多效唑對香花油茶生理及花芽形成的影響

蔡 婭，陳仕昌，王東雪，吳方圓，張日清，葉 航

（1.廣西壯族自治區林業科學研究院 廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室 廣西油茶良種與栽培工程技術研究中心，南寧 530002；2.中南林業科技大學 經濟林培育與保護省部共建教育部重點實驗室，湖南長沙 410004）

油茶（Camelliaspp.）是山茶科（Thaeceae）山茶屬植物中油脂含量較高并具有一定栽培面積的樹種的總稱，具有很高的經濟效益和生態效益[1-2]。香花油茶（Camellia osmantha）[3-4]是2012年在廣西南寧發現的油茶新種，具有易栽培、生長快、抗性強、產量高、油質好、速生和早實的特點[5-7]，是非常有潛力的木本油料樹種。

多效唑是一種生產上常用的植物生長延緩劑，其在扁桃（Amygdalus communis）、李（Prunus salicina）、蘋果（Malus domestica）等果樹營養生長和生殖生長上的抑制效果已得到許多的證實[8-10]。在油茶方面，多效唑對油茶生理效應、幼株生長和花芽及果實品質有一定影響，適宜濃度的多效唑能縮短春梢長度和節間距從而抑制幼株生長，提高花芽分化率和花芽飽滿程度[11-12]。香花油茶作為一個較新的物種，相關生理特性研究還處于空白，其營養生長非常旺盛，與其他油茶物種明顯不同，在一定程度上不利于生殖生長。本試驗采用澆灌的方法對5年生進入生產期的香花油茶植株進行不同濃度多效唑處理，探究其對香花油茶春梢葉片生理及花芽形成的影響，旨在確定能有效提升香花油茶生理特性和促進花芽形成的多效唑理想劑量，為控制早期香花油茶樹體生長提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西南寧市北郊的廣西壯族自治區林業科學研究院油茶種質資源收集圃（108°21'E，22°56'N），屬亞熱帶季風氣候，陽光充足，雨量充沛，年均降水量1 304.2 mm，平均相對濕度為79%，年均溫度20～21℃，1月均溫11.8℃，7月均溫27.6℃，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫-2.4℃[13]。

1.2 試驗設計

選取生長相對一致的香花油茶無性系G-8 植株，于2018年3月26日、4月7日和4月19日對不同植株分別澆灌500、1 000、2 000 、3 000、4 000和5 000 mg/L的多效唑溶液各2 L，3次重復，以清水處理為對照（CK）。2 周后，取其春梢嫩葉進行生理指標測定；6月20日，在植株東、南、西、北4個方向選擇春梢數量40枝以上的大枝進行調查，計數法調查各大枝春梢的花芽數量和腋芽數量，計算春梢花芽分化率，同時，隨機采摘3月26日處理的各植株4個方向20個成熟葉片帶回實驗室進行葉面積測定。

1.3 測定項目與方法

可溶性蛋白測定采用考馬斯亮藍G-250染色法，可溶性糖測定采用硫酸-蒽酮比色法，游離氨基酸測定采用茚三酮顯色法，丙二醛（MDA）測定采用硫代巴比妥酸反應法，超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氧化硝基四氮唑藍(NBT)法，過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創木酚比色法，過氧化氫酶（CAT）活性測定采用比色法[14]。用Yaxin-1241 手持葉面儀對葉片進行掃描，測定葉面積、葉長、葉寬、葉周長及長寬比。

1.4 數據處理

采用Excel 作圖，采用SPSS 22.0 軟件對數據進行單因素方差分析和相關性分析。

利用隸屬函數法對不同濃度多效唑的調控效果進行綜合評價[6，15]。

隸屬函數值計算公式：

指標與調控效果呈正相關時：Xij= (Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

指標與調控效果呈負相關時利用反隸屬函數計算：Xij=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：Xij為i處理組不同處理j性狀平均值，Xmin、Xmax分別為j性狀中的最小值和最大值。

2 結果與分析

2.1 多效唑對香花油茶葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

可溶性糖和可溶性蛋白是葉片光合作用的主要產物。在花芽分化早期澆灌多效唑，香花油茶葉片可溶性糖含量在不同濃度下均有所增加，2 000～4 000 mg/L 多效唑處理可溶性糖含量顯著高于CK，其中2 000 mg/L 處理促進效果最好，比CK 高出19.67%（圖1a）。一定濃度范圍的多效唑處理也能提高葉片可溶性蛋白的含量，500～4 000 mg/L 多效唑處理能提高葉片可溶性蛋白含量，但與CK差異不顯著，而高濃度5 000 mg/L多效唑處理降低了可溶性蛋白含量（圖1b）。

圖1 多效唑對香花油茶葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of paclobutrazol on contents of soluble sugar and soluble protein in Camellia osmantha leaves

