生長素NAA對紅萍結孢的影響

徐國忠， 鄭向麗， 王俊宏， 鄧素芳， 楊有泉， 應朝陽

(1.福建省農業科學院 農業生態研究所，福建 福州 350013； 2.國家紅萍種質資源中心，福建 福州 350013)

滿江紅俗稱紅萍[1]，在農業上的養殖利用很早就有記載，據呂書纓搜集的民間傳說稱七百多年前在浙江省溫州地區農民已利用滿江紅作為稻田肥料，即作為稻田有機肥(綠肥)[2-7]，紅萍作為肥料、飼料、餌料在國內外有很多報道[8-13]，我國是世界上養殖利用滿江紅最早的國家之一。紅萍繁殖方式分為無性和有性繁殖[14-18]，一般情況下，紅萍只進行無性繁殖，只有在滿足特定的條件時，紅萍才進行有性繁殖，形成孢子果。紅萍的適宜生長溫度為20～35 ℃，高于40 ℃或低于5 ℃都難以生長，在自然條件下，紅萍難以越夏(特別是我國南方)及越冬(特別是我國北方)；目前由于種苗采用無性營養繁殖體，所以夏天及冬天紅萍死亡后再進行生產上的應用需要大量的無性營養繁殖體，而所需的營養繁殖體在夏天及冬天時只有采取人工措施才能繁殖，因此，種苗繁殖成本及異地長距離運輸成本高；而采用孢子果繁殖則不需要進行夏天和冬天的人工繁殖，且孢子果體積小、運輸方便，可以解決紅萍在生產上的應用困難，紅萍孢子果誘導的成功對于紅萍在生產上應用具有重要的意義。國內有關外源激素對種子萌發影響的報道[19-21]中未見到利用外源激素誘導紅萍結孢的報道，國外紅萍孢子果結孢條件的研究在19世紀70、80年代以及20世紀初開展。Kar等[22]研究表明，使用濃度為2～10 μg·mL-1的IAA能顯著提高結孢率，同時還增加單個萍體的小孢子和大孢子果數，國外雖然有激素誘導紅萍結孢的研究，但都未在生產上得以應用。為了能獲得在生產上可以應用的方法，本文通過研究不同濃度NAA對不同的紅萍品種(系)誘導產生孢子果，探索紅萍孢子果的誘導方法，以期為孢子果在生產上應用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

細綠萍1001(AzollafiliculoidesLamarck)、卡州萍3001(AzollacarolinianaWilld)、小葉萍4018(AzollamicrophyllaKaulfus)均來自于國家紅萍種質資源圃。

1.2 處理設計

試驗在網室自然條件下進行，試驗紅萍為細綠萍1001、卡州萍3001和小葉萍4018，采用生長素NAA進行處理，激素處理濃度為0(對照)、1、5、10、15、20 μg·mL-1，每個處理3個重復(盆)，采用大號種子發芽盒進行培養，為正常土培培養，每盆紅萍放萍量一致，預培養1周后開始NAA處理，每周進行1次NAA噴施處理，觀察其結孢情況，至結孢出現時停止噴施。試驗過程觀察測定記載各處理紅萍萍體大小、結孢情況，統計萍體大小、萍體結孢率、結孢數量和雌雄比，分析各處理紅萍萍體的C/N比。

本次試驗時間從2019年4月29日開始，結束時間為2020年7月29日。

1.3 測定項目

萍體大小：萍體長度以每朵萍體最長的長度進行測量，每盆隨機測定30朵紅萍，3盆重復平均值為最終值；萍體寬度以每朵萍體最寬的長度進行測量，每盆隨機測定30朵紅萍，3盆重復平均值為最終值。

