GA3和IAA對慈竹木質素積累的效應

邵旻瑋

摘 要 以慈竹為材料，研究不同濃度和配比的GA3和IAA對慈竹木質素含量的積累效應。結果表明，在處理前期GA3 50 mg/L+IAA200 mg/L能促進木質素含量積累，而GA3 200 mg/L+IAA50 mg/L抑制了木質素含量積累，但最終兩者都表現出抑制作用。不同濃度和配比的GA3和IAA對木質素積累的作用不同，其中GA3 200 mg/L+IAA50 mg/L對慈竹木質素含量積累的抑制作用更明顯。

關鍵詞 慈竹；木質素；GA3；IAA；積累效應

中圖分類號：S795 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2015）30--03

我國竹材資源豐富，且竹子生長快，產量高，所以成為了造紙的中高檔原料。以竹代木，竹漿紙一體化，是緩解我國木材供需矛盾的有效途徑之一。目前，我國用于制漿造紙的竹種約有30種，其中80%以上的原料為釣魚慈竹、料慈竹和硬頭黃竹等3個品種[1]。

但竹子在制漿造紙過程中，去木質素的化學處理會對環境造成污染。因此，如何選擇具有低木質素含量，木質素易于提取和去除的優質竹材，對造紙工業發展及國民經濟的增長具有重要的意義。

植物生長調節劑對植物生長發育具有顯著作用，它們是植物發育和形態形成的重要調節因子。IAA和GA3對木質部纖維的初始發育和伸長都有促進作用[2-4]。本文以通過研究不同濃度和配比的GA3和IAA對慈竹木質素含量的作用效應。旨在為提高慈竹造紙品質，豐富竹的生理理論研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選取16叢生長健壯且無病蟲害的慈竹于第1年3月進行移栽，行長和行距分別為1.5 m，移栽時留下約1.5 m高的竹樁。第2年5月待發新枝后，保留2 a母株上的新枝，剔除其他枝條。待新枝生長茂盛后，竹枝長約40 cm，用不同配比和濃度的GA3和IAA，即50 mg/L GA3和200 mg/L IAA組合處理（以下以GA350IAA200表示）和200 mg/L GA3和50 mg/L IAA組合處理（以下以GA3200IAA50表示），分別對竹叢冠層葉面進行噴施處理，以噴施清水作為對照，以200 mL/m2計算。

1.2 方法

1.2.1 樣品的采集及制備

每隔10 d分6次對樣品采集。采集處理方法如下：每一叢上剪取生長粗壯，長短相似的枝條。每個樣品的枝條于105 ℃殺青。

1.2.2 木質素組分測定

（1）樣品制備。將殺青干燥過的樣品放入植物粉碎機中粉碎，過60目篩。竹粉經苯-乙醇提取后，用球磨機在溫和條件下研磨成200目以下的粉末。

（2）磨木木質素（MWL）的提取參照Bj?kman的方法[5]。稱取100 g研磨后的竹粉，在常溫下用二氧六環∶水（8∶2）的混合溶劑在不斷的攪拌條件下分3次反復提取，將竹粉中的可溶性物質和MWL全部提出。提取液用旋轉蒸發器在真空條件下于40 ℃將溶劑蒸干，即可得到粗制磨木木質素。

（3）粗木質素的純化按Lundquist的方法進行[6]。將粗木質素溶于140 mL吡啶-醋酸-水（9∶1∶4）溶液中，后用160 mL三氯甲烷和20 mL單蒸水抽提，靜置分層，下層為含有木質素的有機層。連續抽提3次，最后一次的有機層經濃縮后在乙醚中沉淀出木質素，再經真空干燥，得到灰白色的磨木木質素。

（4）紅外光譜分析。取樣品10 mg（過200目粉），加入KBr300 mg，在瑪瑙研缽中研磨（約120次）后，將其置于真空干燥箱中，在真空度約0.1 mPa、70 ℃下烘干8 h以上。經烘干的試樣在壓片模中在15 t壓力下壓制成透明薄片。用傅里葉轉換紅外光譜儀（FTIR）得到相應光譜。

