三種植物生長調節劑對除蟲菊酯含量與產量相關性狀的影響

李杰等

摘 要 以從云南田間篩選的優良除蟲菊無性系為試材，比較研究營養生長期和花蕾期噴施不同濃度的乙烯利、多效唑和比久對花序中除蟲菊酯含量及產量相關性狀的影響。結果表明，3種植物生長調節劑均能顯著提高花序的除蟲菊酯含量，以1 000 mg/L比久和50 mg/L乙烯利處理較好，增幅分別達17.9%和15.2%。噴施乙烯利、多效唑和比久也均能提高鮮花產量和干花產量，從而增加除蟲菊酯產量，以150 mg/L多效唑處理效果最佳，除蟲菊酯產量比對照顯著提高了770 mg/株，其次為50 mg/L乙烯利處理，比對照顯著提高了514 mg/株。

關鍵詞 除蟲菊；植物生長調節劑；除蟲菊酯含量；產量

中圖分類號 S567.2 文獻標識碼 A

Effect of Three Growth Regulators on Pyrethrin Content

and the Traits Related to Pyrethrin Yield

LI Jie1，2， LI Yafei2，3， WANG Zaihua1， WANG Caiyun2 *

1 Environmental Horticulture Research Institute， Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong 510640， China

2 Key Laboratory for Biology of Horticultural Plants， Ministry of Education / College of Horticulture & Forestry Sciences，

Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei 430070， China

3 Landscaping Bureau of Kunming， Kunming， Yunnan 650000， China

Abstract Pyrethrin content and the traits related to pyrethrin yield were determined after the application of ethrel， paclobutrazol and daminozide using a good pyrethrum clone selected from field in Yunnan Province. The results showed that three growth regulators significantly increased the pyrethrin content in flower， and both of 1 000 mg/L daminozide and 50 mg/L ethrel were better treatments， with a growth rate of 17.9% and 15.2%， respectively. Ethrel， paclobutrazol and daminozide also increased the pyrethrin yield by improving the fresh and dry flower yield， and paclobutrazol at 150 mg/L gained the highest pyrethrin yield with 770 mg/plant higher than the control， following with 50 mg/L ethrel treatment which was 514 mg/plant higher than the control.

Key words Pyrethrum； Plant growth regulator； Pyrethrin content； Yield

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.005

除蟲菊[Tanacetum cinerariifolium（Trevir.）Sch. Bip.]為菊科多年生草本植物，白色的頭狀花序可達單株300朵以上，觀賞價值較高。除蟲菊也是一種具170多年栽培歷史的天然殺蟲植物[1]，從其干花中分離萃取的具有殺蟲活性的天然除蟲菊酯（Cinerin I和Ⅱ、Pyrethrin I和Ⅱ、Jasmolin I和Ⅱ 6種成分的總稱）是國際公認的安全無污染的植物源殺蟲劑，具有殺蟲高效、廣譜、害蟲不易產生抗藥性、安全無殘留等優點，并廣泛應用于有機農業、食品儲藏、家居和公共環境衛生等領域[2-3]。

除蟲菊原產前南斯拉夫共和國的達爾馬希亞沿海，現已成為澳大利亞、東非、我國云南省等國家或地區的重要經濟作物。除蟲菊植株的地上部均能合成除蟲菊酯，但約94%都在花序中積累[4]，而不同基因型的除蟲菊酯含量為0.4%～2.5%不等，且與栽培環境、花的成熟度和干燥條件等因素密切相關[2，5]，導致不同栽培產區的除蟲菊酯產量差異較大，而相比國外產區，我國云南的除蟲菊酯含量和產量相對偏低[6-8]。前人研究認為植物生長調節劑在促進植物次生代謝物質合成積累與提高產量方面具有顯著效果，并已在多種藥用植物和農作物上廣泛應用[9-11]，而目前在除蟲菊上的報道僅側重于組培增殖[6，12]，在云南田間應用還未見報道。因此，本研究以從云南篩選的優良無性系為材料，系統地比較乙烯利、多效唑和比久對除蟲菊酯含量和產量相關性狀的影響，為當地的除蟲菊高產栽培提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料

