外源激素調(diào)控露珠杜鵑的效應(yīng)研究

外源激素調(diào)控露珠杜鵑的效應(yīng)研究

杜鵑花是屬于杜鵑科的一種小型花卉植物。通常生長(zhǎng)在海拔1800.200米的山坡上的灌木中。該植物頂生總狀傘形花序,有多朵花,花冠鐘形至筒狀鐘形,乳白色至白色,具有很高的園藝觀賞價(jià)值,是貴州百里杜鵑景區(qū)的主要植物之一。由于露珠杜鵑春季開(kāi)花,盛花期短暫,不能很好滿足旅游市場(chǎng)對(duì)花期的要求,直接影響了其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。因此,亟需開(kāi)展杜鵑花花期調(diào)控研究。目前,花期調(diào)控的主要措施有溫度處理、光照處理、藥劑處理以及栽培措施處理4種途徑。通常,野生花卉花期的調(diào)控采用藥劑處理的方式,一般使用赤霉素、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、乙烯利等植物激素來(lái)調(diào)節(jié)植物休眠和花芽分化,從而人為控制始花期、盛花期和末花期。此外,脫落酸及多效唑也可抑制某些觀賞植物的花芽形成,延遲植株開(kāi)花。雖然對(duì)一些觀賞植物花期調(diào)控的研究已取得了很大進(jìn)展,但未見(jiàn)有關(guān)露珠杜鵑花期調(diào)控方面的報(bào)道?，F(xiàn)通過(guò)外源激素的施用,探索激素種類(lèi)和濃度對(duì)露珠杜鵑始花期、盛花期和末花期的影響,為貴州百里杜鵑景區(qū)杜鵑花花期調(diào)控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1材料和方法1.1試劑和儀器供試材料為貴州百里杜鵑景區(qū)野生露珠杜鵑(R.irroratumFranch.)。赤霉素(Gibberellin-A3)、乙烯利(Ethephon)和丁酰肼(Daminozide)購(gòu)于上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司,2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyaceticacid)購(gòu)于上海試劑四廠。所有藥品均為分析純。1.2對(duì)露珠玉林植株進(jìn)行噴藥和整體缺失處理分別將赤霉素、乙烯利、丁酰肼和2,4-D配制成不同濃度的溶液,以清水代替藥液為對(duì)照(CK),于2008年9月27日(花芽發(fā)育時(shí))開(kāi)始對(duì)露珠杜鵑植株進(jìn)行噴灑。噴灑時(shí),藥液均勻噴灑于葉片上下表面,噴灑時(shí)間為上午9:00～11:00。試驗(yàn)設(shè)噴灑1次和噴灑5次2種處理方式,后者每7d噴灑1次。記錄各個(gè)處理植株的始花期、盛花期和末花期。始花期以植株第1朵花開(kāi)放時(shí)間為準(zhǔn);盛花期以25%花開(kāi)開(kāi)始至75%花開(kāi)結(jié)束;末花期以25%花凋謝,只剩75%花朵殘留為準(zhǔn)。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。2結(jié)果與分析2.1不同赤霉素濃度對(duì)露珠植物初始花期的調(diào)控效果赤霉素和乙烯利是2種作用機(jī)理不同的激素,其對(duì)露珠杜鵑花期的作用效果也不相同。結(jié)果顯示(表1),噴灑低濃度赤霉素不影響露珠杜鵑的開(kāi)花特性。但當(dāng)赤霉素濃度超過(guò)100mg/kg后,露珠杜鵑始花期開(kāi)始提前,其效果隨赤霉素濃度的增加而增大。與對(duì)照相比,200mg/kg和400mg/kg赤霉素可分別將始花期提前10d和14d。此外,幾種赤霉素濃度下露珠杜鵑盛花期沒(méi)有顯著變化,末花期則因?yàn)殚_(kāi)花提前而提前。乙烯利對(duì)露珠杜鵑始花期的作用效果與赤霉素相似,但調(diào)控程度要遜于赤霉素。200、400mg/kg乙烯利可分別將始花期提前4d和6d,依次比赤霉素少6d和8d。當(dāng)乙烯利濃度增加到500mg/kg時(shí),始花期回到對(duì)照水平。另外,乙烯利對(duì)露珠杜鵑盛花期影響不顯著,但可提前2～4d結(jié)束末花期。2.2赤霉素的前提多次激素噴灑對(duì)杜鵑花始花期、盛花期和末花期都有較大影響(表2)。與只噴灑1次赤霉素相比,連續(xù)噴灑5次赤霉素后始花期和末花期明顯提前,而盛花期則得到了延長(zhǎng)。100mg/kg和200mg/kg赤霉素可分別將始花期提前3d和9d,將盛花期延長(zhǎng)2d和5d,將末花期提早3d和7d。相反,即使連續(xù)噴灑5次,乙烯利也不能改變露珠杜鵑始花期和盛花期,但5次噴灑比1次噴灑能將末花期提前2～3d。2.3不同濃度丁酰和乙烯利的混合噴射特性分別以100mg/kg赤霉素(GA100)和500mg/kg乙烯利(E500)與2,4-D混合,并連續(xù)5次噴灑露珠杜鵑,觀察其對(duì)露珠杜鵑花期調(diào)控的影響,表3表明,2,4-D可以增強(qiáng)赤霉素對(duì)始花期的促進(jìn)作用,隨著2,4-D濃度的增加,赤霉素對(duì)露珠杜鵑花期調(diào)控效果增強(qiáng)。當(dāng)2,4-D濃度升高到200mg/kg時(shí),始花期提前15d,盛花期無(wú)明顯變化,使末花期提前3d。