2 結果與分析

2.1 GA3和IAA對慈竹木質素含量動態積累的調控作用

空白對照和GA350IAA200處理的木質素含量積累變化趨勢基本一致，都呈先上升后下降的趨勢，均在30天時達到最大值。在最高峰時GA350IAA200處理木質素含量要高于空白對照，GA3200IAA50處理慈竹木質素含量在本試驗范圍內呈緩慢上升趨勢，但上升幅度要明顯小于空白對照和GA350IAA200處理（除處理后50 d左右，木質素素含量較高外）。（見圖1）。圖1表明，GA3和IAA對慈竹木質素的積累起到一定的調控作用，GA3200IAA50處理改變了慈竹木質素含量的積累趨勢。

2.2 GA3和IAA對慈竹木質素含量的作用

2.2.1 同一時期不同處理慈竹木質素含量的差異

在處理后第10天時，雖然GA350IAA200和GA3200IAA50這兩個處理的木質素含量低于空白處理（見圖2），但是從表1的方差分析中看出，兩者與空白對照的差異均達到極顯著水平。20 d時，結果與10 d時相似。30 d時GA350IAA200和GA3200IAA50處理的木質素含量均達到最大值，GA3200IAA50處理和空白對照與GA350IAA200處理間的差異達極顯著水平。40 d時，GA350IAA200和GA3200IAA50這兩個處理的木質素含量開始下降，GA3200IAA50與空白對照之間差異不顯著，與GA350IAA200處理差異顯著。50 d時，所有處理的木質素含量都繼續下降，GA3200IAA50處理和空白對照與GA350IAA200處理間差異達到極顯著水平。結果說明，GA3和IAA處理慈竹10 d后，就對慈竹木質素的積累起到一定的調控作用，但這種調控作用與GA3和IAA的比例有關。

2.2.2 同一處理不同時期慈竹木質素的含量的差異

在GA30IAA0處理中，隨著時間的延長，木質素含量先下降后又上升，最后持續下降，但總體來說均低于10 d時的含量。GA350IAA200和GA3200IAA50處理中，木質素含量變化趨勢與空白處理相似，同樣于30天時達到最大值（見圖3）。

10～20 d，GA30IAA0處理中，木質素含量平均每天減少0.093%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天減少0.17%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天減少0.12%；20～30 d，GA30IAA0處理中，木質素含量平均每天增加0.58%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天增加0.49%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天增加0.24%；30～40 d，GA30IAA0處理中，木質素含量平均每天減少0.163%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天減少0.23%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天減少0.205%；40～50天，GA30IAA0處理中，木質素含量平均每天減少0.004%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天減少0.24%，GA350IAA200處理中，木質素含量平均每天增加0.21%。

空白處理10、30 d時相對于40、50 d時達到極其顯著水平，處理10、20、30 d時相對于40、50 d時達到顯著水平；GA350IAA200處理處理10天時相對于20、30、40 d時達到極其顯著水平，處理10 d時相對于20、30、40 d時達到顯著水平；GA3200IAA50處理10 d時相對于20、30、50 d時達到極其顯著水平，相對于20、30、40、50 d時達到顯著水平；處理20 d時，相對于10、30、50 d時達到極其顯著水平，相對于10、30、40、50 d時達到顯著水平（見表2）。

3 結論與討論

結果表明，在處理前期GA350IAA2000能促進木質素含量積累，而GA3200IAA50抑制了木質素含量積累，但最終兩者都表現出抑制作用。不同濃度和配比的GA3和IAA對木質素動態積累的作用會因作用時間的不同而不同，其中GA3200IAA50對慈竹木質素含量積累的抑制作用更明顯。研究認為，不同濃度和配比的GA3和IAA處理后的慈竹木質素含量動態積累不同。對慈竹木質素最終含量的調控作用也因GA3和IAA的濃度不同而異。

參考文獻

[1]崔敏，殷亞方，姜笑梅，等.竹材制漿造紙技術研究與應用現狀[J].竹子研究匯刊，2010，29（1）：7-11.

[2]Tarakhovskaya E R， Maslov I， Shishova M F. Phytohormones in algae[J].Russian Jorunal of Plant Physiology，2007，54（2）：163-170.

[3]孫寬瑩，陳彥.植物激素的發現及生理效應的研究[J].聊城大學學報，2011，24（2）：57-60.

[4]Thomas Gaspar， Claire Kevers.Plant hormones and plant growth regulators in plant tissue culture[J].Plant，1996，（32）：272-289.

[5]林曙明，李志清，陳中豪.不同年生竹材木素的光譜特性[J].西北輕工業學院學報，1995，13（2）：102-106.

[6]Bj?kman A. Svensk Papperstidn[J].Functional Plant Biology，1956，（59）：77.

（責任編輯：趙中正）