張宵娟，鄧光華，喻蘇琴，康文娟，顧紅梅，鄒 娜

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西南昌330045）

氮對千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)的影響

張宵娟，鄧光華，喻蘇琴，康文娟，顧紅梅，鄒 娜*

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西南昌330045）

本文以千日紅組培苗為試驗(yàn)材料，研究培養(yǎng)基中氮形態(tài)及含量對千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)的影響。結(jié)果表明，1）相對于銨態(tài)氮（NH4＋），硝態(tài)氮（NO3－）作為唯一氮源更有利于千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)，但千日紅在NH4＋和NO3－同時存在的培養(yǎng)基中表現(xiàn)最佳。2）在20 mmol／L NH4＋（NO3－）和5 mg／L PP333存在的條件下，試管苗生長基本隨著培養(yǎng)基中NO3－（NH4＋）含量的增加而增加，并在含40 mmol／L NO3－＋20 mmol／L NH4＋（即MS培養(yǎng)基中氮含量）的培養(yǎng)基中株高達(dá)到最大值5．91 cm；而葉片數(shù)和開花率則隨著培養(yǎng)基中NH4＋和NO3－含量的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，并在20 mmol／L NO3－＋5 mmol／L NH4＋培養(yǎng)基中達(dá)到最大值，分別為10．7片／株和38．89%。3）氮含量及形態(tài)配比結(jié)果表明，千日紅試管苗開花率在培養(yǎng)基中氮總量為5 mmol／L、NO3－／NH4＋為4／1時達(dá)到最大值39．95%，而株高和葉片數(shù)在氮總量為35 mmol／L，NO3－／NH4＋為4／1時達(dá)到最大值8．52 cm和13．38片／株。千日紅試管苗開花率與培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋顯著正相關(guān)，而與氮總量及株高之間顯著負(fù)相關(guān)。此外，培養(yǎng)基中氮含量及形態(tài)配比還顯著影響無菌苗根系生長。

千日紅；試管苗；氮（N）；生長；試管開花

千日紅（Gomphrena globosa）又名火球花、千年紅等，是莧科千日紅屬一年生草本花卉，株高20～60 cm，全株密被細(xì)毛，葉對生?；ㄉ猩罴t、紫紅、粉紅或白色等，自然條件下3－4月播種，6－11月開花。其花色艷麗具光澤，且花開百日而不敗，象征著天長地久、永恒的愛，因而深受人們喜愛。因植株低矮，花繁色濃，千日紅不僅是配置花壇、種植缽和花鏡的好材料；同時又因其花期長，花色與花形經(jīng)久不變，所以又是作鮮切花的良好材料；而且，其花序及全草皆可入藥，具有清肝、散結(jié)、止咳和定喘之效［1-3］。近年來，從千日紅提取天然食用色素和花色苷受到人們普遍關(guān)注［4-7］。此外，千日紅還可作為花茶飲用。由此可見，千日紅是天生的干燥花，同時也是風(fēng)味絕佳的花草茶，具有較高的觀賞、藥用和食用價值。試管開花是指通過組織培養(yǎng)的方法，使植物的開花過程在培養(yǎng)容器中完成。由于試管開花可以不受季節(jié)限制地周年誘導(dǎo)，不僅可以達(dá)到快繁的目的，還縮短了開花時間，這對千日紅的生產(chǎn)和育種都具有重要意義［8］。此外，試管花具有一定的觀賞價值，也可作為旅游商品進(jìn)行開發(fā)。近年來，關(guān)于組培苗試管開花的報(bào)道比較常見，而有關(guān)千日紅試管開花的報(bào)道則較少［9］。

