毛根生成和顶芽萌发。

GA3、DA-6和NAA均极显著地提高了当归温室苗的出苗率，这表明它们在促进当归温室苗的出苗进程上作用明显。GA3的作用大于DA-6和NAA，这与GA3属于植物激素，进入细胞后能直接与受体结合而诱导基因表达相符合。出苗率与GA3，DA-6和NAA浓度的水平值间存在较好的三元二次方程拟合关系，表明正交试验选择的生长调节剂的浓度区间是合理的。GA3、DA-6和NAA对茎叶形态指标、根部形态指标和产量均有不同程度的影响，这表明它们在促进温室当归苗的生长进程上也有一定作用。

综上所述，GA3、DA-6和NAA组合浸根是移栽时打破当归温室苗休眠的有效方法，且能显著促进其出苗及生长进程，在生产上具有较好的应用前景。通过出苗率与生长调节剂浓度间的拟合方程确定的最佳浓度梯度组合为96.00 mg·L-1GA3、20.26 mg·L-1DA-6、53.12 mg·L-1NAA，在此条件下，温室当归苗的出苗率达到83.75%，当归产量达到363.22 kg·666.7 m-2。

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EffectsofGrowthRegulatorRoot-soakingonGreenhouse-cultivatedAngelicaSeedlingsEmergenceandGrowthProgress

WUWeiguo1，2，3，CAIZiping1，2，3，WANGGuoxiang1，2，3*，MIYongwei1，2，3

(1.InstituteofChineseHerbalMedicines，GansuAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou730070，China；2.GansuProvincialEngineeringLaboratoryforGeneticImprovementandQualityControlofChineseHerbalMedicine，Lanzhou730070，China;3.GansuProvincialEngineeringCenterforDomesticationandSeelingPropogationofRareChineseHerbalMedicine,Lanzhou730070,China)

Objective：To break the dormant state of greenhouse-cultivated angelica seedlings and promote its emergence and growth progress by means of growth regulator.MethodsWith greenhouse-cultivated angelica seedlings as materials，3 factors 4 levels orthogonal test was designed，different concentration gradient mixture solution of gibberellin (GA3)，diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) and naphthylacetic acid (NAA) was used to soak root when transplanting，the emergence dynamics was monitored in emergence period，the stem-leaf morphological index and bolting rate were measured in stationary growth stage，the root morphological index and yield were measured in harvest time.ResultsGA3，DA-6 and NAA had highly significant effects on emergence rate of greenhouse-cultivated angelica seedlings，the order of effects was GA3>DA-6>NAA；the emergence rate and yield of greenhouse-cultivated angelica seedlings were correlated with GA3at 0.01 level significantly，but they weren’t correlated with DA-6 and NAA.ConclusionThe reagent combination of GA3，DA-6 and NAA could break the dormant state of greenhouse-cultivated angelica seedlings and promote its emergence and growth progress significantly；the optimal reagent combination screened for root-soaking of greenhouse-cultivated angelica seedlings when transplanting was 96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA，the emergence rate of greenhouse-cultivated angelica seedlings was 83.75%，the yield of angelica was 363.22 kg·666.7 m-2.

Growth regulator；emergence dynamics；morphology index；yield

甘肃省农业科学院中药材重大科技创新专项(2013GAAS03-02);中央财政引导地方科技创新平台项目子课题(2016-A-02)甘肃省农业科学院农业科技便新专项(2017GAAS29)

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王国祥，副研究员，研究方向：经济作物育种与栽培；Tel：(0931)7613319，E-mail：gdhwgx@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.019

2017-07-21)