低溫層積與外源激素對百合試管小鱗莖活力的影響

黃永旺，游向陽，方少忠，張 潔*

(1.福建省南平市延平區大橫鎮農技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省農業科學院生物技術研究所)

低溫層積與外源激素對百合試管小鱗莖活力的影響

黃永旺1，游向陽2，方少忠3，張 潔3*

(1.福建省南平市延平區大橫鎮農技站 352123； 2.福建省花卉盆景公司；3.福建省農業科學院生物技術研究所)

采用外源激素單獨和復合滲透處理，研究在低溫層積條件下對百合小鱗莖活力的影響，結果表明：外源激素處理能顯著提高小鱗莖的活力表達，且含有GA3成分的復合處理較其他處理效果明顯。采取IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L對百合試管小鱗莖進行滲調處理，同時在2℃條件下層積時間超過120 d，能極大改善百合小鱗莖的發芽率、芽干重和活力表達，促進百合試管小鱗莖的田間應用。

外源激素；低溫；百合；試管鱗莖；活力

百合試管小鱗莖已獲得初步應用，但現階段與生產實際應用的銜接并不通暢，主要瓶頸在于百合試管小鱗莖活力的表達技術不夠成熟。百合屬于球根類花卉，低溫條件是百合打破休眠所必需的[1]。前人的研究認為，百合打破休眠主要是通過低溫處理，引起百合鱗莖的內源激素GA、IAA、ABA和ZT含量發生變化，使各激素之間的比值達到可能的臨界閾值，從而誘導萌動[2-3]，低溫層積與激素之間有互作效應，推動百合鱗莖活力表達。目前，國內關于百合種球低溫春化、解除休眠、促進活性方面的研究，主要集中在生理變化方面，如研究低溫對種球體內營養物質和活性物質含量變化的影響[4-5]。相當多的研究[6]持續證明，噴施外源激素GA是促進植物生長發育的主效因子，適當濃度的外源GA處理能顯著提早郁金香的開花時間[7]。還有研究認為，低濃度的GA/IAA浸球處理可有效促進百合種球發芽[8]。外源激素促進花芽分化和抽薹開花的應用效果，往往需要各激素之間協調平衡才得以完成，單獨使用的效果各方報道差異較大。為此，本試驗通過外源激素處理百合試管小鱗莖，配合低溫層積，以提高試管小鱗莖的活力，為百合試管小鱗莖的田間應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

激素處理于2014年在福建省農業科學院生物技術研究所實驗室進行，低溫層積處理在南平市延平區良種場試驗基地內進行。

1.2 試驗材料

以百合試管小鱗莖Siberia為材料，規格為小鱗莖徑圍(3.0±0.5)cm，洗凈晾干備用。

1.3 試驗設計

在小鱗莖入庫冷藏層積前，用外源激素和消毒劑混合液對小鱗莖進行常溫下浸泡30 min處理，共設置7個激素處理，以清水處理(處理8)為對照(表1)。

低溫層積處理是將激素處理后的試管小鱗莖晾干，放入2℃條件下進行低溫層積，保存基質為進口草炭，冷藏框采用40 cm×60 cm×20 cm的塑料筐，四周用透孔薄膜換氣保濕，基質含水量為50%。從45 d起，每隔15 d采樣催芽，至150 d為止。催芽培養基質為進口草炭、含水量70%，催芽時將小鱗莖取出朝上埋入催芽床基質中，每筐30粒，3次重復。催芽溫度為22℃。以芽超過小鱗莖頂部0.5 cm以上為有效發芽。

1.4 測定項目

表1 外源激素處理設計

2 結果與分析

2.1 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖萌芽率的影響

用外源激素處理小鱗莖，對低溫層積過程中萌芽率的影響效果不一。從圖1可以看出，各萌芽率隨時間的推移呈上升趨勢，處理3、處理4、處理6、處理7提前發芽，到后期萌芽率均超過90%，分析上述4個處理的激素配方，均含有GA3成分，而其他處理不含GA3。因此，認為GA3可有效提高小鱗莖的萌芽率，縮短低溫層積時間，說明含有GA3的外源激素配方對低溫層積誘導小鱗莖發芽有明顯的疊加效應。而單獨使用IAA、6-BA則對萌芽率沒有影響，甚至在后期出現一定程度的抑制作用。

2.2 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖芽干重的影響

從圖2可以看出，外源激素可影響小鱗莖的芽干重。其中，處理7的效果最好，萌芽后期平均每粒芽干重超過1.6 g；處理4和處理6的芽干重也保持較高水平；但處理3(GA3單獨處理)的芽干重在后期明顯低于其他處理。說明GA3對芽干重的促進作用很小。含有IAA或6-BA處理的芽干重均有升高，說明IAA和6-BA對小鱗莖芽的細胞生長起促進作用。

2.3 外源激素和低溫層積對試管小鱗莖活力指數的影響

從表2可以看出，外源激素處理能有效提高小鱗莖的活力。其中，處理7(3種激素的配方)效果最好，與其他處理差異均達極顯著水平；單用1種激素的3個處理中，處理1(6-BA)與對照差異不顯著，處理2(IAA)和處理3(GA3)與對照差異達極顯著水平，尤其是處理3對提高小鱗莖活性效果較佳。同時對配方組分進行分析，含有GA3的復合配方作用明顯。說明GA3起到主導作用，復合激素處理較GA3單獨使用效果更顯著，且層積時間達120 d后，小鱗莖活力顯著提高。方差分析結果表明，外源激素與低溫層積產生了良好的互作效應，差異達極顯著水平。同時, IAA、6-BA、GA3復合處理對小鱗莖活力指數的提高起疊加效果，可見GA3可促進IAA、6-BA的作用發揮。

