仲丁靈對西瓜腋芽內源激素的影響

馬紹鋆 田紅梅 王明霞

（安徽省農業科學院園藝研究所，安徽合肥230031）

西 瓜〔Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum. et Nakai〕屬于葫蘆科西瓜屬經濟作物，在世界園藝產業中占有重要地位。在西瓜生產過程中，需人工抹除腋芽，費時費工。仲丁靈屬于二硝基苯胺類化合物，為高效低毒煙草抑芽劑之一，兼具觸殺與內吸兩種作用，對抑制腋芽的生長效力高，藥效快，在作物中殘留量較低，對作物安全，在實際生產中具有重要意義。美國北卡羅來納州立大學于20世紀40年代末期首先使用煙草化學抑芽劑，發現醋酸吲哚對煙草腋芽抑制有一定效果（馬麗先，1983）。馬紹鋆等（2017a，2017b）研究了仲丁靈對西瓜腋芽抑制效果以及對西瓜腋芽細胞膜透性和防御酶活性的影響，結果表明，稀釋70倍的仲丁靈對西瓜腋芽的抑制效果最佳，達到75.6%，同時細胞膜透性發生變化，4種防御酶（POD、SOD、PPO、PAL）活性也呈現不同變化，為揭示仲丁靈抑制西瓜腋芽生長的機理奠定了基礎。為進一步探討其抑制機理，本試驗采用化學抑制劑仲丁靈乳油對西瓜腋芽進行處理，對不同處理時間后西瓜腋芽內源激素含量進行動態分析，以期為仲丁靈乳油抑芽機理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試西瓜品種選用安徽省農業科學院園藝研究所自主選育的優質西瓜品種秀麗，供試試劑為37.3%仲丁靈乳油，試驗于2017年4～5月在本所蔬菜育種試驗地進行。

1.2 試驗設計

秀麗西瓜浸種和催芽后，選用50孔穴盤基質育苗，三葉一心時定植，小區面積15 m2，每小區定植30株，隨機區組排列。待主蔓開始出現腋芽時，于晴天16：00以后采用筆涂法對西瓜腋芽涂抹37.3%仲丁靈乳油70倍液，每株用藥液量10～15 mL，以涂抹無菌水為對照，每個處理4次重復。

1.3 測定項目

將仲丁靈一次性涂抹4個小區的西瓜腋芽后，分別采集涂抹后1、7、14 d和21 d的第4節位西瓜腋芽，每小區采集10株，3次重復。將西瓜腋芽置于自封袋內并放入冰盒，經液氮處理后置于-80℃超低溫冰箱內保存，用于游離態內源激素玉米素核苷（ZR）、吲哚-3-乙酸（IAA）、脫落酸（ABA）、赤霉素（GA3）含量的測定。

1.4 內源激素的提取與測定

準確稱取0.5 g冷凍樣品，加入4 mL樣品提取液（預冷體積比為80%的甲醇水溶液，內含1 mmol·L-1二叔丁基對甲苯酚），冰浴研磨成勻漿并轉入試管中，搖勻后置于4 ℃冰箱中提取12 h后，10 000 r·min-1離心15 min，取上清液過C-18固相萃取柱純化。將過柱后的樣品轉入離心管中，用N2吹干，去除提取液中的甲醇，用去離子水定容。應用酶聯免疫吸附測定法（ELISA）進行測定，所用試劑盒由中國農業大學作物化學控制研究中心提供，使用Thermo Multlskan FC型酶標儀測定。

1.5 數據分析

數據采用DPS軟件進行方差分析，采用Duncan’s新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 仲丁靈對西瓜腋芽ZR含量動態變化的影響

如圖1所示，仲丁靈乳油70倍液處理后，隨著時間的延長，西瓜腋芽的ZR含量呈現逐漸增加的變化趨勢，在涂抹后21 d達到最大值，為10.12 ng·g-1（FW），與對照在21 d時的ZR含量相比存在顯著差異。對照在涂抹后1～14 d，西瓜腋芽的ZR含量變化相對平穩，涂抹后14～21 d ZR含量表現為逐漸下降的趨勢。

圖1 仲丁靈對西瓜腋芽ZR含量動態變化的影響

圖中不同小寫字母表示與對照差異顯著（P＜0.05），不同大寫字母表示與對照差異極顯著（P＜0.01），下圖同。

2.2 仲丁靈對西瓜腋芽IAA含量動態變化的影響

如圖2所示，仲丁靈乳油70倍液處理后，隨著時間的延長，西瓜腋芽的IAA含量呈現先增加后逐漸趨于平穩趨勢，在涂抹后7 d達到最大值，為63.94 ng·g-1（FW）。而對照西瓜腋芽的IAA含量則表現為先下降后逐漸趨于平穩趨勢，在涂抹后21 d極顯著低于仲丁靈處理的IAA含量。

圖2 仲丁靈對西瓜腋芽IAA含量動態變化的影響

2.3 仲丁靈對西瓜腋芽ABA含量動態變化的影響

如圖3所示，仲丁靈乳油70倍液處理后，隨著時間的延長，西瓜腋芽的ABA含量呈現逐漸上升的變化趨勢，而對照西瓜腋芽的ABA含量則呈現先上升后下降的趨勢。其中，仲丁靈乳油70倍液處理后，西瓜腋芽的ABA含量在涂抹后21 d達到最大值，為77.80 ng·g-1（FW），與對照存在極顯著差異。

