施用赤霉素对牛大力生物量和可溶性糖含量的影响初探

何美霞，谭 萍，覃海蓉，陆妹丹，覃小盈，农时越，唐梦菊，罗丹梅，朱宇林

(玉林师范学院 生物与制药学院，广西 玉林 537000)

1 引言

牛大力为蝶形花科(Papilionaceae)鸡血藤属(Millettia)植物美丽崖豆藤(CalleyaspeciosaChamp.ex Benth Schot)的根[1]，具有保肝,祛痰、镇咳、平喘,提高免疫功能等作用，主要分布在海南、广东、广西等地区[2]。人们对牛大力的需求增多，市场供不应求。目前对牛大力的引种和栽培技术的研究较多，但对牛大力喷施外源激素的研究仍很不足。赤霉素和油菜素内酯等植物内源激素具有调控植物块根生长的功能效应。在前人的基础研究上,采用外源激素赤霉素施用于药用植物牛大力，定期测定牛大力生长过程特征，以找出促进牛大力生长的最适施用浓度，旨在为牛大力的规模种植提供科学参考。

2 材料与方法

2.1 试验材料及处理

采用盆栽试验方法，将一年生且生长基本一致的药用植物牛大力幼苗栽培于塑料盆中，供试药剂为0.0075%的赤霉素，设5个处理，配置成0 mg/L(CK)、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L的赤霉素溶液，每个处理4个重复，共24盆。试验从8月中旬开始，每月定期采用不同浓度的赤霉素溶液对各组牛大力叶片进行喷施试验，每株喷施500 mL，每月定期观察牛大力的生长情况。

2.2 实验方法

在植物生长发育期间，定期采用皮尺、电子数显卡测定牛大力幼苗的株高、叶片厚度等生长指标。试验结束后，将植株整株挖起，装到袋子里标好编号，按根、块根、茎和叶分开收集，并测定鲜重，置于115 ℃下烘箱烘干至恒重，计算各器官生物量。可溶性糖含量测定采用蒽酮法测定，参照《植物生理学实验指导》[3]。

2.3 试验数据处理

数据处理、分析、作图均采用EXCEL2013和SAS (V8.01)软件处理，用Duncan氏法进行差异显著性检验。

3 结果与分析

3.1 不同浓度的赤霉素处理对牛大力株高的影响

由图1可看出，随着赤霉素处理浓度的增加，牛大力株高呈现出先增加后减少的趋势,其中不同月份均以处理浓度50 mg/L时增长速率最大。当浓度在50 mg/L时，在12月份株高达到最大值，为69.27 cm，是对照的3.5倍。经方差分析表明,5个激素浓度处理的牛大力株高均高于对照，且差异性显著(P<0.05)。不同激素处理与生长时间效应的双因素分析表明都达到显著的差异水平，表明浓度为50 mg/L的作用效果最好。

图中不同小写字母表示0.05水平的差异显著性，下同

3.2 不同浓度的赤霉素处理对牛大力叶片厚度的影响

从表1可知，不同浓度赤霉素和不同生长阶段的联合对牛大力的叶片厚度有显著的影响(P<0.01)。在同一浓度处理中，随着生长时间推进，牛大力大部分叶片厚度具有增加的趋势，其中当浓度为50 mg/L时，叶片增厚最明显，其次为100 mg/L，5 mg/L最低；总体上，在不同浓度处理中，随着喷施赤霉素浓度的增加，叶片厚度呈现先增加后降低的趋势，且各处理间均达到显著差异，其中当浓度为50 mg/L时，叶片最厚，其次为100 mg/L，对照组CK最低。

表1 不同浓度赤霉素处理对牛大力幼苗叶片厚度的影响

注：同列数据后不同小写字母表示0.05水平的差异显著性

3.3 不同浓度的赤霉素处理对牛大力生物量的影响

表2可看出，牛大力各个部分如细根、茎、叶、块根等生物量差异极其显著(P<0.01)，说明喷施赤霉素能显著地影响牛大力各器官生物量的积累与分配。细根的生物量在CK、茎的生物量在100 mg/L处理、叶和块根的生物量在50 mg/L处理下积累量最高，分别达到1.97 g、1.93 g、4.6 g、16.27 g,且在一定范围内，块根生物量随着不同赤霉素浓度的增加呈先上升后下降的趋势。赤霉素浓度为CK、5 mg/L 、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L时，块根生物量分别为：2.53 g、3.4 g、4.2 g、5.53 g、16.27 g、7.87 g，各个浓度的块根生物量分别是对照CK的1.34倍，1.66倍，2.19倍，6.43倍，3.11倍。

