赤霉素和乙烯利對不同性別苧麻性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

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(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，2 湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南，長沙，410128)

赤霉素和乙烯利對不同性別苧麻性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王亮1，周精華1，邢虎成1,2*，白莎莎1，李杰1

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，2 湖南省種質(zhì)資源創(chuàng)新與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南，長沙，410128)

以雌性苧麻和雌雄同株異花苧麻為材料，通過噴施不同濃度的乙烯利和赤霉素，系統(tǒng)探討它們對不同性別苧麻的性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，噴施赤霉素使苧麻雄性化，而乙烯利使苧麻向雌性方向發(fā)展。噴施赤霉素和乙烯利可以提高苧麻產(chǎn)量，本試驗(yàn)中，兩種激素50 mg/L和100 mg/L處理時(shí)，雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻增產(chǎn)效果最好。赤霉素處理下雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻纖維支數(shù)都降低。雌雄同株異花苧麻纖維支數(shù)隨乙烯利處理濃度升高先降低后升高，200 mg/L處理最好，為2 688支，雌性苧麻則隨著乙烯利濃度的升高而降低，在150 mg/L處理下最優(yōu)，為2 463支。

苧麻；性別；乙烯利；赤霉素；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；品質(zhì)

苧麻[Boehmeria nivea (L.) Gaud]起源于中國，屬蕁麻科(Urticaceae)苧麻屬(Boehmeria)，是一種多年生宿根性韌皮纖維作物[1]，具有良好的可紡性能與服用性能，是紡織工業(yè)的重要原料，是湖南省重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品之一[2，3]。

苧麻的植株下部開雄花，中部有少量或沒有混合花，上部著生雌花。20世紀(jì)50年代末，苧麻生長發(fā)育的化學(xué)調(diào)控始見報(bào)道。幾十年來研究和應(yīng)用的藥劑有乙烯利、縮節(jié)安、赤霉素、蕓薹素內(nèi)酯、多效唑、烯效唑、三十烷醇、增甘膦、調(diào)節(jié)安、矮壯素、萘乙酸等[4]，主要探討外施化學(xué)物質(zhì)對苧麻花器發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控[5]。前人研究表明，苧麻性別除了受遺傳因子控制外，還易受環(huán)境和激素的調(diào)控。如短日照處理可以改變苧麻雌雄花的比率，使得苧麻雄花數(shù)目顯著下降，溫度對苧麻性別決定的影響不大，其他環(huán)境條件如肥料、病蟲害、環(huán)剝等都對苧麻的性別表達(dá)和性別逆轉(zhuǎn)有作用[6]。GA3可使雌性苧麻性別逆轉(zhuǎn)，誘導(dǎo)產(chǎn)生雄花[7]，而乙烯利則促進(jìn)雌花的發(fā)育[8]。因此，應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控苧麻的生長發(fā)育可能成為最經(jīng)濟(jì)有效的途徑之一[9]。

本試驗(yàn)旨在研究噴施乙烯利和赤霉素對雌性苧麻和雌雄同株異花苧麻的影響，探討不同性別苧麻的最適乙烯利和赤霉素噴施濃度，以提高苧麻的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2010年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。供試品種為3年生雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻。行株距60 cm 50 cm，正常田間管理。

實(shí)驗(yàn)用化學(xué)物質(zhì)乙烯利(片劑)購自北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司，GA(920，水劑)購自青島百禾豐華生物工程有限公司。

表1 赤霉素和乙烯利處理的苧麻性別變化

注:數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后利用Duncan’s新復(fù)級差法進(jìn)行多重比較，同列大寫字母不同表示達(dá)α=0.01顯著水平。下同。

1.2 方法

乙烯利噴施濃度：0(CK)，50，100，150，200，250，300 mg/L；赤霉素噴施濃度：0(CK)，50，75，100，125，150 mg/L)。

每種濃度處理3株，3次重復(fù)。采用手壓式小噴壺全株噴灑，藥劑現(xiàn)用現(xiàn)配。始噴期為2010年8月下旬三麻生長到15節(jié)左右，每隔5 d噴灑1次，共噴4次。對照于同期噴施蒸餾水。植株長到30節(jié)以上，雌雄花完全顯現(xiàn)時(shí)，統(tǒng)計(jì)株高、莖粗、總節(jié)位、皮厚、有效株、無效株、第一花芽大小、第一花芽節(jié)位、第一雄花節(jié)位、雄花數(shù)、第一雌花節(jié)位、雌花數(shù)和混合花數(shù)，同時(shí)測量單蔸原麻鮮重和單蔸原麻干重。有效株率(%)=有效株數(shù)/總株數(shù) 100%；鮮皮麻率(%)=原麻干重/鮮皮重 100%；單蔸產(chǎn)量=總干重/總蔸數(shù) 100%。表中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，數(shù)據(jù)處理采用DPS3.0系統(tǒng)分析，保留兩位小數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤霉素和乙烯利對苧麻性別表現(xiàn)的影響

