不同浓度NAA和6-BA调控柳杉苗秋冬季生长发育,发育生物学论文

不同浓度NAA和6-BA调控柳杉苗秋冬季生长发育,发育生物学论文柳杉(Cryptomeriafortunei)属杉科常绿大乔木，既是海拔600m以上山区速生用材树种，又是优良的园林风景树种，为我们国家特有贵重用材树种之一。其材质轻软，纹理通直，构造中等，加工容易，木材易枯燥，不易变形，可供建筑、车船、家用农具用材等。柳杉横向分布于长江流域以南至西南等主要地，垂直分布在海拔400～1400m之间，常与其他阔叶林(如甜楮、栲类等)混生，略耐阴，亦略耐寒。在广西各地高山区也有较大密度种植。当前由于天然柳杉资源遭受人为毁坏比拟严重，播种造林技术较为落后，加上酸雨、大气污染的危害和病虫损害，大径阶柳杉急剧减少。通过提高柳杉育苗技术、加强柳杉苗对不良环境的适应能力可到达保卫柳杉资源、发挥柳杉生产潜力的目的。当前对柳杉种苗繁育壮苗的研究还处于初级阶段。讨论柳杉苗越冬生长生理变化对柳杉苗木越冬生产和春季造林具有指导意义。关于生长调节剂在林业育苗中的研究较广，如樊吉尤等施用NAA及ABT3生长促进剂促进麻疯树壮苗，结果苗木的株高、地径生长以及叶绿素含量、可溶性糖含量与对照相比均有显著增加;唐萍等研究结果表示清楚，NAA，2，4-D处理后杜仲苗茎的伸长及重量都表现出促进作用。而利用植物生长调节剂调控柳杉苗期生长发育和生理变化的研究鲜见报道，为此，笔者采用不同浓度NAA和6-BA调控柳杉实生苗秋冬季生长发育，研究其对柳杉幼苗抗冷性的影响，为提高越冬柳杉苗出圃率，缩短育苗周期，提高春季造林成活率提供参考根据。1、材料与方式方法1．1试验材料选取长势优良、生长一致的1年实生柳杉苗木，移栽到由2∶1∶1的黄心土∶沙子∶木屑混合成的育苗基质塑料营养袋中，适应10d后进行试验处理。植物生长调节剂为NAA、6-BA(均为天津市科密欧化学试剂有限公司提供的化学纯结晶或粉末)。1．2试验方式方法1．2．1试验设计。采用完全随机设计进行试验，设NAA、50、100、150mg/L3个处理(记为处理①、②、③)，6-BA50、100、150mg/L(含0．1%吐温20)3个处理(记为处理④、⑤、⑥)，以清水作对照。每盆为1株，每处理30盆。采用手持压缩式喷雾器对其针叶喷施，每15d喷施试剂，以幼苗针叶全部湿润不滴水为准。试验期间天天浇水，每7d浇灌2．0%普通复合肥营养液，于2020年11月开场至2020年3月结束，历时4个月，试验地点位于广西大学林学院教学实习基地的苗圃。1．2．2测定方式方法。每30d分别测量记录柳杉苗高、地径。华而不实苗高用卷尺测定，精到准确到0．1cm，地径用数字显示游标卡尺测定，精到准确到0．01mm。试验结束后，生物量采取于105℃杀青后在80℃的烘箱中48h烘至恒重方式方法测定。叶片叶绿素采用杨敏文方式方法测定，参考张立军采用分光光度法测定可溶性蛋白质含量，采用酸性茚三酮法测定叶片游离脯氨酸含量，采用蒽酮浓硫酸法测定叶片可溶性糖含量。1．3统计分析用Excel2003进行数据的汇总统计，用SPSS17．0进行差异及多重比拟分析。2、结果与分析2．1不同浓度植物生长调节剂对柳杉幼苗形态生长指标的影响苗木生长发育表如今苗高增高、地径增粗及生物量增大。由图1可知，6-BA150mg/L处理的柳杉幼苗单株地上部分、地下部分生物量干重及总干重最大，分别为2．5888、1．0694、3．6582g/株，约为对照组1．4倍。柳杉幼苗单株地上部分、地下部分生物量干重及总干重各指标最小值分别对应NAA150mg/L处理(0．7742g/株)，NAA100mg/L(0．5048g/株)，NAA150mg/L处理(1．3170g/株)，分别占对照组41．1%、64．8%及49．5%。总的来看，随着6-BA浓度增大，柳杉苗干重增加，NAA3个浓度均不利于干重的增加，表现为对柳杉苗生长有抑制作用。NAA处理使柳杉苗根冠比高于对照组，与对照间差异结果达极显著水平(P＜0．