赤霉素誘導川魁芋1號開花研究

劉獨臣 ，蔡鵬 ，楊宏 ，梁根云 ，劉小俊 ，房超 ，李躍建

（1.四川省農業科學院園藝研究所/蔬菜種質與品種創新四川省重點實驗室，成都，610066；2.農業部西南地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室）

赤霉素誘導川魁芋1號開花研究

劉獨臣1，2，蔡鵬1，2，楊宏1，2，梁根云1，2，劉小俊1，2，房超1，2，李躍建1，2

（1.四川省農業科學院園藝研究所/蔬菜種質與品種創新四川省重點實驗室，成都，610066；2.農業部西南地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室）

利用不同濃度赤霉素溶液，采用浸種、噴施、注入3種處理方法，用以研究誘導川魁芋1號開花情況。結果表明，赤霉素處理濃度在0.2～1.0 g/L時，都可以促進植株分蘗，誘導植株開花，其中噴施0.2～0.5 g/L的赤霉素對本材料花誘導效果良好，最適濃度為0.2 g/L，開花誘導率達60%，誘導花穗正常。

芋；赤霉素；花誘導

芋[Colocasia esculenta （L.） Schott.]是天南星科芋屬多年生草本植物，以無性繁殖為主。我國芋栽培品種多為傳統地方品種，無性繁殖新品種選育難以從根本上取得突破性的進展，不能滿足現代農業高產優質抗病的發展需求，雜交育種是目前最有效的新品種選育方法之一。芋有二倍體、三倍體及其他倍性[1]，魁芋類為二倍體（2n=2x=28）。魁子兼用芋類、多子芋類及多頭芋類均為三倍體（2n=3x=42）[2，3]。二倍體可產生正常配子，進行正常的有性繁殖，目前國外已有關于二倍體芋的抗病和品質雜交育種的報道[4～6]。由于芋在自然條件下開花品種不多，從而限制了芋的有性雜交育種，因此誘導芋頭開花是進行雜交育種的先決條件[7～9]。芋開花不僅受氣候環境影響，還受品種類型及植株營養生長水平影響[9]，人工誘導芋開花，多采用赤霉素和短日照處理[9～11]。本試驗以四川省農業科學院園藝研究所選育新品種二倍體魁芋川魁芋1號為材料，全面調查赤霉素（GA3）誘導其開花的適宜處理方式、藥劑濃度及對植物形態的影響等，旨在為芋雜交育種技術的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料川魁芋1號，為四川省農業科學院園藝研究所選育的芋新品種。

1.2 試驗方法

①赤霉素處理方法 2013年3月27日，根據試驗設8個處理，每處理10株，播種于四川省農業科學院園藝研究所新都試驗基地。

a.浸種。種植前用0.5、1.0 g/L的赤霉素GA3水溶液浸泡萌動的種芋2 h（編號1、2），隨即播種。

b.噴施。試驗材料生長到3～5片葉子時，用0.2、0.5、0.8 g/L赤霉素 GA3水溶液全株噴施2次（編號 3、4、5），均勻噴施葉片的兩面以及葉柄，每株用量35～50mL。2次噴施，間隔時間1個月。

c.注入。試驗材料生長到3～5片葉時，用0.25、0.5 g/L的赤霉素GA3水溶液自葉鞘注入植株基部（編號 6、7），每 5 d 1 次，每次每株 1～2mL，共 5次。

d.對照。以自然生長未作處理的一組為對照（編號 8）。

②調查方法 參照《芋種質資源描述規范和數據標準》[12]，生長期間調查株高、分蘗等性狀，開花期調查開花高度、開花率、佛焰苞、花穗等性狀。

③數據分析 對調查數據用SPSS進行分析。

2 結果與分析

2.1 赤霉素處理對芋的植物學性狀的影響

從表1可以看出，用0.5、1.0 g/L赤霉素液浸種川魁芋1號萌芽種芋對植株株高、葉長、葉寬有明顯的抑制作用，與對照相比達到了極顯著差異。噴施和注入方法對植株株高、葉長和葉寬的影響較小，噴施處理3、4、5植株株高比對照高，注入處理6、7植株株高比對照低，差異未達到顯著水平。但各個處理后芋的葉長寬比差異小，葉片正常。在本試驗中，不同的赤霉素處理都能促進芋分蘗數的增加，對芋分蘗的促進作用十分明顯，其中處理 1、2、3、4、5 與對照相比差異極顯著。用0.5 g/L赤霉素溶液分別進行浸種、噴施和注入3種方式處理芋材料，浸種處理比噴施和注入對株高、葉長和葉寬的抑制作用大，分蘗數也最多。本試驗中，注入法對株高、葉長、葉寬和分蘗影響最小。