2.2 多效唑對香花油茶葉片保護酶活性的影響

3種保護酶活性隨多效唑濃度的變化一致，均在500～2 000 mg/L 濃度范圍內隨濃度的升高而增加，在3 000～5 000 mg/L 濃度范圍內減少，多效唑濃度為2 000 mg/L 時3種保護酶活性均達到最大值（圖2）。5 000 mg/L 多效唑處理顯著降低了SOD 活性，2 000 mg/L 處理顯著提高了SOD 活性（圖2a）；不同濃度多效唑處理對CAT 活性的影響差異不顯著（圖2b）；2 000和3 000 mg/L 多效唑處理顯著提高了POD活性（圖2c）。

圖2 多效唑對香花油茶葉片3種保護酶活性的影響Fig.2 Effects of paclobutrazol on activities of three protective enzymes in Camellia osmantha leaves

2.3 多效唑對香花油茶新葉生長的影響

5月20日對3月26日不同濃度多效唑處理的香花油茶葉片性狀進行分析，CK 的葉面積、葉長、葉寬、周長和長寬比分別為10.69 cm2、7.17 cm、2.69 cm、17.25 cm、2.68；不同濃度多效唑處理后，在500～3 000 mg/L 范圍內，葉面積與CK沒有顯著差異，4 000和5 000 mg/L 處理對葉面積產生了抑制效應，說明高濃度多效唑處理能對香花油茶葉片生長產生顯著影響（表1）。500～5 000 mg/L 處理時，葉長和長寬比均顯著低于CK，500～3 000 mg/L 處理對葉寬有一定的促進效果，但不顯著，說明不同濃度多效唑處理對香花油茶葉片形態的影響較為明顯，在一定程度上會使香花油茶葉片變得扁平。

表1 多效唑對香花油茶葉片生長狀況的影響Tab.1 Effects of paclobutrazol on growth of Camellia osmantha leaves

2.4 多效唑對香花油茶春梢花芽形成的影響

3月26日，對香花油茶植株進行不同濃度多效唑2 L 澆灌處理，其花芽分化率均顯著高于CK，其中1 000～3 000 mg/L 處理的效果最明顯，花芽分化率均超過33.00%，顯著高于其它濃度處理（表2）。4月7日1 000～3 000 mg/L 處理以及4月19日1 000和2 000 mg/L 處理的香花油茶花芽分化率也均超過30%，顯著高于CK。從時間上看，3月26日和4月7日用2 000 mg/L 多效唑2 L 進行澆灌處理，花芽分化率分別為35.27%和34.25%，而4月19日用同濃度進行處理的花芽分化率降到了30.37%。可見，花芽分化初期用1 000～3 000 mg/L多效唑2 L 進行澆灌處理可有效促進香花油茶的花芽分化。

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

2 .5 不同濃度多效唑處理對香花油茶影響效果的綜合評價

對不同濃度多效唑處理后香花油茶的調控效果進行相關性分析，葉片形狀因子、可溶性糖含量與多效唑濃度呈正相關關系，利用隸屬函數公式計算其隸屬函數值；葉面積、葉長、葉寬、葉片周長、葉片長寬比、可溶性蛋白含量、SOD 活性、CAT 活性、POD 活性與多效唑濃度呈負相關關系，利用反隸屬函數公式計算其隸屬函數值（表3）。

利用隸屬函數法對不同濃度多效唑處理對香花油茶調節效果的綜合評價表明，5 000 mg/L 多效唑處理對香花油茶生長抑制效果最大，2 000 mg/L處理的抑制效果最小（表4）。

表3 多效唑濃度與各性狀指標的相關系數Tab.3 Correlation coefficient between concentration of paclobutrazol and characteristics

表4 不同濃度多效唑處理對香花油茶調節效果的綜合評價Tab.4 Comprehensive evaluation of regulating effect of different concentrations of paclobutrazol on Camellia osmantha(mg/L)

3 結論與討論

可溶性糖和可溶性蛋白是植物花芽分化不可缺少的重要營養物質和結構物質，也是植物體內的重要滲透調節物質，可以緩和植物逆境傷害[15-16]，SOD、CAT、POD 酶也是衡量植物抗性的主要指標，本研究中2 000和3 000 mg/L 多效唑處理顯著提高了香花油茶葉片中可溶性糖、可溶性蛋白的含量和SOD、CAT、POD 酶活性，說明2 000和3 000 mg/L 為多效唑提高香花油茶花期抗性的合適濃度。

多效唑在不同植物上對其葉片的影響效果不同，在盆栽火棘（Pyracantha fortuneana）和盆栽金錢樹（Zamioculcas zamiifolia）以及東魁楊梅（Myrica ru?bracv.DongKui Orient Pearl）上增加了葉片厚度和寬度[17-19]，在龍眼（Dimocarpus longan）上噴施低濃度多效唑可增大葉面積，高濃度抑制葉面積[20]。本試驗中500～5 000 mg/L 多效唑處理均抑制葉長和長寬比，高濃度4 000和5 000 mg/L 處理亦抑制了葉片寬度。

多效唑的作用機理是通過調控內源激素平衡來調控植物營養生長及花芽形成，本試驗中雖然沒有研究內源激素的變化情況，但與前人對植物花芽分化的研究得到了相似的結果[11，21]，在花芽分化初期澆灌500～3 000 mg/L多效唑能促進花芽分化，而高濃度會過度抑制營養生長而導致花芽形成數量減少。