材料為從云南瀘西縣田間篩選的干花除蟲菊酯含量為1.84%的優良無性系，8月初將無性系分株，每株分成8～10個大小相近的帶根小分蘗，定植于試驗田。試驗田海拔1 710 m，土壤為紅壤，pH值為6.7，有機質含量為4.32%，堿解氮201.95 mg/kg，速效磷57.75 mg/kg，速效鉀735.47 mg/kg，常規水肥管理。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 9月下旬對叢生狀的無性系植株葉片分別噴施50、150、250 mg/L的乙烯利（有效成分≥40%，重慶市永川化學制品廠），50、150、250 mg/L的多效唑（15%可濕性粉劑，四川省化學工業研究院）和1 000、2 000、4 000 mg/L的比久（50%可溶性粉劑，四川國光農化有限公司），直至葉片往下滴水為止，以噴施自來水為對照；次年3月，植株進入花蕾期，再次對葉片和花蕾補噴上述植物生長調節劑，每處理12棵植株，3次重復，株行距100 cm×75 cm，共10個處理。

1.2.2 性狀測定 4月盛花期統計單株花序數，每處理采摘50個第4階段的花序[8]（重復3次），立即避光帶回實驗室稱量其鮮重，50 ℃烘干48 h后稱其干重，以計算百花鮮重與干重（100個花序的鮮重與干重）、單株鮮花產量和單株干花產量。烘干后的干花粉碎成粉末后，采用氣相色譜法測定除蟲菊酯6個組分的含量，再以總除蟲菊酯含量乘以單株干花產量計算單株除蟲菊酯產量。

1.2.3 除蟲菊酯含量測定 參考葉敏等[13]的氣相色譜法并略加改進。準確稱取干花粉末10 g，用潔凈濾紙包好后置于索式提取器中，100 mL石油醚在水浴鍋上回流提取4 h， 再將提取液轉入100 mL容量瓶中，加2 mL的1%鄰苯二甲酸二丁酯為內標液，室溫定容得待測液。吸取待測液0.4 μL，快速注入氣相色譜儀（日本島津GC-2010，FID檢測器，毛細管柱OV-1010：0.25 mm×10 m×0.33 μm）中檢測。色譜參數為氣化室溫度260 ℃，檢測器溫度260 ℃。載氣流速1.6 mL/min，氫氣流速47 mL/min，空氣流速：400 mL/min，分流比15。梯度升溫，初始溫度155 ℃，0～2.5 min，以10 ℃/min上升至180 ℃，保持3 min，5.5～6.9 min 溫度以10 ℃/min上升至194 ℃，保持8.6 min，15.5～18.1 min溫度以10 ℃/min上升至220 ℃，保持7.4 min，最后25.5～27.5 min 溫度以20 ℃/min上升至260 ℃。以除蟲菊酯標樣為對照進行定量分析，除蟲菊酯標樣購于美國Valent BioSciences Corporation，純度為50.3%，其中含27.8%的總除蟲菊酯Ⅰ和22.5%的總除蟲菊酯Ⅱ。

1.3 數據分析

所得的數據采用Excel 2003進行整理，SAS 8.1數據處理軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 3種植物生長調節劑對除蟲菊酯含量的影響

營養生長期和花蕾期噴施3種植物生長調節劑對除蟲菊酯各組分含量與總含量均有較大影響。由表1可以看出，乙烯利主要增加了CinerinⅠ和PyrethrinⅠ的含量，增幅均達顯著水平，而對CinerinⅡ、JasmolinⅡ、PyrethrinⅡ影響較??；多效唑顯著地增加了CinerinⅠ和JasmolinⅠ的含量，而PyrethrinⅡ則與對照無顯著差異；不同比久處理后，JasmolinⅠ和Ⅱ、PyrethrinⅠ和Ⅱ 4種組分的含量都顯著增加，而CinerinⅠ和Ⅱ則顯著低于對照。雖然各組分變化略有不同，但不同濃度的乙烯利、多效唑和比久均使總除蟲菊酯含量上升，除50 mg/L多效唑和2 000 mg/L比久處理與對照差異不顯著外，其他處理的增幅均達顯著水平，且以低濃度的1 000 mg/L比久處理和50 mg/L乙烯利處理效果較好，其增幅分別達到了17.9% 和15.2%。