從表1看出，赤霉素和乙烯利可以極顯著的改變苧麻的性別表達(dá)。噴施赤霉素對雌雄同株異花苧麻的第一雄花節(jié)位影響不大，但是可以極顯著增加第一雌花節(jié)位，使雄花數(shù)增多。隨著赤霉素濃度的升高，誘雄效果逐漸減小，濃度小于125 mg/L的誘雄效果都較好，其中以50 mg/L效果最好。100 mg/L的赤霉素濃度處理下雌性苧麻產(chǎn)生的雄花數(shù)最多，雌花數(shù)最少，處理效果最優(yōu)。乙烯利對苧麻性別的影響與赤霉素相反，小于100 mg/L的乙烯利可以極顯著降低雌雄同株苧麻的第一雌花節(jié)位，增加雌花數(shù)，但隨著乙烯利濃度的增加，雌花數(shù)逐漸減少，從雌雄比來看，100 mg/L處理雌雄比最高，誘雌效果較好。對于雌性苧麻來說，乙烯利可以誘導(dǎo)其更加雌性化，100 mg/L的乙烯利處理下雌花數(shù)最多。

表2 赤霉素和乙烯利處理的苧麻農(nóng)藝性狀比較

2.2 赤霉素和乙烯利處理對苧麻農(nóng)藝性狀的影響

赤霉素和乙烯利處理對苧麻農(nóng)藝性狀的影響見表2。赤霉素可以極顯著的增加苧麻的高度,促進(jìn)節(jié)間伸長。噴施赤霉素后，雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻的株高都顯著增加，均在150 mg/L時(shí)達(dá)到最大值209.2 cm和189.8 cm，分別比對照增加58.5%和60.2%。乙烯利抑制苧麻生長,處理后生長速度減慢,出現(xiàn)矮化趨勢。因此，乙烯利與赤霉素的作用是相對的。

赤霉素處理可以增加苧麻莖粗，雌雄同株異花苧麻在50 mg/L時(shí)達(dá)到最大值8.71 mm，較對照增長15.5%，雌性苧麻在125 mg/L時(shí)達(dá)到最大值9.74 mm，較對照增長26%。而乙烯利對苧麻莖粗幾乎沒有影響。

噴施赤霉素使兩種苧麻的皮厚變薄，減少韌皮纖維的加厚生長。對于雌雄同株異花苧麻來說，低濃度的乙烯利可以增加皮厚，在50 mg/L時(shí)達(dá)到最大值0.75 mm，高濃度的乙烯利可以減小皮厚，且隨著乙烯利濃度的增加其減少程度也增加。而對于雌性苧麻來說，隨著乙烯利濃度的增加，皮厚也隨著增加，但是都小于對照。苧麻產(chǎn)量構(gòu)成因子中有效株率和鮮皮出麻率是主要因子之一。對于雌雄同株異花苧麻來說，隨著赤霉素濃度增加有效株率顯著提高，在50 mg/L時(shí)達(dá)到最大值87.04%，較對照增長24.3%。而雌性苧麻有效株率隨著赤霉素濃度的升高顯著降低。乙烯利也可以影響苧麻的有效株率，在雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻中噴施低濃度乙烯利可以顯著增加有效株率，分別在50 mg/L和100 mg/L時(shí)達(dá)到最大值84.03%和81.67%，比對照增加20%和6.9%，但隨著乙烯利濃度的升高，有效株率逐漸減小。赤霉素可以極顯著的增加雌雄同株異花苧麻鮮皮出麻率，隨著赤霉素濃度的增加而先增高后降低，100 mg/L處理時(shí)鮮皮出麻率15.15%，較對照增長57.5%。雌性苧麻鮮皮出麻率隨著赤霉素濃度的增加反而降低。乙烯利處理顯著降低苧麻的鮮皮出麻率。

