赤霉素对马铃薯生长与开花的影响

赤霉素对马铃薯生长与开花的影响

甘薯是茄子科的一种一级植物。它来自于冷凉的美国山区。长期以来，由于其长期的自然选择，它需要良好的天气条件，如阳光、寒冷和潮湿。因此,除本身遗传特性外,外界环境条件是影响马铃薯孕蕾、开花、结实的主要限制因素。而杂交育种要求亲本开花多、花粉孕性好、坐果率高,但并不是所有具有优良性状的马铃薯亲本材料都具有上述特性,这就给不同地域的传统育种工作带来困难。研究发现,植物生长调节剂赤霉素(GA3)对植物叶片伸长、花芽分化、花期调控有良好的作用。目前关于赤霉素在花卉上的应用较多,而在蔬菜和果树上的报道较少。本试验通过对3种不同熟期的马铃薯在苗期喷施不同浓度赤霉素,研究赤霉素对马铃薯生长及现蕾开花的影响,为贵州地区马铃薯的杂交育种、花期调控等提供一定的参考依据。1材料和方法1.1宣薯品种的筛选供试马铃薯品种包括:早熟品种费乌瑞它,在贵州地区易早期落蕾甚至不现蕾,不开花或开花少;中熟品种宣薯2号,开花性强;晚熟品种会-2,开花性强。赤霉素(纯度≥99.9%)为分析纯试剂。1.2土壤、土壤的处理试验于2013年3月在贵州省农业科学院盆栽场进行,采用单因素随机区组设计,设0(CK)、50、10mg/L等3种浓度赤霉素进行喷施处理,每个处理3次重复。试验按盆栽规范进行土壤风干、破碎、过筛处理盆直径0.2m,高0.3m,每盆装肥力中等、拌有8g复合肥(15-15-15)的菜园土5kg。选择健康脱毒种薯顶部已出芽的整薯播种,播种深度10cm左右,每盆播种株,待出苗时每盆只保留1条主茎。在苗期,选取长势良好较一致的植株进行喷施处理,每盆喷1次不同浓度的赤霉素。1.3马铃薯叶绿素的活性测定株高和茎粗:每处理选取15株马铃薯,分别用卷尺和电子数显卡尺(0~200mm)测定株高和茎粗,取平均值。叶绿素含量:用便携式叶绿素测定仪(SPAD-502)测定马铃薯的叶绿素总量。每处理选取15株,每株选取同等部位叶片测定,每株测定叶片数10片,取平均值,3次重复。调查现蕾始期(即肉眼能够观察到的植株第1个花蕾出现的时间)、开花始期(第1朵花开放的时间)、开花率。数据分析由Excel2003及SASV8统计软件完成,采用Duncan新复极差法进行差异显著性比较。2结果与分析2.1中熟材料不同喷施ga3对植株高、茎粗和叶绿素含量的影响赤霉素最主要的生理效应是促进茎的伸长生长和诱导长日植物在短日条件下抽薹开花,但是各种植物对赤霉素的敏感程度不同。从表1和图1可以看出,个马铃薯品种经过不同浓度GA3处理后,植株在长势上有所变化。对于早熟材料费乌瑞它,随着喷施GA3浓度的增加,植株的株高和茎粗也随着增加,与没有喷施GA3的对照相比,株高分别增加了21.5%和23.1%,差异显著;茎粗也分别增加了15.3%和16.7%,差异亦达显著水平;而植株叶片叶绿素含量则明显下降,分别下降了17.1%、15%,差异达达极显著、显著。中熟材料宣薯2号喷施GA3后,植株的株高以喷施浓度50mg/LGA3的处理最高、比对照增加了10.4%、差异极极显著,而100mg/LGA3处理的株高与对照相比差异不显著;茎粗和叶绿素含量则比对照明显偏低,茎粗分别下降了20.7%和23.6%、差异极显著,叶绿素也分别下降了28.7%和27.1%、差异亦极显著。晚熟材料会-2喷施GA3后,株高分别增加了33.3%和37.8%,差异显著;茎粗则分别下降了12.7%和20.5%,其中100mg/LGA3处理比对照差异极显著;叶绿素也分别下降了15.5%和12%,差异亦极显著。2.2中熟材料的宣薯幼苗及赤霉素处理对植株产枝的影响从表2可以看出,3种不同熟期的马铃薯喷施赤霉素后现蕾和开花时间反应不同。其中,没有喷施GA3的早熟材料费乌瑞它在整个生长期间不现蕾开花,喷施GA3浓度为50mg/L的费乌瑞它比喷施GA3浓度为100mg/L的费乌瑞它提前2d现蕾、开花率为50%,而喷施100mg/LGA3的费乌瑞它虽全部现蕾但并未开花(图1A)。中熟材料宣薯2号和晚熟材料会-2对赤霉素反应较一致(图1B、图1C)。赤霉素处理并没有影响植株的现蕾和开花率;但是经喷施赤霉素后,两种材料的花期都提前了,与没有喷施赤霉素的材料相比较,宣薯2号花期提前了5d,会-2花期提前了7d。3叶绿素含量的变化本试验结果表明,马铃薯经GA3处理后,整个植株的营养生长受到影响,3种材料经处理后的植株普遍偏高,说明赤霉素通过刺激细胞伸长、加速细胞分裂,从而促进的马铃薯茎的伸长生长,这与张鸽香等、李佩华、朱速松等的研究结果一致。马铃薯植株经GA3处理后,叶色偏黄,叶绿素含量下降迅速,原因可能是GA3处理后植株营养生长旺盛导致矿质元素等供需失衡,如叶绿素发育必需元素Fe、Mg、N等不足导致叶色黄化,这与王媛等的研究结果一致,而与李云、蔡军伙等指出赤霉素能促进植物叶片叶绿素含量增加的研究结果相反。这可能与植物本身的生理特性以及GA3的处理浓度和方式等有关。马铃薯经GA3处理后,植株的生殖生长也受到影响,对于不现蕾开花性弱的早熟材料能成功实现开花、并使开花率达到50%,而对于原本开花性强的材料能提前开花、延长花期。这与隋启君等的研究结果一致,