2.2 3種植物生長調節劑對產量相關性狀的影響

與除蟲菊花序相關的性狀是除蟲菊重要的農藝性狀，且與產量密切相關。由圖1-A可以看出，3種乙烯利處理以及150 mg/L多效唑處理均顯著增加了除蟲菊的花朵數，而其他處理與對照差異不顯著。噴施乙烯利同時抑制了花序的物質積累，導致百花鮮重和百花干重隨其濃度的增加而下降，當乙烯利濃度為150 mg/L時，百花鮮重和百花干重均已顯著低于對照（圖1-B，C）。多效唑和比久各處理均使除蟲菊的百花鮮重增加，除50 mg/L多效唑處理與對照無顯著差異外，其他處理均達顯著水平。3種多效唑處理的百花干重與對照差異不顯著，而3種比久處理則使百花干重顯著高于對照，而不同濃度間差異不顯著（圖1-B，C）。

雖然3種濃度的乙烯利處理顯著提高了除蟲菊的鮮花產量和干花產量，但隨濃度的提高其增量一直在縮?。▓D1-D，E）。比久處理對上述2個產量性狀也有所增加，以2 000 mg/L 處理效果較好。在所有處理中，噴施150 mg/L的多效唑對除蟲菊的鮮花產量和干花產量提高最為顯著，其鮮花產量和干花產量分別達到了579 g/株和116 g/株。

除蟲菊酯產量是種植者最關心的除蟲菊農藝性狀，由圖1-F可以看出，乙烯利處理顯著提高了除蟲菊酯產量，其中50 mg/L的乙烯利處理較好，比對照提高了514 mg/株，但隨其濃度的增加除蟲菊酯產量開始顯著下降。比久處理顯著提高了除蟲菊酯產量，3種濃度間差異不顯著，但仍顯著低于50 mg/L的乙烯利處理。多效唑處理也能顯著增加除蟲菊酯產量，中等濃度的150 mg/L處理在所有10個處理中效果最佳，達2 234 mg/株，比對照提高了770 mg/株。

3 討論與結論

植物生長調節劑能調節植物的新陳代謝，使其產生更高的糖分、蛋白質、酯類、萜類等次生代謝物質。Gomez等[14]發現乙烯利通過正向作用于IPP異構酶從而顯著增加薯蕷皂苷元的產量，El-Keltawi和Croteau[15]則報道比久和乙烯利通過調節單萜生物合成途徑中的多個酶來影響單萜的生物合成與積累。Hitmi等[16]在培養除蟲菊細胞時發現IAA和ABA也能誘導除蟲菊酯的合成。本研究中，乙烯利，多效唑和比久均不同程度提高了除蟲菊花序中的除蟲菊酯含量，且與Haque等在印度栽培條件下的結果一致，其可能的原因是這些植物生長調節劑調節了除蟲菊酯生物合成途徑中的相關酶，從而增加了除蟲菊酯在花序中的合成與積累[17]。

植物生長調節劑還具有抑制植物營養生長，促進花芽分化，提高作物產量等作用，本研究也證實生長期和花蕾期兩次噴施乙烯利、多效唑和比久的確對除蟲菊酯產量具有不同程度的增產作用。需指出的是，乙烯利顯著增加了花序數，但百花鮮重和百花干重卻低于對照，說明單個花序的干物質積累減少，且隨濃度增加其減小量增大，乙烯利濃度為150 mg/L時已顯著低于對照，這直接削弱了除蟲菊酯含量的提高對除蟲菊酯產量的增產作用，而Haque等[17]卻發現單個花序的除蟲菊酯產量雖隨濃度增加而下降，但500 mg/L乙烯利處理時單個花序干重仍略高于對照，其結果差異可能與品種和栽培環境條件不同有關。噴施多效唑和比久的效果則與乙烯利不同，在提高花序中除蟲菊酯含量的同時，花序中的干物質積累也在增加，這與在新疆棉花和黑麥草上的結果類似[18-19]。

可以看出，噴施乙烯利、多效唑和比久均能提高除蟲菊酯含量和除蟲菊酯產量，1 000 mg/L比久和50 mg/L乙烯利對提高花序中除蟲菊酯含量最為顯著，而在除蟲菊田間栽培中，除蟲菊酯產量還應綜合考慮花序數和花序重量等因素，營養生長期和花蕾期噴施150 mg/L多效唑對除蟲菊酯產量增產效果最佳，其次為噴施50 mg/L乙烯利。

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責任編輯：沈德發