低溫層積與外源激素對百合試管小鱗莖活力的影響

黃永旺，游向陽，方少忠，張 潔*

(1.福建省南平市延平區(qū)大橫鎮(zhèn)農(nóng)技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所)

低溫層積與外源激素對百合試管小鱗莖活力的影響

黃永旺1，游向陽2，方少忠3，張 潔3*

(1.福建省南平市延平區(qū)大橫鎮(zhèn)農(nóng)技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所)

采用外源激素單獨(dú)和復(fù)合滲透處理，研究在低溫層積條件下對百合小鱗莖活力的影響，結(jié)果表明：外源激素處理能顯著提高小鱗莖的活力表達(dá)，且含有GA3成分的復(fù)合處理較其他處理效果明顯。采取IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L對百合試管小鱗莖進(jìn)行滲調(diào)處理，同時在2℃條件下層積時間超過120 d，能極大改善百合小鱗莖的發(fā)芽率、芽干重和活力表達(dá)，促進(jìn)百合試管小鱗莖的田間應(yīng)用。

外源激素；低溫；百合；試管鱗莖；活力

百合試管小鱗莖已獲得初步應(yīng)用，但現(xiàn)階段與生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的銜接并不通暢，主要瓶頸在于百合試管小鱗莖活力的表達(dá)技術(shù)不夠成熟。百合屬于球根類花卉，低溫條件是百合打破休眠所必需的[1]。前人的研究認(rèn)為，百合打破休眠主要是通過低溫處理，引起百合鱗莖的內(nèi)源激素GA、IAA、ABA和ZT含量發(fā)生變化，使各激素之間的比值達(dá)到可能的臨界閾值，從而誘導(dǎo)萌動[2-3]，低溫層積與激素之間有互作效應(yīng)，推動百合鱗莖活力表達(dá)。目前，國內(nèi)關(guān)于百合種球低溫春化、解除休眠、促進(jìn)活性方面的研究，主要集中在生理變化方面，如研究低溫對種球體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)和活性物質(zhì)含量變化的影響[4-5]。相當(dāng)多的研究[6]持續(xù)證明，噴施外源激素GA是促進(jìn)植物生長發(fā)育的主效因子，適當(dāng)濃度的外源GA處理能顯著提早郁金香的開花時間[7]。還有研究認(rèn)為，低濃度的GA/IAA浸球處理可有效促進(jìn)百合種球發(fā)芽[8]。外源激素促進(jìn)花芽分化和抽薹開花的應(yīng)用效果，往往需要各激素之間協(xié)調(diào)平衡才得以完成，單獨(dú)使用的效果各方報(bào)道差異較大。為此，本試驗(yàn)通過外源激素處理百合試管小鱗莖，配合低溫層積，以提高試管小鱗莖的活力，為百合試管小鱗莖的田間應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

激素處理于2014年在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，低溫層積處理在南平市延平區(qū)良種場試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

以百合試管小鱗莖Siberia為材料，規(guī)格為小鱗莖徑圍(3.0±0.5)cm，洗凈晾干備用。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在小鱗莖入庫冷藏層積前，用外源激素和消毒劑混合液對小鱗莖進(jìn)行常溫下浸泡30 min處理，共設(shè)置7個激素處理，以清水處理(處理8)為對照(表1)。

低溫層積處理是將激素處理后的試管小鱗莖晾干，放入2℃條件下進(jìn)行低溫層積，保存基質(zhì)為進(jìn)口草炭，冷藏框采用40 cm×60 cm×20 cm的塑料筐，四周用透孔薄膜換氣保濕，基質(zhì)含水量為50%。從45 d起，每隔15 d采樣催芽，至150 d為止。催芽培養(yǎng)基質(zhì)為進(jìn)口草炭、含水量70%，催芽時將小鱗莖取出朝上埋入催芽床基質(zhì)中，每筐30粒，3次重復(fù)。催芽溫度為22℃。以芽超過小鱗莖頂部0.5 cm以上為有效發(fā)芽。

1.4 測定項(xiàng)目

表1 外源激素處理設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖萌芽率的影響

用外源激素處理小鱗莖，對低溫層積過程中萌芽率的影響效果不一。從圖1可以看出，各萌芽率隨時間的推移呈上升趨勢，處理3、處理4、處理6、處理7提前發(fā)芽，到后期萌芽率均超過90%，分析上述4個處理的激素配方，均含有GA3成分，而其他處理不含GA3。因此，認(rèn)為GA3可有效提高小鱗莖的萌芽率，縮短低溫層積時間，說明含有GA3的外源激素配方對低溫層積誘導(dǎo)小鱗莖發(fā)芽有明顯的疊加效應(yīng)。而單獨(dú)使用IAA、6-BA則對萌芽率沒有影響，甚至在后期出現(xiàn)一定程度的抑制作用。

2.2 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖芽干重的影響

從圖2可以看出，外源激素可影響小鱗莖的芽干重。其中，處理7的效果最好，萌芽后期平均每粒芽干重超過1.6 g；處理4和處理6的芽干重也保持較高水平；但處理3(GA3單獨(dú)處理)的芽干重在后期明顯低于其他處理。說明GA3對芽干重的促進(jìn)作用很小。含有IAA或6-BA處理的芽干重均有升高，說明IAA和6-BA對小鱗莖芽的細(xì)胞生長起促進(jìn)作用。