圖3 仲丁靈對西瓜腋芽ABA含量動態變化的影響

2.4 仲丁靈對西瓜腋芽GA3含量動態變化的影響

如圖4所示，仲丁靈乳油70倍液處理后，隨著時間的延長，西瓜腋芽的GA3含量呈現先下降后上升的變化趨勢，而對照西瓜腋芽的GA3含量則表現為逐漸上升的趨勢，在涂抹后21 d達到最大值，為7.82 ng·g-1（FW）。涂抹后7～21 d，仲丁靈乳油70倍液處理均極顯著低于對照。

圖4 仲丁靈對西瓜腋芽GA3含量動態變化的影響

2.5 仲丁靈對西瓜腋芽IAA/ZR動態變化的影響

如圖5所示，仲丁靈乳油70倍液處理后，隨著時間的延長，西瓜腋芽的IAA/ZR呈現先上升后平穩的變化趨勢，在涂抹后7 d IAA/ZR達到最大值，為7.24。對照西瓜腋芽的IAA/ZR則呈現逐漸下降的變化趨勢。仲丁靈處理的IAA/ZR在涂抹后21 d極顯著高于對照。物分枝發育和腋芽形成過程中起關鍵作用（Mcsteen et al.，2009；Assuero & Tognetti，2010；Liu et al.，2011）。研究表明，細胞分裂素水平的高低可以決定腋芽是否產生，對腋芽的形成有直接的影響（Hempel & Feldman，1994；Frank et al.，2000）。Li和Bangerth（1992）研究發現，用細胞分裂素處理豌豆植株腋芽，處理部位的內源生長素含量有所增加，促進了生長素從腋芽向外運輸，并進一步促進了腋芽的生長。本試驗研究發現，經仲丁靈乳油70倍液處理的西瓜腋芽ZR含量在涂抹后21 d顯著高于對照，且腋芽的生長受到一定的抑制，可能是由于西瓜植株頂端的生長素通過抑制體內細胞分裂素的合成或玉米素前體向玉米素的轉化，進而控制植株體內活性細胞分裂素含量，并抑制腋芽中生長素的合成和向外運輸（李春儉，1997）。

IAA對于植物分蘗的影響主要表現為IAA可促使植物頂端優勢的形成。IAA在高濃度條件下能抑制腋芽的萌發，本試驗中，IAA的含量在仲丁靈涂抹后21 d極顯著高于對照，對西瓜腋芽的生長有抑制作用。而其他研究表明，IAA和細胞分裂素的比值與腋芽的生長發育密切相關，比值高時腋芽生長受到抑制，反之腋芽生長較快。本試驗研究發現，經仲丁靈處理的西瓜腋芽的IAA/ZR在涂抹后21 d極顯著高于對照，腋芽生長緩慢或生長受到抑制，這與Tamas等（1998）發現多種植物激素之間的相互作用能夠直接調控植株腋芽的生長發育的結果是一致的。

影響腋芽萌發的關鍵因素除了IAA和細胞分裂素的比值之外，脫落酸也會使腋芽的萌發受到抑制。ABA為誘導腋芽休眠的正調控因子（方志榮等，2007），可促進腋芽休眠的誘導與維持（楊榮超 等，2012）。本試驗研究發現，在仲丁靈涂抹后21 d，西瓜腋芽的ABA含量達到峰值，此時西瓜腋芽由黃色逐漸轉變為褐色，最終表現為腋芽的生長受到抑制。

GA3可以促進高等植物細胞和莖的伸長、葉片增大、打破休眠和促進發芽（李保珠 等，2011），腋芽的生長發育與植株特定部位GA3含量的增加密切相關。本試驗結果表明，經仲丁靈處理后的西瓜腋芽GA3含量從涂抹后7～21 d始終極顯著低于對照，表現為腋芽的生長受到抑制。

圖5 仲丁靈對西瓜腋芽IAA/ZR動態變化的影響

3 結論與討論

仲丁靈屬于低毒農藥，廣泛應用于抑制煙草腋芽和芽前土壤除草，同時具有植物生長調節劑屬性。腋芽的形成和發育受到植物激素、環境以及遺傳因子的調控，其中生長素和細胞分裂素在調控植

通過使用37.3%仲丁靈乳油抑芽劑，明顯抑制了西瓜腋芽的生長。經測定，西瓜腋芽4種游離態內源激素（ZR、IAA、ABA、GA3）含量均呈現不同變化，說明西瓜腋芽生長與內源激素密切相關。其中仲丁靈處理前期ZR含量低于對照，且變化趨勢平穩，處理14 d后ZR含量逐漸增加，而對照ZR含量逐漸下降；仲丁靈處理的IAA含量呈現先增加后趨于平穩趨勢，而對照呈現先下降后逐漸趨于平穩趨勢；仲丁靈處理的ABA含量呈現逐漸上升的變化趨勢，而對照呈現先上升后下降的趨勢；仲丁靈處理的GA3含量呈現先下降后上升的變化趨勢，而對照呈現逐漸上升趨勢；仲丁靈處理的IAA/ZR則呈現先上升后平穩的變化趨勢，對照呈現逐漸下降趨勢。且在處理后21 d時，仲丁靈處理的ZR、IAA、ABA、GA3含量及IAA/ZR與對照的差異均達到顯著或極顯著水平。不同激素之間存在復雜的拮抗與促進作用，同時受外界條件的影響，4種激素間的動態平衡對西瓜植株整體的生長發育十分重要（王忠，2000）。以上研究結果為揭示仲丁靈抑制西瓜腋芽生長機理奠定了基礎。

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