多效唑对香花油茶生理及花芽形成的影响

蔡 娅，陈仕昌，王东雪，吴方圆，张日清，叶 航

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室 广西油茶良种与栽培工程技术研究中心，南宁 530002；2.中南林业科技大学 经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室，湖南长沙 410004）

油茶（Camelliaspp.）是山茶科（Thaeceae）山茶属植物中油脂含量较高并具有一定栽培面积的树种的总称，具有很高的经济效益和生态效益[1-2]。香花油茶（Camellia osmantha）[3-4]是2012年在广西南宁发现的油茶新种，具有易栽培、生长快、抗性强、产量高、油质好、速生和早实的特点[5-7]，是非常有潜力的木本油料树种。

多效唑是一种生产上常用的植物生长延缓剂，其在扁桃（Amygdalus communis）、李（Prunus salicina）、苹果（Malus domestica）等果树营养生长和生殖生长上的抑制效果已得到许多的证实[8-10]。在油茶方面，多效唑对油茶生理效应、幼株生长和花芽及果实品质有一定影响，适宜浓度的多效唑能缩短春梢长度和节间距从而抑制幼株生长，提高花芽分化率和花芽饱满程度[11-12]。香花油茶作为一个较新的物种，相关生理特性研究还处于空白，其营养生长非常旺盛，与其他油茶物种明显不同，在一定程度上不利于生殖生长。本试验采用浇灌的方法对5年生进入生产期的香花油茶植株进行不同浓度多效唑处理，探究其对香花油茶春梢叶片生理及花芽形成的影响，旨在确定能有效提升香花油茶生理特性和促进花芽形成的多效唑理想剂量，为控制早期香花油茶树体生长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西南宁市北郊的广西壮族自治区林业科学研究院油茶种质资源收集圃（108°21'E，22°56'N），属亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，年均降水量1 304.2 mm，平均相对湿度为79%，年均温度20～21℃，1月均温11.8℃，7月均温27.6℃，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-2.4℃[13]。

1.2 试验设计

选取生长相对一致的香花油茶无性系G-8 植株，于2018年3月26日、4月7日和4月19日对不同植株分别浇灌500、1 000、2 000 、3 000、4 000和5 000 mg/L的多效唑溶液各2 L，3次重复，以清水处理为对照（CK）。2 周后，取其春梢嫩叶进行生理指标测定；6月20日，在植株东、南、西、北4个方向选择春梢数量40枝以上的大枝进行调查，计数法调查各大枝春梢的花芽数量和腋芽数量，计算春梢花芽分化率，同时，随机采摘3月26日处理的各植株4个方向20个成熟叶片带回实验室进行叶面积测定。

1.3 测定项目与方法

可溶性蛋白测定采用考马斯亮蓝G-250染色法，可溶性糖测定采用硫酸-蒽酮比色法，游离氨基酸测定采用茚三酮显色法，丙二醛（MDA）测定采用硫代巴比妥酸反应法，超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氧化硝基四氮唑蓝(NBT)法，过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚比色法，过氧化氢酶（CAT）活性测定采用比色法[14]。用Yaxin-1241 手持叶面仪对叶片进行扫描，测定叶面积、叶长、叶宽、叶周长及长宽比。

1.4 数据处理

采用Excel 作图，采用SPSS 22.0 软件对数据进行单因素方差分析和相关性分析。

利用隶属函数法对不同浓度多效唑的调控效果进行综合评价[6，15]。

隶属函数值计算公式：

指标与调控效果呈正相关时：Xij= (Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

指标与调控效果呈负相关时利用反隶属函数计算：Xij=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：Xij为i处理组不同处理j性状平均值，Xmin、Xmax分别为j性状中的最小值和最大值。

2 结果与分析

2.1 多效唑对香花油茶叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响

可溶性糖和可溶性蛋白是叶片光合作用的主要产物。在花芽分化早期浇灌多效唑，香花油茶叶片可溶性糖含量在不同浓度下均有所增加，2 000～4 000 mg/L 多效唑处理可溶性糖含量显著高于CK，其中2 000 mg/L 处理促进效果最好，比CK 高出19.67%（图1a）。一定浓度范围的多效唑处理也能提高叶片可溶性蛋白的含量，500～4 000 mg/L 多效唑处理能提高叶片可溶性蛋白含量，但与CK差异不显著，而高浓度5 000 mg/L多效唑处理降低了可溶性蛋白含量（图1b）。

图1 多效唑对香花油茶叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响Fig.1 Effects of paclobutrazol on contents of soluble sugar and soluble protein in Camellia osmantha leaves

2.2 多效唑对香花油茶叶片保护酶活性的影响

3种保护酶活性随多效唑浓度的变化一致，均在500～2 000 mg/L 浓度范围内随浓度的升高而增加，在3 000～5 000 mg/L 浓度范围内减少，多效唑浓度为2 000 mg/L 时3种保护酶活性均达到最大值（图2）。5 000 mg/L 多效唑处理显著降低了SOD 活性，2 000 mg/L 处理显著提高了SOD 活性（图2a）；不同浓度多效唑处理对CAT 活性的影响差异不显著（图2b）；2 000和3 000 mg/L 多效唑处理显著提高了POD活性（图2c）。