孢子果結孢率：以每朵萍體為計算單位，每盆共統計100個萍體結孢情況，3盆重復平均值為最終值。

紅萍孢子果數量：以每個結孢萍體的孢子果數量來計算，每盆共統計100個有結孢萍體的孢子果數量情況，3盆重復平均值為最終值。

孢子果雌雄比：以每個結孢萍體的孢子果雌雄數來計算，每盆共統計100個萍體結孢雌雄比情況，3盆重復平均值為最終值。

1.4 數據處理

本文數據采用DPS統計分析軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 對3種不同紅萍品種(系)結孢的誘導結果

試驗處理5個月后，NAA 1、5、10、15、20 μg·mL-1濃度處理的細綠萍1001開始結孢，對照未發現結孢；各個處理的卡州萍3001和小葉萍4018都未見結孢(表1)。

表1 生長素NAA對3種不同紅萍品種(系)結孢的誘導結果

2.2 對3種紅萍萍體大小的影響

3種不同紅萍品種(系)的萍體大小見表2，細綠萍1001 NAA處理濃度為15 μg·mL-1的萍體長度為36.5 mm，NAA處理濃度為10 μg·mL-1的萍體長度為36.0 mm，NAA處理濃度為20 μg·mL-1的萍體長度為35.9 mm，NAA處理濃度為5 μg·mL-1的萍體長度為35.5 mm，NAA處理濃度為1 μg·mL-1的萍體長度為34.6 mm，對照萍體長度為24.9 mm；NAA處理濃度為15 μg·mL-1的萍體長度最長，與其他處理及對照之間的差異達顯著水平。小葉萍4018對照的萍體長度為24.3 mm，NAA處理濃度為1 μg·mL-1的萍體長度為24.4 mm，NAA處理濃度為5 μg·mL-1的萍體長度為24.5 mm，NAA處理濃度為10 μg·mL-1的萍體長度為24.4 mm，NAA處理濃度為15 μg·mL-1的萍體長度為24.4 mm，NAA處理濃度為20 μg·mL-1的萍體長度為24.4 mm，各處理及對照間無顯著差異。

表2 生長素NAA對3種紅萍萍體大小的影響

細綠萍1001 NAA處理濃度為15 μg·mL-1的萍體寬度為16.6 mm，處理濃度為10 μg·mL-1的萍體寬度為16.2 mm，處理濃度為20 μg·mL-1的萍體寬度為16.1 mm，處理濃度為5 μg·mL-1的萍體寬度為16.1 mm，處理濃度為1 μg·mL-1的萍體寬度為16.0 mm，對照萍體寬度為12.0 mm；NAA處理濃度為15 μg·mL-1的萍體寬度最大，與其他處理及對照之間的差異達顯著水平。卡州萍3001對照的萍體寬度為8.0 mm，NAA處理濃度為1 μg·mL-1的萍體寬度為8.0 mm，處理濃度為5 μg·mL-1的萍體寬度為8.0 mm，處理濃度為10 μg·mL-1的萍體寬度為8.0 mm，處理濃度為15 μg·mL-1的萍體寬度為8.0 mm，處理濃度為20 μg·mL-1的萍體寬度為8.0 mm，各處理及對照間無顯著差異。小葉萍4018 NAA對照和各處理組的萍體寬度均為12.0 mm。

2.3 對3種紅萍C/N比例的影響

3種不同紅萍品種(系)的C/N比見表3，細綠萍1001 NAA處理濃度為15 μg·mL-1的C/N比為19.2，處理濃度為10 μg·mL-1的C/N比為17.3，處理濃度為20 μg·mL-1的C/N比為16.8，處理濃度為5 μg·mL-1的C/N比為16.2，處理濃度為1 μg·mL-1的C/N比為15.6，對照的C/N比為10.3；處理濃度為15 μg·mL-1的C/N比最高，與其他處理及對照差異顯著。卡州萍3001對照的C/N比為9.6，NAA處理濃度為1 μg·mL-1的C/N比為9.6，處理濃度為5 μg·mL-1的C/N比為9.7，處理濃度為10 μg·mL-1的C/N比為9.7，處理濃度為15 μg·mL-1的C/N比為9.8，處理濃度為20 μg·mL-1的C/N比為9.6，各處理及對照間無顯著差異。小葉萍4018對照的C/N比為10.7，NAA處理濃度為1 μg·mL-1的C/N比為10.8，處理濃度為5 μg·mL-1的C/N比為10.9，處理濃度為10 μg·mL-1的C/N比為11.0，處理濃度為15 μg·mL-1的C/N比為10.9，處理濃度為20 μg·mL-1的C/N比10.9，各處理及對照間無顯著差異。

