施用赤霉素對(duì)牛大力生物量和可溶性糖含量的影響初探

何美霞，譚 萍，覃海蓉，陸妹丹，覃小盈，農(nóng)時(shí)越，唐夢(mèng)菊，羅丹梅，朱宇林

(玉林師范學(xué)院 生物與制藥學(xué)院，廣西 玉林 537000)

1 引言

牛大力為蝶形花科(Papilionaceae)雞血藤屬(Millettia)植物美麗崖豆藤(CalleyaspeciosaChamp.ex Benth Schot)的根[1]，具有保肝,祛痰、鎮(zhèn)咳、平喘,提高免疫功能等作用，主要分布在海南、廣東、廣西等地區(qū)[2]。人們對(duì)牛大力的需求增多，市場(chǎng)供不應(yīng)求。目前對(duì)牛大力的引種和栽培技術(shù)的研究較多，但對(duì)牛大力噴施外源激素的研究仍很不足。赤霉素和油菜素內(nèi)酯等植物內(nèi)源激素具有調(diào)控植物塊根生長(zhǎng)的功能效應(yīng)。在前人的基礎(chǔ)研究上,采用外源激素赤霉素施用于藥用植物牛大力，定期測(cè)定牛大力生長(zhǎng)過(guò)程特征，以找出促進(jìn)牛大力生長(zhǎng)的最適施用濃度，旨在為牛大力的規(guī)模種植提供科學(xué)參考。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料及處理

采用盆栽試驗(yàn)方法，將一年生且生長(zhǎng)基本一致的藥用植物牛大力幼苗栽培于塑料盆中，供試藥劑為0.0075%的赤霉素，設(shè)5個(gè)處理，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，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，共24盆。試驗(yàn)從8月中旬開始，每月定期采用不同濃度的赤霉素溶液對(duì)各組牛大力葉片進(jìn)行噴施試驗(yàn)，每株噴施500 mL，每月定期觀察牛大力的生長(zhǎng)情況。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

在植物生長(zhǎng)發(fā)育期間，定期采用皮尺、電子數(shù)顯卡測(cè)定牛大力幼苗的株高、葉片厚度等生長(zhǎng)指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)束后，將植株整株挖起，裝到袋子里標(biāo)好編號(hào)，按根、塊根、莖和葉分開收集，并測(cè)定鮮重，置于115 ℃下烘箱烘干至恒重，計(jì)算各器官生物量?？扇苄蕴呛繙y(cè)定采用蒽酮法測(cè)定，參照《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[3]。

2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理、分析、作圖均采用EXCEL2013和SAS (V8.01)軟件處理，用Duncan氏法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同濃度的赤霉素處理對(duì)牛大力株高的影響

由圖1可看出，隨著赤霉素處理濃度的增加，牛大力株高呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì),其中不同月份均以處理濃度50 mg/L時(shí)增長(zhǎng)速率最大。當(dāng)濃度在50 mg/L時(shí)，在12月份株高達(dá)到最大值，為69.27 cm，是對(duì)照的3.5倍。經(jīng)方差分析表明,5個(gè)激素濃度處理的牛大力株高均高于對(duì)照，且差異性顯著(P<0.05)。不同激素處理與生長(zhǎng)時(shí)間效應(yīng)的雙因素分析表明都達(dá)到顯著的差異水平，表明濃度為50 mg/L的作用效果最好。

圖中不同小寫字母表示0.05水平的差異顯著性，下同

3.2 不同濃度的赤霉素處理對(duì)牛大力葉片厚度的影響

從表1可知，不同濃度赤霉素和不同生長(zhǎng)階段的聯(lián)合對(duì)牛大力的葉片厚度有顯著的影響(P<0.01)。在同一濃度處理中，隨著生長(zhǎng)時(shí)間推進(jìn)，牛大力大部分葉片厚度具有增加的趨勢(shì)，其中當(dāng)濃度為50 mg/L時(shí)，葉片增厚最明顯，其次為100 mg/L，5 mg/L最低；總體上，在不同濃度處理中，隨著噴施赤霉素濃度的增加，葉片厚度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，且各處理間均達(dá)到顯著差異，其中當(dāng)濃度為50 mg/L時(shí)，葉片最厚，其次為100 mg/L，對(duì)照組CK最低。

表1 不同濃度赤霉素處理對(duì)牛大力幼苗葉片厚度的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示0.05水平的差異顯著性

3.3 不同濃度的赤霉素處理對(duì)牛大力生物量的影響

表2可看出，牛大力各個(gè)部分如細(xì)根、莖、葉、塊根等生物量差異極其顯著(P<0.01)，說(shuō)明噴施赤霉素能顯著地影響牛大力各器官生物量的積累與分配。細(xì)根的生物量在CK、莖的生物量在100 mg/L處理、葉和塊根的生物量在50 mg/L處理下積累量最高，分別達(dá)到1.97 g、1.93 g、4.6 g、16.27 g,且在一定范圍內(nèi)，塊根生物量隨著不同赤霉素濃度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)。赤霉素濃度為CK、5 mg/L 、10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L時(shí)，塊根生物量分別為：2.53 g、3.4 g、4.2 g、5.53 g、16.27 g、7.87 g，各個(gè)濃度的塊根生物量分別是對(duì)照CK的1.34倍，1.66倍，2.19倍，6.43倍，3.11倍。