2.3 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖活力指數(shù)的影響

從表2可以看出，外源激素處理能有效提高小鱗莖的活力。其中，處理7(3種激素的配方)效果最好，與其他處理差異均達(dá)極顯著水平；單用1種激素的3個處理中，處理1(6-BA)與對照差異不顯著，處理2(IAA)和處理3(GA3)與對照差異達(dá)極顯著水平，尤其是處理3對提高小鱗莖活性效果較佳。同時對配方組分進(jìn)行分析，含有GA3的復(fù)合配方作用明顯。說明GA3起到主導(dǎo)作用，復(fù)合激素處理較GA3單獨(dú)使用效果更顯著，且層積時間達(dá)120 d后，小鱗莖活力顯著提高。方差分析結(jié)果表明，外源激素與低溫層積產(chǎn)生了良好的互作效應(yīng)，差異達(dá)極顯著水平。同時, IAA、6-BA、GA3復(fù)合處理對小鱗莖活力指數(shù)的提高起疊加效果，可見GA3可促進(jìn)IAA、6-BA的作用發(fā)揮。

表2 外源激素和低溫層積對百合試管小鱗莖活力指數(shù)的影響

注：外源激素列和層積時間行數(shù)值后無相同大、小寫字母者，分別表示差異達(dá)極顯著(a=0.01)、顯著(a=0.05)水平。

3 結(jié)論

3.1 外源激素不同配方處理對低溫層積過程中小鱗莖萌芽率的影響效果不一。含有GA3的處理較其他處理的小鱗莖萌芽率均有明顯提高，低溫層積時間縮短。而單獨(dú)使用IAA、6-BA處理萌芽率一般，試驗(yàn)后期甚至出現(xiàn)一定程度的抑制。

3.2 外源激素的處理對小鱗莖芽干重產(chǎn)生顯著影響。復(fù)合激素處理(處理7)的效果最好；含有IAA或6-BA的配方處理芽干重均有升高；而單獨(dú)使用GA3對芽干重的促進(jìn)作用很小。說明IAA和6-BA對細(xì)胞的生長起促進(jìn)作用。

3.3 外源激素處理對小鱗莖的活力表達(dá)有極顯著作用，單個激素處理中，相較于對照處理、6-BA和IAA處理，GA3處理可顯著提高小鱗莖活力指數(shù)；含有GA3的復(fù)合配方作用更明顯。因此，GA3起主導(dǎo)作用，且IAA、6-BA、GA3復(fù)合處理對小鱗莖活力指數(shù)提高起疊加效果，GA3可促進(jìn)IAA、6-BA的作用發(fā)揮。

3.4 生產(chǎn)上采取處理7(IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L)對試管小鱗莖進(jìn)行滲調(diào)處理，同時在2℃條件下層積時間超過120 d，能極大改善百合小鱗莖的萌芽率、芽干重和活力表達(dá)，促進(jìn)百合試管小鱗莖的田間應(yīng)用。各處理在前期萌芽率和干重比較低，主要原因是低溫層積不夠，尚未完全破除休眠。有研究報(bào)道GA3可代替低溫層積的效應(yīng)[10]，本試驗(yàn)證明含有GA3的配方確實(shí)和低溫層積產(chǎn)生顯著互作，使試管小鱗莖萌動時間提早，一定程度上縮短了低溫層積時間，GA3是否可以完全代替低溫層積，誘發(fā)小鱗莖破除休眠、促進(jìn)萌動，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

[1]GERRITS M M,KIM K S,KLERK G J D.Hormonal control of dormancy in bulblets of Lilium speciosum cultured in vitro[J].Acta Horticulturae, 1992,325:521-527.

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[5]郭蕊，孫國惠.百合內(nèi)源激素與鱗莖休眠及花芽分化關(guān)系的研究[J].遼寧林業(yè)科技，2007(5):44.

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(責(zé)任編輯：林蕓青)

Effects of low temperature stratification and exogenous hormones on the viability of lily bulb in vitro

HUANG Yong-wang1, YOU Xiang-yang2, FANG Shao-zhong3, ZHANG Jie3*

(1.DahengTownAgriculturalTechniqueStationofYanpingDistrict,FujianProvince352123;2.FujianFlowerBonsaiCompany; 3.InstituteofBiotechnology,FAAS)

Effect of low temperature stratification on the viability of lily bulb in vitro were studied by simple or compound osmotic treatment of the exogenous hormone, the results showed that exogenous hormone treatment could significantly improve the activity expression of bulblets, and the compound treatment containing GA3 component had more obvious effect than the other treatment. In production, taking the osmotic treatment of IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA3 50 mg/L on tube lily bulb with the deposition time exceeds 120 d in the condition of 2℃, could greatly improve the germination rate, shoot dry weight and expression activity of lily bulb, and promote its field application.

Exogenous hormones; low temperature; lily; tube bulb; vitality

2016-01-28

黃永旺，男，1975年生，農(nóng)藝師。

福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2014R1019-7)；福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(CXTD-2-17)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.09.009

*通訊作者：張潔，女，1983年生，助理研究員 (39508750@qq.com)。