表3 生長素NAA對3種紅萍C/N比的影響

2.4 對細綠萍1001的誘導效果

生長素NAA處理對細綠萍1001的誘導結果見表4，細綠萍1001在NAA處理濃度為15 μg·mL-1時的結孢率為34.7%，NAA處理濃度為10 μg·mL-1時的結孢率為15.0%，NAA處理濃度為20 μg·mL-1時結孢率為12.3%，NAA處理濃度為5 μg·mL-1時結孢率為9.3%，NAA處理濃度為1 μg·mL-1時結孢率為5.0%，對照的結孢率為0。NAA處理濃度為15 μg·mL-1時的結孢率最高，與其他處理及對照顯著差異。

表4 生長素NAA對細綠萍1001的誘導效果

細綠萍1001在NAA處理濃度為15 μg·mL-1時的結孢數量為6.56，NAA處理濃度為10 μg·mL-1時的結孢數量為4.52，NAA處理濃度為20 μg·mL-1時結孢數量為4.35，NAA處理濃度為5 μg·mL-1時結孢數量為4.31，NAA處理濃度為1 μg·mL-1時結孢數量為3.83，對照的結孢數量為0。NAA處理濃度為15 μg·mL-1的結孢數量最多，與其他處理及對照顯著差異。

細綠萍1001在NAA處理濃度為15 μg·mL-1時的孢子果雌雄比為0.65，NAA處理濃度為10 μg·mL-1時的孢子果雌雄比為0.56，NAA處理濃度為20 μg·mL-1時的孢子果雌雄比為0.55，NAA處理濃度為5 μg·mL-1時的孢子果雌雄比為0.52，NAA處理濃度為1 μg·mL-1時的孢子果雌雄比為0.51。NAA處理濃度為15 μg·mL-1的孢子果雌雄比例最高，與其他處理及對照顯著差異。

3 小結與討論

自然條件下，在福建地區紅萍的結孢一般出現在春季到夏季過度的4—6月以及秋季到冬季過度的10—12月。在福建自然條件下，細綠萍1001和小葉萍4018可以在合適的環境條件下結孢，而卡州萍3001未發現結孢。本研究采用1、5、10、15和20 μg·mL-1NAA處理細綠萍1001可誘導結孢，卻未能誘導小葉萍4018和卡州萍3001結孢，說明各紅萍品種(系)的結孢條件不一樣，這也給紅萍的結孢誘導增加了難度，今后需要采用不同的方法對不同的紅萍品種(系)進行誘導。特別是卡州萍3001未能誘導出孢子果，說明紅萍孢子果的誘導還需要進一步深入研究。

采用1、5、10、15和20 μg·mL-1NAA處理的細綠萍1001可被誘導結孢，結孢萍體變大，這與自然條件下紅萍結孢時萍體變大表現一致。結孢萍體的C/N比有顯著提高，這與湖南省農科院土肥所研究結果相同[16]，主要是因為紅萍結孢時，萍體營養生長逐漸減緩，萍體變老，所以C增加、N降低，C/N比提高。

在網室自然條件下，1、5、10、15和20 μg·mL-1NAA能誘導細綠萍1001孢子果形成，其中15 μg·mL-1濃度誘導效果最佳，誘導細綠萍1001結孢率為34.7%，孢子果數量為6.56，孢子果雌雄比為0.65，其他處理未能誘導出孢子果。