芸薹素内酯对蔓性千斤拔漂浮育苗幼苗生物学特性的影响

2018-01-23李小勇夏祥华黄丹娜蒋向军

作物研究 2018年1期

李小勇，夏祥华，黄丹娜，蒋向军

（1贺州学院食品与生物工程学院，广西贺州 542899；2广西果蔬保鲜和深加工研究人才小高地，贺州 542899；3广西壮族自治区药用植物园，南宁 530023；4桂林亦元生现代生物技术有限公司，广西桂林 541004）

蔓性千斤拔（Flemingia philippinensis Merr.et Rolfe）是豆科药用植物，以根入药，俗名土黄鸡、金鸡落地和千斤吊等［1，2］，具有祛风除湿、舒筋活络、强筋壮骨等功效，主治风湿性关节炎、腰腿痛和月经不调等症［3］，广泛用于妇科、风湿痹痛等临床上，是“妇科千金片”“金鸡冲剂”和“壮腰健肾丸”等中成药的主要原料药［4］。近年来随着中药现代化和国际化的推进，中医药工业对蔓性千斤拔优质原料的需求量不断加大，蔓性千斤拔漂浮式育苗种苗的生产已成为其优质原料生产技术体系中重要技术环节之一。由于蔓性千斤拔幼苗在3叶1心后，存在自然生长停滞的现象，加上其育苗周期一般在低温季节进行，易受大棚设施内低温、弱光和高湿环境影响，导致幼苗生长十分缓慢、病害发生，育苗周期延长，增加了育苗管理成本。因此针对上述问题，如何运用化控技术手段来促进蔓性千斤拔幼苗的生长，进一步培育优质壮苗显得尤为必要和迫切。

芸薹素内酯（Brassinolide，BR）是一种新的植物内源激素，被学术界公认为第六类植物激素，又名表油菜素内酯，对植物的生长发育起着重要调控作用，它具有促进作物生长、增加作物产量、提高作物抗逆境能力的作用［5，6］，对人畜和鱼类低毒。目前已被广泛应用于蔬菜、水果、花卉等作物的生长、品质调控、抗逆境胁迫（低温、高温和干旱）上［7］，但在蔓性千斤拔育苗应用上尚未见报道。本研究设计3种浓度芸薹素内酯处理，比较研究其对蔓性千斤拔幼苗生物学特性的影响，旨在克服蔓性千斤拔漂浮育苗中不利因素的影响，为其漂浮育苗操作技术规程的制定和优质壮苗的培育提供科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为蔓性千斤拔种子，育苗基质配方为：草炭70%＋膨化珍珠岩15%＋蛭石15%，均由桂林亦元生现代生物技术有限公司提供。育苗池采用黑色塑料盘，规格110 cm（长）×77 cm（宽）×7.5 cm（高），从湖南省郴州和利泡沫厂购买；营养液采用漂浮育苗专用育苗肥配置（N∶P2O5∶K2O＝15∶15∶15，质量比），漂浮盘（规格66.3 cm×34 cm×6.0 cm，200孔），均从湖南省湘晖农业技术有限公司购买；芸薹素内酯有效成分含量0.15%，乳油，4 g／包，浙江义乌黄嘉生化有限公司生产，从南宁市农资市场购买。

1.2 试验设计

试验于2015年在桂林亦元生现代生物技术有限公司武鸣种苗生产基地育苗大棚进行。采用单因素完全随机设计，以不同浓度的芸薹素内酯（BR）为处理，共设4个浓度，分别为0、15 000倍液、10 000倍液和7500倍液，代号为CK，BR1，BR2和BR3。3次重复，共12个处理，每盘（200孔）作为一个重复。4月2日播种，每穴2～3粒种，4月12日出苗，苗齐后（4月17日）间苗，每穴留幼苗1株。在6月2日（3叶1心期）开始喷施芸薹素内酯，以喷清水为对照（CK），连续喷施2次，出苗后每隔20 d换营养液1次，育苗池营养液深度保持4.0 cm。其他大棚育苗管理按照该公司育苗技术操作规程统一进行。

1.3 测定项目与方法

（1）生物学性状。在喷施芸薹素内酯后20、40 d（成苗期），每处理（盘）取10株，采用直尺测量株高、主根长，采用数显游标卡尺测定幼苗基部茎粗，采用直接目测计数法统计主茎叶片数、一级侧根数。