表2 外源激素和低溫層積對百合試管小鱗莖活力指數的影響

注：外源激素列和層積時間行數值后無相同大、小寫字母者，分別表示差異達極顯著(a=0.01)、顯著(a=0.05)水平。

3 結論

3.1 外源激素不同配方處理對低溫層積過程中小鱗莖萌芽率的影響效果不一。含有GA3的處理較其他處理的小鱗莖萌芽率均有明顯提高，低溫層積時間縮短。而單獨使用IAA、6-BA處理萌芽率一般，試驗后期甚至出現一定程度的抑制。

3.2 外源激素的處理對小鱗莖芽干重產生顯著影響。復合激素處理(處理7)的效果最好；含有IAA或6-BA的配方處理芽干重均有升高；而單獨使用GA3對芽干重的促進作用很小。說明IAA和6-BA對細胞的生長起促進作用。

3.3 外源激素處理對小鱗莖的活力表達有極顯著作用，單個激素處理中，相較于對照處理、6-BA和IAA處理，GA3處理可顯著提高小鱗莖活力指數；含有GA3的復合配方作用更明顯。因此，GA3起主導作用，且IAA、6-BA、GA3復合處理對小鱗莖活力指數提高起疊加效果，GA3可促進IAA、6-BA的作用發揮。

3.4 生產上采取處理7(IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA350 mg/L)對試管小鱗莖進行滲調處理，同時在2℃條件下層積時間超過120 d，能極大改善百合小鱗莖的萌芽率、芽干重和活力表達，促進百合試管小鱗莖的田間應用。各處理在前期萌芽率和干重比較低，主要原因是低溫層積不夠，尚未完全破除休眠。有研究報道GA3可代替低溫層積的效應[10]，本試驗證明含有GA3的配方確實和低溫層積產生顯著互作，使試管小鱗莖萌動時間提早，一定程度上縮短了低溫層積時間，GA3是否可以完全代替低溫層積，誘發小鱗莖破除休眠、促進萌動，還有待進一步試驗研究。

[1]GERRITS M M,KIM K S,KLERK G J D.Hormonal control of dormancy in bulblets of Lilium speciosum cultured in vitro[J].Acta Horticulturae, 1992,325:521-527.

[2]劉奎彬,李秉真,劉夢云.不同貯藏溫度下馬鈴薯的萌芽和內源激素含量變化[J].植物生理學通訊，1999,35(2):105-107.

[3]鄭寶強，王雁，彭鎮華,等.不同溫度處理對‘綠世界’卡特蘭花芽分化及內源激素動態變化的影響[J].林業科學研究,2010,23(6):833-838.

[4]李翊華.低溫對百合鱗莖內源激素含量變化的影響[J].中國沙漠，2011,31(5):1208-1214.

[5]郭蕊，孫國惠.百合內源激素與鱗莖休眠及花芽分化關系的研究[J].遼寧林業科技，2007(5):44.

[6]趙莉，潘遠智，朱嶠.GA3、IBA和6-BA對香水百合開花特性及內源激素的影響[J].湖北農業科學,2012,51 (7):1385-1393.

[7]張克中.低溫及赤霉素GA3處理對郁金香促成開花的作用[J].北京農學院學報，1999,14(3):20-23.

[8]蔡軍火，魏緒英，連芳青,等.外源激素浸球對百合發芽及生長發育的動態效應研究[J].北方園藝,2008(12):106-109.

[9]游向陽,張潔,郭文杰,等.不同成熟度東方百合籽球冷藏后的生理生化特性及活力[J]. 福建農林大學學報：自然科學版,2013,42(3):252-256.

[10]宋建偉，苗衛東，王志玲,等.低溫與GA3處理對烏桕種子發芽的影響[J]．安徽農業科學,2006, 34(15): 3673-3674.

(責任編輯：林蕓青)

Effects of low temperature stratification and exogenous hormones on the viability of lily bulb in vitro

HUANG Yong-wang1, YOU Xiang-yang2, FANG Shao-zhong3, ZHANG Jie3*

(1.DahengTownAgriculturalTechniqueStationofYanpingDistrict,FujianProvince352123;2.FujianFlowerBonsaiCompany; 3.InstituteofBiotechnology,FAAS)

Effect of low temperature stratification on the viability of lily bulb in vitro were studied by simple or compound osmotic treatment of the exogenous hormone, the results showed that exogenous hormone treatment could significantly improve the activity expression of bulblets, and the compound treatment containing GA3 component had more obvious effect than the other treatment. In production, taking the osmotic treatment of IAA 100 mg/L+6-BA 100 mg/L+GA3 50 mg/L on tube lily bulb with the deposition time exceeds 120 d in the condition of 2℃, could greatly improve the germination rate, shoot dry weight and expression activity of lily bulb, and promote its field application.

Exogenous hormones; low temperature; lily; tube bulb; vitality

2016-01-28

黃永旺，男，1975年生，農藝師。

福建省科技計劃項目——省屬公益類科研院所基本科研專項(2014R1019-7)；福建省農業科學院科技創新團隊建設項目(CXTD-2-17)。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.09.009

*通訊作者：張潔，女，1983年生，助理研究員 (39508750@qq.com)。