植物生長調(diào)節(jié)劑研究現(xiàn)狀及其在茶樹上的應(yīng)用

王 旭，李 維

（湖南省茶葉研究所湖南 長沙 410125）

隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控植物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成已經(jīng)逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的措施。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相比，植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)能夠調(diào)控基因的表達，實現(xiàn)作物生長的“人為”調(diào)控。植物生長物質(zhì)分為兩類，一類是植物激素，它由植物體本身合成，在植物體內(nèi)含量極少，卻對植物體的生長發(fā)育起著極其重要的作用；另一類是植物生長調(diào)節(jié)劑——具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。植物激素及一大批人工合成的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的應(yīng)用為作物和果蔬農(nóng)產(chǎn)品的化學(xué)控制作出了重要貢獻。

1 植物生長調(diào)節(jié)劑的安全性

植物生長調(diào)節(jié)劑已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物生產(chǎn)中，它能有效改善作物生長狀況，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，但使用不當也會造成嚴重的藥害。在實際生產(chǎn)中要注意安全使用植物生長調(diào)節(jié)劑，根據(jù)作物品種和使用目標來選擇植物生長調(diào)節(jié)劑的類型，嚴格控制濃度、施用方法、時間和次數(shù)，從而充分發(fā)揮植物生長調(diào)節(jié)劑的效果[1]。

2 植物生長調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)品開發(fā)

國外在植物生長調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)品開發(fā)方面有著出色的貢獻，近幾年主要研究的植物生長調(diào)節(jié)劑有以下幾種：1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）、調(diào)環(huán)酸鈣鹽（Prohexadione Calcium）、水生植物提取物、茉莉酸甲酯（MeJA）等。

2.1 1-MCP（1-甲基環(huán)丙烯）

是一種乙烯抑制劑，發(fā)現(xiàn)于20世紀80年代末、90年代初[2]，SmartFresh公司成功地將其商業(yè)化后推廣到全世界30多個國家和地區(qū)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2 調(diào)環(huán)酸鈣鹽（PCA）

是專門用來改善田間能見度和花生果夾保留量的一種植物生長調(diào)節(jié)劑[3]。在美國北卡羅萊納州，調(diào)環(huán)酸鈣鹽在花生中的效果和交互作用已進行了多年研究，結(jié)果表明，噴施了調(diào)環(huán)酸鈣鹽的花生產(chǎn)值要高出約500美元/hm2。

2.3 水生植物提取物

研究發(fā)現(xiàn)，每hm2施用134 kg左右的水生植物提取物——海藻生物興奮劑能顯著地提高果實的品質(zhì)。

2.4 茉莉酸甲酯（MeJA）

Fidelibus等[4]的研究表明，10 mmol/L的茉莉酸甲酯（MeJA）能刺激成熟葡萄果實的脫落，改善葡萄的去莖傷疤，有利于整個葡萄果實的分離，這方便了人們的攜帶和選擇，延長了葡萄的保質(zhì)期。

2.5 抗植株倒伏的植物生長調(diào)節(jié)劑

一些植物生長調(diào)節(jié)劑可以通過減小植株的高度來降低植株根部所受到的其他部分的杠桿力，可對植株的組織進行改造而增強植株莖的支撐力度。一些混合物處理可以促進根的生長，進一步提高植株的抗倒伏性。市場上現(xiàn)有的都是基于赤霉素生物合成的抑制劑（矮壯素-氯，甲哌氯，抗倒乙酸乙酯，抗倒伏劑調(diào)環(huán)酸鈣鹽）和乙烯釋放劑——乙烯利，它們在莖稈的穩(wěn)固方面應(yīng)用比較廣泛。

3 植物生長調(diào)節(jié)劑的功能研究

植物生長調(diào)節(jié)劑與植物激素有著類似的功能，它們對植株的營養(yǎng)生長、花芽分化及果實發(fā)育等有重要作用。在植物生長調(diào)節(jié)劑的功能方面，國內(nèi)外研究比較廣泛，一般集中在植株的增產(chǎn)和防脫落，促分枝、矮化、開花，提質(zhì)保鮮，抗逆性等方面。

3.1 增產(chǎn)

農(nóng)業(yè)上用1-MCP減小乙烯的脅迫誘導(dǎo)作用。通過一系列的1-MCP噴施試驗證明，受到非生物脅迫時，1-MCP處理可增加農(nóng)作物種子和果實的產(chǎn)量，使光合作用的相關(guān)組織衰老延后，增加了葉面積指數(shù)，并提高了光合效率。因而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常應(yīng)用1-MCP保護農(nóng)作物，避免乙烯對作物產(chǎn)量的負面影響。

3.2 防脫落

Burton等[5]研究了Cyclanilide的作用機制，結(jié)果表明，Cyclanilide與生長素一起通過某種機制調(diào)節(jié)植物的生長，這有別于其他的生長素轉(zhuǎn)運抑制劑。此外，萘乙酸（NAA）和氨基乙基乙烯基甘氨酸（AVG）的復(fù)合處理能大大減少蘋果果實的脫落，且在收獲前的一周噴施NAA，可以推遲紅色品種果實中色素的積累。