表1 部分植物學性狀調查

2.2 赤霉素誘導芋開花狀況調查

在本試驗年份中，對照材料沒有開花。表2表明，對本試驗材料，赤霉素不同處理都能誘導開花，但開花率差異較大。浸種和噴施的誘導開花率都較高，達30%～60%，其中，噴施高于浸種，噴施 0.2～0.8 g/L濃度的赤霉素開花率達 50%～60%，其中0.2 g/L噴施（處理3）開花誘導率最高，達60%。赤霉素浸種萌芽種芋最早開花，比噴施和注入處理開花時間早1個月左右，噴施和注入開花時間相近。在本試驗設計中，赤霉素浸種后開花高度較噴施和注入矮，花器附屬器長度、雄花穗長度比噴施和注入短，花穗也較小，但附屬器長度與雄花穗長度比值差異小，3種方式誘導花穗均為正常花穗。噴施處理3、4及注入處理7的單個葉軸花穗數增多，使植株實際有效開花數變大。用0.5 g/L赤霉素溶液分別進行浸種、噴施和注入3種方式處理材料，噴施誘導植株開花率最高，有效花穗最多。

表2 芋部分開花性狀調查

3 討論

赤霉素對芋開花有明顯的促進和誘導作用，在本試驗中，用0.5 g/L赤霉素溶液分別進行浸種、噴施和注入處理，對植株株高、葉寬、葉長、分蘗數影響不同，其中浸種影響最大。前人研究[6，9，10]認為赤霉素處理可能引起芋匍匐根增加，使葉柄變狹長，芋分蘗增加，本試驗材料有部分處理出現了少量匍匐莖，未觀察到葉柄的顯著變化，同期成熟葉明顯變小，葉尖變尖，但成熟葉長寬比值差異小。赤霉素處理后對植株的影響是一個持續過程，在進行赤霉素誘花處理中，如果赤霉素濃度過大，容易誘導出畸形花，濃度過小，花誘導量不夠[6]。在本試驗中，赤霉素處理濃度在0.2～1.0 g/L都能誘導植株開花，誘導開花都是正常花穗，但開花時間差別很大，開花時間和處理方式關系較大，同一處理方式，藥劑濃度影響較小。浸種和噴施處理的誘導開花率均較高，可達30%～60%，噴施高于浸種，在本試驗濃度中，噴施赤霉素開花誘導率達50%～60%，其中0.2 g/L誘導率最高，達到60%，且實際的單株花穗數、雌花穗長以0.2～0.5 g/L的最多，株高也較大，綜上，噴施0.2～0.5 g/L的赤霉素對本材料花誘導效果良好，其中，最適濃度為0.2 g/L。

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[12]黃新芳，柯衛東.芋種質資源描述規范和數據標準[M].北京：中國農業出版社，2006：12.

Study on Gibberellin Induced Flowering in Cultivars of Taro Chuankuiyu No.1

LIU Duchen1,2,CAIPeng1,2,YANG Hong1,2,LIANG Genyun1,2,LIU Xiaojun1,2,FANG Chao1,2,LIYuejian1,2
(1.Horticultural Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Vegetable Germplasm and Variety Innovation Key Laboratory of Sichuan Province,Chengdu 610066;2.Key Laboratory of Horticultural Crop Biology and Germplasm Creation in Southwest China by Ministry of Agriculture)

Under different concentrations of gibberellin solution,3 treatments by soaking of seeds,spraying and injection were used to study the induction of flowering conditions in Sichuan.The results showed that,the concentration of 0.2-1.0 g/L gibberellin could promote plant tillering and induce flowering,and spraying gibberellin with the concentration of 0.2-0.5 g/L had better effect on inducing flowering for this material.In addition,the best gibberellin concentration was 0.2 g/L,and the induced inflorescence was normal with the flowering inducing rate of 60%.

Taro;Gibberellin;Flowering induction

S632.3

A

1001-3547（2017）18-0105-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.031

國家公益性行業計劃（農業）科研專項（200903017-09）

劉獨臣，副研究員，主要從事蔬菜育種與栽培技術研究，E-mail：ldcsaas@126.com

李躍建，通訊作者，博士，研究員，主要從事蔬菜育種，E-mail：yuejian_li@163.com

2017-07-20