仲丁灵对西瓜腋芽内源激素的影响

马绍鋆 田红梅 王明霞

（安徽省农业科学院园艺研究所，安徽合肥230031）

西 瓜〔Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum. et Nakai〕属于葫芦科西瓜属经济作物，在世界园艺产业中占有重要地位。在西瓜生产过程中，需人工抹除腋芽，费时费工。仲丁灵属于二硝基苯胺类化合物，为高效低毒烟草抑芽剂之一，兼具触杀与内吸两种作用，对抑制腋芽的生长效力高，药效快，在作物中残留量较低，对作物安全，在实际生产中具有重要意义。美国北卡罗来纳州立大学于20世纪40年代末期首先使用烟草化学抑芽剂，发现醋酸吲哚对烟草腋芽抑制有一定效果（马丽先，1983）。马绍鋆等（2017a，2017b）研究了仲丁灵对西瓜腋芽抑制效果以及对西瓜腋芽细胞膜透性和防御酶活性的影响，结果表明，稀释70倍的仲丁灵对西瓜腋芽的抑制效果最佳，达到75.6%，同时细胞膜透性发生变化，4种防御酶（POD、SOD、PPO、PAL）活性也呈现不同变化，为揭示仲丁灵抑制西瓜腋芽生长的机理奠定了基础。为进一步探讨其抑制机理，本试验采用化学抑制剂仲丁灵乳油对西瓜腋芽进行处理，对不同处理时间后西瓜腋芽内源激素含量进行动态分析，以期为仲丁灵乳油抑芽机理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试西瓜品种选用安徽省农业科学院园艺研究所自主选育的优质西瓜品种秀丽，供试试剂为37.3%仲丁灵乳油，试验于2017年4～5月在本所蔬菜育种试验地进行。

1.2 试验设计

秀丽西瓜浸种和催芽后，选用50孔穴盘基质育苗，三叶一心时定植，小区面积15 m2，每小区定植30株，随机区组排列。待主蔓开始出现腋芽时，于晴天16：00以后采用笔涂法对西瓜腋芽涂抹37.3%仲丁灵乳油70倍液，每株用药液量10～15 mL，以涂抹无菌水为对照，每个处理4次重复。

1.3 测定项目

将仲丁灵一次性涂抹4个小区的西瓜腋芽后，分别采集涂抹后1、7、14 d和21 d的第4节位西瓜腋芽，每小区采集10株，3次重复。将西瓜腋芽置于自封袋内并放入冰盒，经液氮处理后置于-80℃超低温冰箱内保存，用于游离态内源激素玉米素核苷（ZR）、吲哚-3-乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）含量的测定。

1.4 内源激素的提取与测定

准确称取0.5 g冷冻样品，加入4 mL样品提取液（预冷体积比为80%的甲醇水溶液，内含1 mmol·L-1二叔丁基对甲苯酚），冰浴研磨成匀浆并转入试管中，摇匀后置于4 ℃冰箱中提取12 h后，10 000 r·min-1离心15 min，取上清液过C-18固相萃取柱纯化。将过柱后的样品转入离心管中，用N2吹干，去除提取液中的甲醇，用去离子水定容。应用酶联免疫吸附测定法（ELISA）进行测定，所用试剂盒由中国农业大学作物化学控制研究中心提供，使用Thermo Multlskan FC型酶标仪测定。

1.5 数据分析

数据采用DPS软件进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 仲丁灵对西瓜腋芽ZR含量动态变化的影响

如图1所示，仲丁灵乳油70倍液处理后，随着时间的延长，西瓜腋芽的ZR含量呈现逐渐增加的变化趋势，在涂抹后21 d达到最大值，为10.12 ng·g-1（FW），与对照在21 d时的ZR含量相比存在显著差异。对照在涂抹后1～14 d，西瓜腋芽的ZR含量变化相对平稳，涂抹后14～21 d ZR含量表现为逐渐下降的趋势。

图1 仲丁灵对西瓜腋芽ZR含量动态变化的影响

图中不同小写字母表示与对照差异显著（P＜0.05），不同大写字母表示与对照差异极显著（P＜0.01），下图同。

2.2 仲丁灵对西瓜腋芽IAA含量动态变化的影响

如图2所示，仲丁灵乳油70倍液处理后，随着时间的延长，西瓜腋芽的IAA含量呈现先增加后逐渐趋于平稳趋势，在涂抹后7 d达到最大值，为63.94 ng·g-1（FW）。而对照西瓜腋芽的IAA含量则表现为先下降后逐渐趋于平稳趋势，在涂抹后21 d极显著低于仲丁灵处理的IAA含量。

图2 仲丁灵对西瓜腋芽IAA含量动态变化的影响

2.3 仲丁灵对西瓜腋芽ABA含量动态变化的影响

如图3所示，仲丁灵乳油70倍液处理后，随着时间的延长，西瓜腋芽的ABA含量呈现逐渐上升的变化趋势，而对照西瓜腋芽的ABA含量则呈现先上升后下降的趋势。其中，仲丁灵乳油70倍液处理后，西瓜腋芽的ABA含量在涂抹后21 d达到最大值，为77.80 ng·g-1（FW），与对照存在极显著差异。