表2 不同濃度赤霉素對(duì)牛大力幼苗生物量的影響

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示0.05水平的差異顯著性

3.4 不同濃度赤霉素處理對(duì)牛大力可溶性糖含量的影響

由圖2可知，牛大力葉面噴施赤霉素后，其可溶性糖含量變化呈迅速上升后逐漸下降的趨勢(shì)，其中以50 mg/L濃度處理的可溶性糖含量最高，達(dá)到22.09 mg/g。對(duì)其進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，不同濃度赤霉素處理間的可溶性糖含量達(dá)到極顯著差異水平(p<0.01)，說(shuō)明不同濃度赤霉素對(duì)藥用植物牛大力的可溶性糖含量有極顯著的影響。與對(duì)照相比較，牛大力在各個(gè)赤霉素濃度處理下的可溶性糖含量均增加，并且經(jīng)50 mg/L和100 mg/L的赤霉素溶液處理后，可溶性糖含量均極顯著高于對(duì)照和其他赤霉素處理，分別是對(duì)照的1.34倍和1.19倍；在20 mg/L濃度處理下，牛大力可溶性糖含量與對(duì)照相比達(dá)到顯著水平；5 mg/L和10 mg/L濃度處理下的牛大力，可溶性糖含量與對(duì)照相比差異不顯著。

4 結(jié)論與討論

赤霉素是高等植物體內(nèi)調(diào)控發(fā)育的重要激素[4]，可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和莖的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，加速生長(zhǎng)和發(fā)育，打破

休眠，促進(jìn)發(fā)芽[5]。赤霉素能使細(xì)胞壁里的鈣離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，然后使細(xì)胞壁的伸展性增加，最后促進(jìn)植物體高度增加，彭映輝等[6]研究表明噴施合適的濃度赤霉素具有增高植株株高的作用。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果與彭映輝等人研究結(jié)果相似，隨著噴施赤霉素濃度的增加，牛大力株高呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，當(dāng)噴施赤霉素濃度50 mg/L時(shí)，株高增加量最大，說(shuō)明在適宜的赤霉素濃度可促進(jìn)植株生長(zhǎng)。

圖2 不同濃度赤霉素處理對(duì)牛大力可溶性糖含量的影響

葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要器官[7]，為植物生長(zhǎng)發(fā)育供應(yīng)能源。赤霉素對(duì)葉片具有促進(jìn)細(xì)胞分裂，維管束分化，葉片擴(kuò)大等作用。鄧慧慧等[8]研究表明，葉片噴施赤霉素明顯能增加黃瓜葉片中的色素含量，有助于進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物。王廷芹等[9]研究表明，噴施赤霉素也能引起葉片中其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加，如可溶性糖與蛋白質(zhì)等，從而引起葉片厚度的增加。本研究發(fā)現(xiàn)，在同一激素水平上，牛大力的葉片厚度隨著時(shí)間的增加而逐漸增加，并在12月份達(dá)到最厚。在同一時(shí)間處理下，對(duì)促進(jìn)牛大力葉片厚度增厚的赤霉素濃度以50 mg/L>100 mg/L>20 mg/L>10 mg/L>CK， 表明適當(dāng)濃度的赤霉素在一定程度上可較好地促進(jìn)牛大力植株的生長(zhǎng)。

在一定程度下，塊根能夠很好的反映牛大力的生長(zhǎng)量。有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明，塊根形成與膨大的生理過(guò)程受到基因型、激素、環(huán)境因子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等各因素共同調(diào)控[10]。低濃度GA有利于塊根的形成,孟春曉等[11]研究證實(shí)赤霉素誘導(dǎo)培養(yǎng)鹽藻過(guò)程中能提高藻細(xì)胞生物量。本實(shí)驗(yàn)表明，不同濃度赤霉素處理的牛大力塊根產(chǎn)量差異極其顯著，并且在一定范圍內(nèi)，其塊根產(chǎn)量隨著不同赤霉素濃度處理的增加呈先升后降的關(guān)系。其中，以50 mg/L的赤霉素濃度處理的植株塊根產(chǎn)量最高。

高等植物光合作用的主要初始產(chǎn)物是可溶性糖，其含量代表生命代謝活動(dòng)的高低，并反映出環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)生長(zhǎng)發(fā)育的影響[12]。孫穎等[13]研究表明，不同濃度赤霉素處理油桐葉片，可溶性糖的含量在總體上保持先上升后下降的變化趨勢(shì)。于明祥等[14]研究發(fā)現(xiàn)隨著赤霉素濃度增高可溶性糖含量先升高后下降。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明：噴施不同濃度的赤霉素，牛大力可溶性糖的含量隨赤霉素濃度增加保持先上升后下降的趨勢(shì)，并且與對(duì)照相比，牛大力在各個(gè)赤霉素濃度處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時(shí)達(dá)到最大。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)施用外源激素GA對(duì)牛大力生長(zhǎng)的影響進(jìn)行探討，發(fā)現(xiàn)GA在一定程度上可較好地促進(jìn)了南藥牛大力塊莖的生長(zhǎng)發(fā)育，其中50 mg/L處理水平下牛大力的生長(zhǎng)發(fā)育各指標(biāo)均達(dá)到最大值，是比較理想的處理濃度。