表2 不同浓度赤霉素对牛大力幼苗生物量的影响

注：同行数据后不同小写字母表示0.05水平的差异显著性

3.4 不同浓度赤霉素处理对牛大力可溶性糖含量的影响

由图2可知，牛大力叶面喷施赤霉素后，其可溶性糖含量变化呈迅速上升后逐渐下降的趋势，其中以50 mg/L浓度处理的可溶性糖含量最高，达到22.09 mg/g。对其进行方差分析，结果表明，不同浓度赤霉素处理间的可溶性糖含量达到极显著差异水平(p<0.01)，说明不同浓度赤霉素对药用植物牛大力的可溶性糖含量有极显著的影响。与对照相比较，牛大力在各个赤霉素浓度处理下的可溶性糖含量均增加，并且经50 mg/L和100 mg/L的赤霉素溶液处理后，可溶性糖含量均极显著高于对照和其他赤霉素处理，分别是对照的1.34倍和1.19倍；在20 mg/L浓度处理下，牛大力可溶性糖含量与对照相比达到显著水平；5 mg/L和10 mg/L浓度处理下的牛大力，可溶性糖含量与对照相比差异不显著。

4 结论与讨论

赤霉素是高等植物体内调控发育的重要激素[4]，可促进细胞伸长和茎的伸长生长，加速生长和发育，打破

休眠，促进发芽[5]。赤霉素能使细胞壁里的钙离子进入细胞质，然后使细胞壁的伸展性增加，最后促进植物体高度增加，彭映辉等[6]研究表明喷施合适的浓度赤霉素具有增高植株株高的作用。本实验研究结果与彭映辉等人研究结果相似，随着喷施赤霉素浓度的增加，牛大力株高呈现出先增加后减少的趋势，当喷施赤霉素浓度50 mg/L时，株高增加量最大，说明在适宜的赤霉素浓度可促进植株生长。

图2 不同浓度赤霉素处理对牛大力可溶性糖含量的影响

叶片是植物进行光合作用的主要器官[7]，为植物生长发育供应能源。赤霉素对叶片具有促进细胞分裂，维管束分化，叶片扩大等作用。邓慧慧等[8]研究表明，叶片喷施赤霉素明显能增加黄瓜叶片中的色素含量，有助于进行光合作用制造有机物。王廷芹等[9]研究表明，喷施赤霉素也能引起叶片中其它营养物质增加，如可溶性糖与蛋白质等，从而引起叶片厚度的增加。本研究发现，在同一激素水平上，牛大力的叶片厚度随着时间的增加而逐渐增加，并在12月份达到最厚。在同一时间处理下，对促进牛大力叶片厚度增厚的赤霉素浓度以50 mg/L>100 mg/L>20 mg/L>10 mg/L>CK， 表明适当浓度的赤霉素在一定程度上可较好地促进牛大力植株的生长。

在一定程度下，块根能够很好的反映牛大力的生长量。有关实验研究表明，块根形成与膨大的生理过程受到基因型、激素、环境因子和营养物质等各因素共同调控[10]。低浓度GA有利于块根的形成,孟春晓等[11]研究证实赤霉素诱导培养盐藻过程中能提高藻细胞生物量。本实验表明，不同浓度赤霉素处理的牛大力块根产量差异极其显著，并且在一定范围内，其块根产量随着不同赤霉素浓度处理的增加呈先升后降的关系。其中，以50 mg/L的赤霉素浓度处理的植株块根产量最高。

高等植物光合作用的主要初始产物是可溶性糖，其含量代表生命代谢活动的高低，并反映出环境对植物生长生长发育的影响[12]。孙颖等[13]研究表明，不同浓度赤霉素处理油桐叶片，可溶性糖的含量在总体上保持先上升后下降的变化趋势。于明祥等[14]研究发现随着赤霉素浓度增高可溶性糖含量先升高后下降。本实验结果也表明：喷施不同浓度的赤霉素，牛大力可溶性糖的含量随赤霉素浓度增加保持先上升后下降的趋势，并且与对照相比，牛大力在各个赤霉素浓度处理下的可溶性糖含量均增加，并且其可溶性糖含量在50 mg/L时达到最大。

本实验对施用外源激素GA对牛大力生长的影响进行探讨，发现GA在一定程度上可较好地促进了南药牛大力块茎的生长发育，其中50 mg/L处理水平下牛大力的生长发育各指标均达到最大值，是比较理想的处理浓度。