01)，且随浓度增加根冠比增高，最高达0．701(NAA150mg/L)。而6-BA处理下柳杉幼苗根冠比与对照差异不同不大。多重比拟结果为6-BA100mg/L、150mg/L处理地上干重、地下干重、总干重均分别与NAA50mg/L、100mg/L、150mg/L处理的地上干重、地下干重、总干重差异极显著(P＜0．01，下同)，而以上两者均与对照的地上干重、地下干重、总干重无极显著差异。NAA50mg/L、100mg/L、150mg/L处理的根冠比分别与6-BA50mg/L、100mg/L、150mg/L及对照处理的差异极显著，6-BA仅有100mg/L处理的根冠比与对照差异极显著。NAA50mg/L处理的地上干重与其100mg/L、150mg/L处理的差异显著(P＜0．05，下同)，NAA50mg/L、150mg/L处理的地下干重与其100mg/L处理的差异显著，6-BA50mg/L处理的干重总重与其100mg/L、150mg/L和对照处理差异显著，6-BA100mg/L处理的根冠比与其50mg/L、150mg/L和对照处理差异显著。由图2看出，试验处理后4个时间点的苗高相对生长率较高的处理分别为6-BA100mg/L、对照、6-BA50mg/L、6-BA150mg/L，分别为160．0%、260．0%、250．0%、362．0%;较低苗高相对生长率是NAA50、150mg/L处理。6-BA处理的平均苗高相对生长率最高为235．0%(6-BA浓度为100mg/L);NAA抑制苗高生长最强烈的浓度是150mg/L，此处理下平均苗高相对生长率仅为45．0%，最大均值仅为105．0%(浓度为100mg/L)。由图3看出，同时间点地径相对生长率较高的处理为NAA100mg/L、NAA150mg/L、6-BA50mg/L、NAA150mg/L，其值分别为56%、66%、70%、53%;较低为6-BA100mg/L、6-BA150mg/L、NAA50mg/L和对照，分别为4%、28%、10%、40%。从低浓度到高浓度NAA处理的平均地径相对生长率逐步变大，6-BA处理的变化幅度小，两者对地径增粗的影响均比对照高。可见6-BA对幼苗枝芽分化发育伸长促进作用较明显，对植株增高有利，NAA处理对于地径增粗奉献较明显。经方差分析得出各处理与对照间差异并不显著(P＞0．05)。2．2不同浓度植物生长调节剂对柳杉幼苗生理指标的影响2．2．1不同浓度植物生长调节剂对柳杉幼苗叶片叶绿素含量的影响。光合色素含量及比例反映光合作用强弱及植物生长状况。由图4可知，柳杉幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总含量均随着NAA处理浓度的增加呈现先增大后减小的趋势。在NAA100mg/L浓度下叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量到达最大值，为0．0319mg/g、0．0294mg/g、0．0614mg/g，较对照显著增加了1．6倍、2．0倍、1．8倍。同时，各处理的叶绿素a/b比值相比对照也有所降低，可能是由于秋冬温度低、光照不强引发叶绿素的毁坏，叶绿素a比叶绿素b更不稳定，更易分解毁坏，而叶绿素a/b的相比照率降低，则植株抗逆性变强。多重分析详细结果为NAA100mg/L处理的叶绿素a含量与对照及6-BA150mg/L处理的差异极显著(P＜0．01，下同)，与6-BA100mg/L处理的差异显著(P＜0．05，下同)，对照与6-BA150mg/L处理叶绿素a含量差异显著;叶绿素b与总叶绿素含量在处理与对照间差异均不显著。可见2种生长调节剂均能提高柳杉苗叶绿素含量，降低叶绿素a/b值，以适应秋冬环境，且光合色素对于NAA的处理敏感于6-BA，光合色素含量提高对于光合作用意义重大，还能防止脂膜过氧化。2．2．2不同浓度植物生长调节剂对柳杉幼苗叶片有机浸透调节物含量的影响。