（2）干物重和根冠比。与取样同时进行，按根、茎＋叶分样装袋，放入烘箱中105℃杀青30 min，60℃烘干120 h至恒重，冷却，用分析天平（感量0.0001 g）称取各器官干重；依据根系和地上部干重（茎＋叶），计算根冠比。

1.4 数据统计与分析

数据统计与分析采用SAS 9.0数据分析软件。

2 结果与分析

2.1 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔株高的影响

从表1可以看出，随着芸薹素内酯喷施浓度的升高，其株高呈下降趋势。在喷施后20 d，与CK相比，BR1处理的株高显著提高了16.5%，BR2和BR3两处理的株高与CK均无显著差异；在喷施后40 d，与CK相比，BR1和BR2两处理的株高分别显著提高了20.7%和12.5%，BR3处理的株高与CK间差异不显著。上述结果表明，喷施低浓度BR对提高蔓性千斤拔幼苗有较显著的正效应。

表1 不同浓度芸薹素内酯处理的蔓性千斤拔幼苗株高和叶片数Table1 EffectofBrassinolide（BR）onplantheightandleafnumberofflemingiaphilippinensisseedling

2.2 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗叶片数的影响

不同浓度的芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗的叶片数有一定的影响（表1）。在喷施后20 d，与CK相比较，BR1和BR3两处理的叶片数显著增加了7.46%和8.60%，BR2处理的叶片数与CK间差异不显著；在喷施后40 d，与CK相比，BR1处理的叶片数增加了6.48%，但BR1，BR2和BR3三处理的叶片数与CK间均无显著差异。上述结果表明，喷施BR对蔓性千斤拔幼苗叶片数有增加但效果不明显。

2.3 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗主根长的影响

从表2可以看出，不同浓度芸薹素内酯处理间的主根长存在显著差异。在喷施后20 d，与CK相比较，BR2处理的主根长显著缩短了7.19%，BR1和BR3两处理的主根长与CK间无显著差异；在喷施后40 d，与CK相比，BR1处理的主根长增长了3.0%，BR2与 BR3处理的主根长明显缩短了4.21%和3.24%，但均与CK间无显著差异。上述结果表明，低浓度BR对蔓性千斤拔幼苗主根的伸长有较明显的促进作用，而高浓度BR处理存在一定的抑制作用。

表2 不同浓度芸薹素内酯处理的蔓性千斤拔幼苗主根长和侧根数Table2 EffectofBrassinolide（BR）onmainrootandnumberof thefirstlateralrootsofflemingiaphilippinensisseedling

2.4 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗一级侧根数的影响

随着时间的推移，不同浓度芸薹素内酯处理的一级侧根数均呈明显增加趋势（表2）。在喷施后20 d，与CK相比较，BR1和BR3两处理的一级侧根数分别显著增加了18.2%和12.1%，BR2处理的一级侧根数增加了5.39%，但与CK无显著差异；在喷施后40 d，与CK相比较，BR1，BR2和BR3三处理的一级侧根数分别显著增加了18.1%，22.7%和24.6%，但3处理间差异不显著。上述结果表明，喷施BR对蔓性千斤拔幼苗一级侧根数的发生有较显著的促进作用，但不同处理的效果差异较少。

2.5 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗生物量的影响

从表3可以看出，随着时间的推移，不同浓度芸薹素内酯处理的单株干物重均呈现明显增加趋势。在喷施后20 d，与CK相比较，BR3处理的单株干物重显著增加了13.7%，BR1和BR2两处理的单株干物重与CK间无显著差异；在喷施后40 d，与CK相比较，BR1和BR2两处理的单株干物重分别显著增加了23.0%和26.4%，BR3处理的单株干物重与CK差异不显著。上述结果表明，喷施BR对蔓性千斤拔幼苗的干物质积累有一定促进作用，而低浓度BR表现出较显著的正效应。

表3 不同浓度芸薹素内酯处理的蔓性千斤拔幼苗单株干物重和根冠比Table3 EffectofBrassinolide（BR）ondrymatterweightperplantandratio ofroottoshootofflemingiaphilippinensisseedling