此外,乙烯利和2,4-D的混合噴灑效果表明(表3),露珠杜鵑的始花期得到提前,盛花期無(wú)顯著變化,末花期延遲1～3d。隨著2,4-D濃度的增加,其推遲和延長(zhǎng)效果逐步減弱。以丁酰肼替代2,4-D進(jìn)行混合激素噴灑試驗(yàn),結(jié)果表明(表3),低濃度丁酰肼(D50)加強(qiáng)了赤霉素對(duì)始花期的延遲作用,延長(zhǎng)盛花期2d,推遲末花期6d。隨著丁酰肼濃度的增加,其對(duì)露珠杜鵑始花期調(diào)控效果增強(qiáng);末花期效果減弱。當(dāng)丁酰肼濃度升高到200mg/kg(D200)時(shí),延遲始花期11d,盛花期無(wú)顯著變化,推遲末花期1d。此外,丁酰肼和乙烯利的混合噴灑效果表明(表3),露珠杜鵑的始花期和末花期得到推遲,盛花期無(wú)顯著變化。隨著丁酰肼濃度的增加,其推遲和延長(zhǎng)效果逐步增強(qiáng)。2.4露珠植物開(kāi)口數(shù)不同激素及其組合處理對(duì)露珠杜鵑的開(kāi)花數(shù)影響較大(表4)。隨著赤霉素濃度和次數(shù)的增加,露珠杜鵑開(kāi)花數(shù)逐漸增多,在400mg/kg赤霉素時(shí)達(dá)到最大,為140朵;100mg/kg赤霉素噴灑5次時(shí),開(kāi)花數(shù)為170朵;混合了2,4-D和丁酰肼后,赤霉素不能體現(xiàn)其效果。此外,乙烯利對(duì)露珠杜鵑開(kāi)花數(shù)無(wú)影響;在混合了2,4-D和丁酰肼后,其開(kāi)花數(shù)均少于對(duì)照,且隨著2,4-D和丁酰肼濃度的增加而逐漸減少。3露珠植物發(fā)育過(guò)程中激素用量對(duì)帶發(fā)育的影響木本植物的花期調(diào)控大多采用噴灑植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的方式進(jìn)行。其中,比較常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有赤霉素和乙烯利,并在李樹(shù)、牡丹等許多植物的花期調(diào)控中得到應(yīng)用。植物激素對(duì)觀賞植物生長(zhǎng)和開(kāi)花的作用機(jī)制比較復(fù)雜。一般認(rèn)為,赤霉素是通過(guò)影響基因表達(dá)而實(shí)現(xiàn)花期調(diào)控的。用赤霉素處理擬南芥突變體可以誘導(dǎo)出具有開(kāi)花特性的mRNA,這些mRNA與花的形成有著非常密切的關(guān)系。任小林等(2004)用不同濃度的赤霉素噴灑牡丹,發(fā)現(xiàn)赤霉素可使牡丹落葉期延遲,萌芽期和開(kāi)花期提前,并提高牡丹的開(kāi)花率,增大了花徑;孫會(huì)軍(2008)對(duì)君子蘭噴灑200mg/L赤霉素,其花期提前21d。該試驗(yàn)用赤霉素噴灑露珠杜鵑葉片,導(dǎo)致始花期提前,開(kāi)花數(shù)增多,但盛花期沒(méi)有顯著變化。這一結(jié)果與前人的研究是一致的。噴灑乙烯利一般可以延遲花期。乙烯利延遲植物開(kāi)花的機(jī)理有多種解釋。一種解釋認(rèn)為,乙烯利處理導(dǎo)致ABA含量增加,抑制細(xì)胞分裂,從而減緩了花芽的生長(zhǎng)發(fā)育;另一種解釋則認(rèn)為,乙烯利處理增加了花芽的需冷量,延遲了解除深休眠的時(shí)間,從而延遲開(kāi)花;還有解釋認(rèn)為,乙烯是通過(guò)影響細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、酶活性以及mRNA和蛋白質(zhì)的合成來(lái)調(diào)節(jié)植物生理代謝。研究結(jié)果表明,乙烯利使露珠杜鵑始花期和末花期提前,這與前人的結(jié)果有所不同。其原因可能與外界環(huán)境、樹(shù)種之間的遺傳性差異有關(guān)。關(guān)于丁酰肼和2,4-D對(duì)植物開(kāi)花過(guò)程的作用機(jī)理,目前還沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論。普遍認(rèn)為,丁酰肼影響細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的活性,而2,4-D作為一種生長(zhǎng)素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,可以影響新陳代謝,剌激植物生長(zhǎng)。因此,比較了丁酰肼和2,4-D分別與赤霉素和乙烯利混合的影響。發(fā)現(xiàn)丁酰肼與赤霉素和乙烯利的混合的組合具有延遲花期的作用,而丁酰肼與赤霉素的組合延遲花期的效果優(yōu)于與乙烯利的組合。同時(shí),丁酰肼與乙烯利的組合極大地影響露珠杜鵑開(kāi)花數(shù)量,這是激素之間可能具有相互促進(jìn)增效,也可能有相互拮抗抵消。這一結(jié)果有待進(jìn)一步深入研究。植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)感受到外界開(kāi)花信號(hào)后,轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng),先形成花原基,然后進(jìn)一步發(fā)育形成花芽,赤霉素在花芽發(fā)育過(guò)程中決定開(kāi)花狀態(tài)。因此,選擇激素處理時(shí)間可能對(duì)花期調(diào)控有較大的