浸透调节能力是植物抗逆性表现之一。由图5可知，随NAA浓度增加，柳杉幼苗叶片可溶性蛋白含量表现出先增后降，在100mg/L处理时为最大值156．355mg/g，比对照(97．513mg/g)提高了1．6倍。而6-BA浓度增加促使叶片可溶性蛋白逐步降解，含量甚至低于对照。多重比拟结果为NAA100mg/L处理的可溶性蛋白质含量与6-BA100mg/L、150mg/L差异极显著，与对照差异显著，而与NAA50mg/L、150mg/L、6-BA50mg/L差异不显著。讲明适当浓度的NAA有利于叶片可溶性蛋白质含量增加，缓解其降解，6-BA效果不明显。由图6可知，随着NAA浓度增高柳杉幼苗叶片可溶性糖含量也相应增加，在浓度150mg/L处理时最高，为19．068mg/g，为对照2．4倍。6-BA处理的叶片可溶性糖含量下降，最高为17．8mg/g，为对照2．2倍，达显著差异。两两比拟结果为NAA150mg/L处理的可溶性糖含量与对照的差异极显著，与NAA50mg/L、100mg/L及6-BA150mg/L处理的差异显著，与NAA150mg/L、6-BA50mg/L差异不显著。NAA100mg/L与6-BA150mg/L处理的差异显著，NAA50mg/L与对照处理差异显著。由图7可知，NAA100mg/L喷施处理叶片游离脯氨酸含量最高，为66．667g/g，为对照1．9倍。叶片脯氨酸含量随着NAA浓度增高，含量先升高又下降，平均而言相比对照要高;而6-BA的则一直下降，叶片脯氨酸含量平均略低于对照。各处理间的平均值存在显著差异，两两比拟结果为NAA100mg/L处理的游离脯氨酸含量与对照、6-BA3个浓度差异极显著，与NAA150mg/L无显著差异，与NAA50mg/L处理的差异显著。讲明使用生长调节剂有利于游离脯氨酸积累，提高植株抗逆性，NAA比6-BA对游离脯氨酸含量影响更大。3、结论与讨论该研究中，随NAA和6-BA处理浓度上升，柳杉幼苗生物量分别呈现减少和增加的趋势，这反映了不同种类生长素对幼苗生物量的调控机制有差异，6-BA比NAA更有效促进了柳杉苗体内干物质积累。根冠比随NAA浓度增加而增加，6-BA处理则变化不显著，讲明NAA对促进柳杉苗根系诱导作用比6-BA明显。邹婷等研究NAA对黄花篙根生长的影响表示清楚相对低浓度NAA有利于根系生长，这跟该研究结果相反，可能跟物种耐受的NAA浓度高低不同有关。NAA和6-BA处理均能使地径相对生长率增大，对苗高相对生长的影响是先促进后抑制，这跟生长素极性有关，即高浓度表现为抑制顶端优势，低浓度表现为促进生长。与张福平等研究得出5mg/L的NAA缩短跳舞草种子发芽时间并提高了种子发芽率和发芽势，陈兵等研究NAA对红花木莲的苗高、地径、生物量等生长作用的结果表现类似。柳杉幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b以及总含量在NAA100mg/L处理下最高，且随NAA处理浓度的增加先增大后减小，随6-BA处理浓度增加呈下降趋势;叶绿素a/b下降。处理叶绿素含量总体水平均高于对照组。这与樊吉尤等用60mg/L的NAA处理麻疯树苗木，叶绿素含量比CK均有显著增加结论类似，即生长调节剂有利于光合色素稳定及其生成，缓解降解，加强光合作用。在NAA浓度为100mg/L和150mg/L时柳杉叶片可溶性蛋白质、可溶性糖(蔗糖、果糖等)及游离脯氨酸含量积累均出现较高值，而6-BA的处理对指标无显著影响。董倩等研究类似生长调节剂对黄连木幼苗的光合色素和抗冷性和于晶等研究外源6-BA对东农冬麦l号抗寒性的影响中均发现生长调节剂能促进植物有机浸透调节物积累，加强抗逆性。4、结论该文研究了不同浓度NAA和6-BA对越冬柳杉苗生长生理的影响，得出采用100～150mg/LNAA叶面喷施越冬柳杉苗，对于越冬柳杉苗根系发达，加强光合作用，有机浸透调节物质积累等生长及抗冷生理最有利，对越冬柳杉优良苗的管护生产及提