2.6 不同浓度芸薹素内酯对蔓性千斤拔幼苗根冠比的影响

随着时间的推移，不同浓度芸薹素内酯处理的根冠比均呈现明显的下降趋势（表3）。在喷施后20 d，与CK相比，BR1处理的根冠比显著提高了18.0%，BR2和BR3两处理的根冠比与CK间无显著差异；在喷施后40 d，与CK相比较，BR1，BR2和BR3三处理的根冠比分别显著提高34.4%，27.2%和18.5%。表明喷施不同浓度的芸薹素类脂对提高蔓性千斤拔幼苗的根冠比均有不同程度的促进作用，其中低浓度处理（BR1）效果最佳。

3 小结与讨论

芸薹素内酯，是一种优良的植物生长调节剂，对植物生长发育具有十分重要的影响［10］，在植物体内单一或协同其他激素对某些生理过程起调控作用［9，14］，具有促进细胞分裂，提高根系活力、促进根系发育，提高水、肥利用率，增强光合作用、提高作物产量；促进坐果和果实膨大早熟，改善作物品质等多重功效［8，15］，在作物生产实践和调控应用中发挥出了较大优势。刘伟等研究报道，苗期喷施芸薹素内酯后，对花生幼苗生长发育均有一定的促进作用，其株高、根长、株鲜重、茎叶鲜重等生长指标均高于对照；同样发现在大豆苗期喷施0.lmg／L BR，可以明显提高大豆鲜重、根鲜重和干物质的积累；促进豆苗生长粗壮［11，12］。李保会等研究发现，BR对西瓜幼苗的生长也有明显的促进作用［16］。本试验结果表明，喷施不同浓度的BR对蔓性千斤拔幼苗地上部分茎叶的生长、根系生长、单株干物质积累量及根冠比均有不同程度正效应，其调控效果总体表现为BR1＞BR2＞BR3＞CK。低浓度的BR处理能显著促进蔓性千斤拔幼苗的生长和发育，与CK相比较，BR1处理的株高、一级侧根数、单株干物质积累量和根冠比均显著增加了20.7%，18.1%，23.0%和38.4%，但其叶片数和主根长与CK间无显著差异；较高浓度的BR处理在增加幼苗一级侧根数方面尤为显著，与CK比较，其根冠比显著提高18.5%，但在株高、叶片数、主根长和单株干物重上与CK间差异均不显著。

本试验结果表明，高浓度的BR对蔓性千斤拔幼苗茎的生长有一定的抑制作用，但能促进根系的生长和发育，较显著的提高了根冠比；而低浓度的BR处理显著促进了蔓性千斤拔幼苗地上部分茎叶和地下根系的协同生长，增加了单株的干物质积累量，显著提高幼苗的生物量，在成苗期能维持较高根冠比，因此有利于培育优质壮苗。

［1］李树刚.中国植物志（第41卷）［M］.北京：科学出版社，1995.

［2］国家药典委员会.中华人民共和国药典2010版一部［M］.北京：化学工业出版社，2010.

［3］张丽霞，彭建明，马洁.千斤拔研究进展［J］.中药材，2007，30（7）：887-890.

［4］饶伟文，黄建楷，温志芳，等.千斤拔的品种调查与质量研究［J］.中草药，1999，30（3）：219-222.

［5］王军，张勇.芸薹素内酯的开发应用及展望［J］.农化新世纪，2006（1）：10-13

［6］陈秀，方朝阳.植物生长调节剂芸薹素内酯在农业上的应用现状及前景［J］.世界农药，2004，37（2）：34-36

［7］王红红，李凯荣，侯华伟.油菜素内酯提高植物抗逆性的研究进展［J］.干旱地区农业研究，2005，23（3）：213-218.

［8］赵毓橘.油菜素内酯的研究进展［J］.植物学报，1995，12（专集）：30-34.

［9］ Adam G，Marquardt V.Review 19：Brassinosteroids［J］.Phytochem，1986，25（8）：1787-1799.

［10］郭奇珍.新型植物激素——油菜素内酯［J］.植物生理学通讯，1983（2）：7-13.

［11］刘伟，王金信，杨广玲.芸薹素内酯对花生幼苗生长的影响［J］.现代农业，2005，4（1）：42-43.