3.3 促分枝

許多多年生草本植物分枝緩慢，很久才能形成盆狀，且很少有遺傳性。美國精細公司的植物生長調(diào)節(jié)劑6-BA能促進園藝作物的分枝。Latimer等[6]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)6-BA處理2周后，每棵“雙層”紫錐菊底部的新生分枝數(shù)量提高了3倍，且“白天鵝”紫錐菊對6-BA更加敏感。礬根屬植物“冰山莓”經(jīng)6-BA處理后比未經(jīng)處理植株的分枝多60%以上。

3.4 促矮化

烯效唑在美國獲準登記，并應(yīng)用于幾種盆栽蔬菜作物中，所有經(jīng)過烯效唑噴施處理的植株比對照組大約矮60%。有研究表明，溶液的噴施時間非常重要。在植株生長早期噴施烯效唑效果更明顯，在播種時或1周內(nèi)使用烯效唑后，下胚軸長度受到的影響更大。

3.5 促開花

經(jīng)Retain公司生產(chǎn)的植物生長調(diào)節(jié)劑“serr”處理核桃花后，能有效地抑制核桃雌花的敗育[7]。

3.6 提質(zhì)保鮮

茉莉酸甲酯（MeJA）在提高葡萄果實的品質(zhì)及延長其保質(zhì)期方面有著廣泛的應(yīng)用前景[4]。

3.7 抗逆

由Stoller Enterprises公司生產(chǎn)的“Bioforge”能促進苗木根系生長，增大作物莖粗，增加葉片厚度，增強作物冠層分枝及豆科植物根瘤的發(fā)生，有效地增強了作物的抗凍性。

基因調(diào)控方面的研究表明，“Bioforge”處理后的植株苗大量的抗旱性、抗鹽性、抗霜性dreblA主基因呈上調(diào)狀態(tài)，這說明“Bioforge”的處理效果非常顯著。Beede等[7]的研究結(jié)果表明，水分脅迫下脫落酸（ABA）處理后的桃樹樹干直徑和總鮮重較大，且處理后的桃樹在一、二年生的木材，其根系及樹的干重方面都有顯著優(yōu)勢。

4 植物生長調(diào)節(jié)劑在茶樹上的應(yīng)用

4.1 改善品質(zhì)

夏秋季茶由于受強光照和高溫、干旱等生態(tài)因子影響，鮮葉的茶多酚含量增加，氨基酸含量降低，酚氨比值較大，成茶苦澀味加重，鮮爽度降低[8]。這說明茶葉中酚氨比受外界脅迫作用影響較大，1-MCP作為一種乙烯競爭性抑制劑，能抵抗由高溫引起的脅迫，從而提高茶葉氨基酸含量，降低酚氨比，在一定程度上提高了夏秋茶的品質(zhì)。

4.2 促進茶苗生根和葉芽生長

對剛移栽的幼齡茶苗噴施按一定比例配制的吲哚乙酸（IAA）和萘乙酸（NAA）混合液，可以促進茶苗根的生長，有利于茶苗的成活。此外，IAA對芽的生長有促進作用，在茶樹進入采摘期后噴施一定濃度的IAA，有利于芽的生長，從而使茶葉增產(chǎn)。

4.3 增加類胡蘿卜素含量

是一類多烯色素,是以共軛雙鍵長鏈為基礎(chǔ)和異戊二烯殘基為單元組成的化合物。茶葉中已發(fā)現(xiàn)的類胡蘿卜素有17種，它們不僅是構(gòu)成茶葉色澤的因子，而且其氧化降解產(chǎn)物如β-紫羅酮、二氫海葵內(nèi)酯等對增進茶葉香氣特別是紅茶香氣有重要作用。類胡蘿卜素與植物激素、萜烯類化合物處于同一代謝途徑[9]，因此可以通過植物生長調(diào)節(jié)劑的作用來抑制其他植物激素的合成途徑，從而促進類胡蘿卜素的合成及含量的增加，增進茶葉香氣。

[1]潘瑞熾.重視植物生長調(diào)節(jié)劑的殘留問題[J].生物學(xué)通報，2002，37（4）：4-7.

[2]Johnson D S.Improvement in the storage quality of apples in the UK by the use of 1-MCP（SmartFreshTM）[J].Acta Horticulturae,2003,599:39-44.

[3]Joshua B,Beam,David L et al.Influence of Prohexadione Calcium on Pod Yield and Pod Loss of Peanut[J].Agronomy Journal,2002,94:331-336.

[4]Fidelibus,Matthew W，Cathline,et al.Potential abscission agents for raisin,table,and wine grapes[J].Hortscience.2007,42（7）:1626-1630.

[5]Marianne K,Pedersen,Burton，et al.Effect of Cyclanilide,Ethephon,Auxin Transport Inhibitors,and Temperature on Whole Plant Defoliation[J].2006,46:1666-1672.

[6]Latimer.Using plant growth regulators on containerized herbaceous perennials[M].Pubs.ext.vt.edu,2001.

[7]Beede R H,Hasey J K.The history of the walnut in California[J].1998,Walnut production manual,3373:8-15.

[8]郭敏明,師大亮.遮蔭對夏秋茶品質(zhì)影響的研究進展[J].杭州農(nóng)業(yè)與科技，2008，（5）：40-41.

[9]曾曉雄.茶葉中類胡蘿卜素的氧化降解及其與茶葉品質(zhì)的關(guān)系[J].茶葉通訊，1992，（1）：31-33.