因赤霉素和乙烯利苧麻農(nóng)藝性狀各個(gè)方面都有影響，所以最終產(chǎn)量也受影響。赤霉素可以提高苧麻的產(chǎn)量，雌雄同株異花苧麻在50 mg/L處理時(shí)增產(chǎn)效果最明顯，為21.43 g，較對照增長14.3%，當(dāng)噴施濃度增加后苧麻莖稈變脆，易發(fā)生倒伏而減產(chǎn)。雌性苧麻在赤霉素100 mg/L處理時(shí)增產(chǎn)效果最明顯，為27.5 g，較對照增產(chǎn)214%。乙烯利處理下雌雄同株異花苧麻在50 mg/L時(shí)產(chǎn)量為22.5 g，較對照增產(chǎn)20%，雌性苧麻在50 mg/L和100 mg/L時(shí)產(chǎn)量為13.33 g，較對照增產(chǎn)52.3%，這可能與低濃度乙烯利可以提高有效株率有關(guān)。

2.3 赤霉素和乙烯利處理對苧麻纖維品質(zhì)的影響

由表3可以看出，隨著赤霉素濃度增加，雌雄同株異花苧麻和雌性苧麻纖維支數(shù)較對照都降低。對于雌雄同株異花苧麻來說，乙烯利濃度小于100 mg/L和大于200 mg/L時(shí)，其纖維支數(shù)降低，而乙烯利濃度在100～200 mg/L時(shí)纖維支數(shù)升高，在200 m/L處理下最優(yōu)，為2 688支，較對照增長3.77%。雌性苧麻纖維支數(shù)隨著乙烯利濃度的升高表現(xiàn)為先升高后降低再升高的分布趨勢。在乙烯利濃度為150 mg/L處理下，雌性苧麻纖維支數(shù)最高，為2 463支，較對照增長3.95%。

表3 赤霉素和乙烯利處理的苧麻纖維支數(shù)比較

3 討論

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所于1980年在三麻期間對苧麻苗噴施了不同濃度的赤霉素、萘乙酸溶液，它們對花蕾的發(fā)育均有不同程度的抑制作用。目前報(bào)道赤霉素對植物性別的影響中，有的植物促進(jìn)雄性化，而有的植物促進(jìn)雌性化[10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，赤霉素使苧麻向雄性化，與陳瑞祥[11]等人研究結(jié)果相同。邢虎成[12]試驗(yàn)表明，噴施乙烯抑制劑可以使苧麻的性別表現(xiàn)明顯的雄性化，本實(shí)驗(yàn)通過噴施過量的乙烯利確實(shí)可以使苧麻更加的雌性化。進(jìn)一步驗(yàn)證了乙烯和赤霉素是苧麻性激素[13]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，GA可以誘導(dǎo)雌性苧麻雄性化。黃森等[14]用GA處理柿果實(shí)的研究表明，GA能顯著地抑制ACC的積累，降低EFE的活性，從而顯著降低了內(nèi)源乙烯的生成。邢虎成前期的實(shí)驗(yàn)也證明，雌性苧麻比雌雄同株異花苧麻釋放更多的內(nèi)源乙烯[14]。這是否能說明GA通過降低乙烯的含量來調(diào)節(jié)苧麻的性別決定，這方面需要進(jìn)行深入的研究。

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EffectofGibberellinandEthephonontheCharacter,YieldandQualityofDifferentGenderRamie

WANGLiang1,ZHOUJing-hua1,XINGHu-cheng1,2*,BAISha-sha1，LIJie1

(1 Institute of Ramie, Hunan Agricultural University; 2 Hunan Provincial Key Laboratory of Crop Germplasm Innovation and Utilization, Changsha, Hunan 410128, China)

Female and hermaphrodite ramie were used as materials to study the effect of different concentrations of gibberellin and ethephon on characters, yield and quality of different gender ramie. The results showed that gibberellin could make ramie to the male direction and ethephon showed the contrary, while both Gibberellin and ethephon could improve the yield of hermaphrodite and female ramie, and the best concentration was 50 mg/L and 100 mg/L. The fiber count of hermaphrodite and female ramie in gibberellins treatments was lower than that of control. In ethephon treatments, the fiber count of hermaphrodite ramie showed decrease-increase trend with the increment of concentration, and the highest fiber counts, 2688 counts, was gained in 200 mg/L treatment, while the fiber count of female ramie was decreased with the increment of concentration, and the highest fiber counts, 2463 counts, was gained in 150 mg/L treatment.

Ramie; Gender; Ethephon; Gibberellins; Agronomic characters; Yield; Quality

S563.101

A

1001-5280(2012)01--03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.01.