图3 仲丁灵对西瓜腋芽ABA含量动态变化的影响

2.4 仲丁灵对西瓜腋芽GA3含量动态变化的影响

如图4所示，仲丁灵乳油70倍液处理后，随着时间的延长，西瓜腋芽的GA3含量呈现先下降后上升的变化趋势，而对照西瓜腋芽的GA3含量则表现为逐渐上升的趋势，在涂抹后21 d达到最大值，为7.82 ng·g-1（FW）。涂抹后7～21 d，仲丁灵乳油70倍液处理均极显著低于对照。

图4 仲丁灵对西瓜腋芽GA3含量动态变化的影响

2.5 仲丁灵对西瓜腋芽IAA/ZR动态变化的影响

如图5所示，仲丁灵乳油70倍液处理后，随着时间的延长，西瓜腋芽的IAA/ZR呈现先上升后平稳的变化趋势，在涂抹后7 d IAA/ZR达到最大值，为7.24。对照西瓜腋芽的IAA/ZR则呈现逐渐下降的变化趋势。仲丁灵处理的IAA/ZR在涂抹后21 d极显著高于对照。物分枝发育和腋芽形成过程中起关键作用（Mcsteen et al.，2009；Assuero & Tognetti，2010；Liu et al.，2011）。研究表明，细胞分裂素水平的高低可以决定腋芽是否产生，对腋芽的形成有直接的影响（Hempel & Feldman，1994；Frank et al.，2000）。Li和Bangerth（1992）研究发现，用细胞分裂素处理豌豆植株腋芽，处理部位的内源生长素含量有所增加，促进了生长素从腋芽向外运输，并进一步促进了腋芽的生长。本试验研究发现，经仲丁灵乳油70倍液处理的西瓜腋芽ZR含量在涂抹后21 d显著高于对照，且腋芽的生长受到一定的抑制，可能是由于西瓜植株顶端的生长素通过抑制体内细胞分裂素的合成或玉米素前体向玉米素的转化，进而控制植株体内活性细胞分裂素含量，并抑制腋芽中生长素的合成和向外运输（李春俭，1997）。

IAA对于植物分蘖的影响主要表现为IAA可促使植物顶端优势的形成。IAA在高浓度条件下能抑制腋芽的萌发，本试验中，IAA的含量在仲丁灵涂抹后21 d极显著高于对照，对西瓜腋芽的生长有抑制作用。而其他研究表明，IAA和细胞分裂素的比值与腋芽的生长发育密切相关，比值高时腋芽生长受到抑制，反之腋芽生长较快。本试验研究发现，经仲丁灵处理的西瓜腋芽的IAA/ZR在涂抹后21 d极显著高于对照，腋芽生长缓慢或生长受到抑制，这与Tamas等（1998）发现多种植物激素之间的相互作用能够直接调控植株腋芽的生长发育的结果是一致的。

影响腋芽萌发的关键因素除了IAA和细胞分裂素的比值之外，脱落酸也会使腋芽的萌发受到抑制。ABA为诱导腋芽休眠的正调控因子（方志荣等，2007），可促进腋芽休眠的诱导与维持（杨荣超 等，2012）。本试验研究发现，在仲丁灵涂抹后21 d，西瓜腋芽的ABA含量达到峰值，此时西瓜腋芽由黄色逐渐转变为褐色，最终表现为腋芽的生长受到抑制。

GA3可以促进高等植物细胞和茎的伸长、叶片增大、打破休眠和促进发芽（李保珠 等，2011），腋芽的生长发育与植株特定部位GA3含量的增加密切相关。本试验结果表明，经仲丁灵处理后的西瓜腋芽GA3含量从涂抹后7～21 d始终极显著低于对照，表现为腋芽的生长受到抑制。

图5 仲丁灵对西瓜腋芽IAA/ZR动态变化的影响

3 结论与讨论

仲丁灵属于低毒农药，广泛应用于抑制烟草腋芽和芽前土壤除草，同时具有植物生长调节剂属性。腋芽的形成和发育受到植物激素、环境以及遗传因子的调控，其中生长素和细胞分裂素在调控植

通过使用37.3%仲丁灵乳油抑芽剂，明显抑制了西瓜腋芽的生长。经测定，西瓜腋芽4种游离态内源激素（ZR、IAA、ABA、GA3）含量均呈现不同变化，说明西瓜腋芽生长与内源激素密切相关。其中仲丁灵处理前期ZR含量低于对照，且变化趋势平稳，处理14 d后ZR含量逐渐增加，而对照ZR含量逐渐下降；仲丁灵处理的IAA含量呈现先增加后趋于平稳趋势，而对照呈现先下降后逐渐趋于平稳趋势；仲丁灵处理的ABA含量呈现逐渐上升的变化趋势，而对照呈现先上升后下降的趋势；仲丁灵处理的GA3含量呈现先下降后上升的变化趋势，而对照呈现逐渐上升趋势；仲丁灵处理的IAA/ZR则呈现先上升后平稳的变化趋势，对照呈现逐渐下降趋势。且在处理后21 d时，仲丁灵处理的ZR、IAA、ABA、GA3含量及IAA/ZR与对照的差异均达到显著或极显著水平。不同激素之间存在复杂的拮抗与促进作用，同时受外界条件的影响，4种激素间的动态平衡对西瓜植株整体的生长发育十分重要（王忠，2000）。以上研究结果为揭示仲丁灵抑制西瓜腋芽生长机理奠定了基础。

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