图2 多效唑对香花油茶叶片3种保护酶活性的影响Fig.2 Effects of paclobutrazol on activities of three protective enzymes in Camellia osmantha leaves

2.3 多效唑对香花油茶新叶生长的影响

5月20日对3月26日不同浓度多效唑处理的香花油茶叶片性状进行分析，CK 的叶面积、叶长、叶宽、周长和长宽比分别为10.69 cm2、7.17 cm、2.69 cm、17.25 cm、2.68；不同浓度多效唑处理后，在500～3 000 mg/L 范围内，叶面积与CK没有显著差异，4 000和5 000 mg/L 处理对叶面积产生了抑制效应，说明高浓度多效唑处理能对香花油茶叶片生长产生显著影响（表1）。500～5 000 mg/L 处理时，叶长和长宽比均显著低于CK，500～3 000 mg/L 处理对叶宽有一定的促进效果，但不显著，说明不同浓度多效唑处理对香花油茶叶片形态的影响较为明显，在一定程度上会使香花油茶叶片变得扁平。

表1 多效唑对香花油茶叶片生长状况的影响Tab.1 Effects of paclobutrazol on growth of Camellia osmantha leaves

2.4 多效唑对香花油茶春梢花芽形成的影响

3月26日，对香花油茶植株进行不同浓度多效唑2 L 浇灌处理，其花芽分化率均显著高于CK，其中1 000～3 000 mg/L 处理的效果最明显，花芽分化率均超过33.00%，显著高于其它浓度处理（表2）。4月7日1 000～3 000 mg/L 处理以及4月19日1 000和2 000 mg/L 处理的香花油茶花芽分化率也均超过30%，显著高于CK。从时间上看，3月26日和4月7日用2 000 mg/L 多效唑2 L 进行浇灌处理，花芽分化率分别为35.27%和34.25%，而4月19日用同浓度进行处理的花芽分化率降到了30.37%。可见，花芽分化初期用1 000～3 000 mg/L多效唑2 L 进行浇灌处理可有效促进香花油茶的花芽分化。

表2 多效唑对香花油茶花芽分化的影响Tab.2 Effects of paclobutrazol on blossom bud differentiation of Camellia osmantha

2 .5 不同浓度多效唑处理对香花油茶影响效果的综合评价

对不同浓度多效唑处理后香花油茶的调控效果进行相关性分析，叶片形状因子、可溶性糖含量与多效唑浓度呈正相关关系，利用隶属函数公式计算其隶属函数值；叶面积、叶长、叶宽、叶片周长、叶片长宽比、可溶性蛋白含量、SOD 活性、CAT 活性、POD 活性与多效唑浓度呈负相关关系，利用反隶属函数公式计算其隶属函数值（表3）。

利用隶属函数法对不同浓度多效唑处理对香花油茶调节效果的综合评价表明，5 000 mg/L 多效唑处理对香花油茶生长抑制效果最大，2 000 mg/L处理的抑制效果最小（表4）。

表3 多效唑浓度与各性状指标的相关系数Tab.3 Correlation coefficient between concentration of paclobutrazol and characteristics

表4 不同浓度多效唑处理对香花油茶调节效果的综合评价Tab.4 Comprehensive evaluation of regulating effect of different concentrations of paclobutrazol on Camellia osmantha(mg/L)

3 结论与讨论

可溶性糖和可溶性蛋白是植物花芽分化不可缺少的重要营养物质和结构物质，也是植物体内的重要渗透调节物质，可以缓和植物逆境伤害[15-16]，SOD、CAT、POD 酶也是衡量植物抗性的主要指标，本研究中2 000和3 000 mg/L 多效唑处理显著提高了香花油茶叶片中可溶性糖、可溶性蛋白的含量和SOD、CAT、POD 酶活性，说明2 000和3 000 mg/L 为多效唑提高香花油茶花期抗性的合适浓度。

多效唑在不同植物上对其叶片的影响效果不同，在盆栽火棘（Pyracantha fortuneana）和盆栽金钱树（Zamioculcas zamiifolia）以及东魁杨梅（Myrica ru⁃bracv.DongKui Orient Pearl）上增加了叶片厚度和宽度[17-19]，在龙眼（Dimocarpus longan）上喷施低浓度多效唑可增大叶面积，高浓度抑制叶面积[20]。本试验中500～5 000 mg/L 多效唑处理均抑制叶长和长宽比，高浓度4 000和5 000 mg/L 处理亦抑制了叶片宽度。

多效唑的作用机理是通过调控内源激素平衡来调控植物营养生长及花芽形成，本试验中虽然没有研究内源激素的变化情况，但与前人对植物花芽分化的研究得到了相似的结果[11，21]，在花芽分化初期浇灌500～3 000 mg/L多效唑能促进花芽分化，而高浓度会过度抑制营养生长而导致花芽形成数量减少。