氮素作為植物生長所必須的大量營養(yǎng)元素之一，是花和花序發(fā)育所必需的，并在一定范圍內(nèi)氮素能增加花量［10］。而就氮營養(yǎng)對試管開花誘導(dǎo)而言，有報(bào)道認(rèn)為減少M(fèi)S培養(yǎng)基中氮含量有利于促進(jìn)花芽形成，高水平的氮則抑制開花；在氮總量不變的情況下，試管苗成花率一般隨著NO3－／NH4＋的增大而升高［11-12］。作為一個整體，植株的營養(yǎng)生長對花芽分化和整個試管花的觀賞效果而言都具有重要作用，而前人在進(jìn)行氮誘導(dǎo)試管開花過程中對無菌苗生長的影響尚未關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)室成員在千日紅組織培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)改變MS培養(yǎng)基中NH4＋／NO3－配比可誘導(dǎo)千日紅無菌苗在試管內(nèi)開花，并且在不同氮形態(tài)的培養(yǎng)基中植株生長存在明顯差異［13］。因此，本文在前期研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)MS培養(yǎng)基氮含量進(jìn)一步深入研究不同氮水平及形態(tài)配比對千日紅生長和試管開花誘導(dǎo)的影響，以期為千日紅生產(chǎn)中的花期調(diào)控，改善花卉品質(zhì)和試管花卉生產(chǎn)提供一定的參考，并為進(jìn)一步深入研究氮對千日紅試管開花誘導(dǎo)的生理機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1．1 材料

千日紅無菌試管苗。

1．2 方法

當(dāng)組培苗在生根培養(yǎng)基1／2 MS＋0．5 mg／L IBA＋30 g／L蔗糖＋0．5 g／L活性炭中長到2 cm以上時，取頂端2 cm（含4片葉）接種到各處理培養(yǎng)基（MS培養(yǎng)基大量元素中NH4NO3換為NH4Cl以提供單一的銨態(tài)氮，其他組成成分不變，但KNO3，NH4Cl需要單獨(dú)配置分別裝于不同的試劑瓶中）進(jìn)行如下試驗(yàn)：

1．2．1 不同NH4＋水平 不同濃度NH4＋（0，1，5，10，20和30 mmol／L）由NH4Cl提供，各處理培養(yǎng)基另含20 mmol／L KNO3以提供NO3－。各處理培養(yǎng)基均添加5 mg／L多效唑（PP333），以控制苗高生長。

1．2．2 不同NO3－水平 不同濃度NO3－（0，5，10，20，40和60 mmol／L）由KNO3提供，各處理培養(yǎng)基另含20 mmol／L NH4Cl以提供NH4＋。各處理培養(yǎng)基均添加5 mg／L PP333，以控制苗高生長。

1．2．3 不同氮含量 不同濃度氮（0，5，15，25，35和45 mmol／L）分別由KNO3和NH4Cl提供，使處理中各培養(yǎng)基NO3－／NH4＋為4／1。

1．2．4 不同硝銨配比 不同NO3－／NH4＋配比（0／5，1／4，2／3，3／2，4／1和5／0）分別由KNO3和NH4Cl提供，各培養(yǎng)基中總氮濃度均為25 mmol／L。

1．3 培養(yǎng)條件

培養(yǎng)室溫度（25±1）℃、光照時間12 h／d，光照強(qiáng)度為2000 lx。開花處理每培養(yǎng)基中添加7 mg／L亞精胺。如無特殊說明各培養(yǎng)基均添加瓊脂6．5 g／L，蔗糖40 g／L，p H 5．8，121℃高壓滅菌20 min。

1．4 數(shù)據(jù)分析

在接種之后的第60天進(jìn)行苗高和葉片數(shù)的測量并統(tǒng)計(jì)開花率。苗高用直尺測量，葉片數(shù)為植株由底端至頂端的葉片總數(shù)，開花率＝開花無菌苗數(shù)／接種無菌苗總數(shù)×100%。試驗(yàn)于2013年9月至2014年5月之間進(jìn)行，每處理分別接種20～30個外植體，各試驗(yàn)至少設(shè)2次重復(fù)。應(yīng)用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 13．0，以P＜0．05為差異顯著；采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同NH4＋水平對千日紅試管苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在20 mmol／L KNO3存在條件下，隨著培養(yǎng)基中NH4＋濃度增加，千日紅試管苗葉色逐漸變深，葉片面積也在逐漸增大。各處理培養(yǎng)基中的試管苗都有生根，但根系數(shù)量及長度隨著培養(yǎng)基中NH4＋濃度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在含5～10 mmol／L NH4＋的培養(yǎng)基中的試管苗根系質(zhì)量較為理想（圖1A）。

定量分析結(jié)果表明（表1），在有20 mmol／L KNO3和5 mg／L PP333存在的條件下，苗高隨著培養(yǎng)基中NH4＋濃度的增加呈緩慢增加的趨勢，并且在30 mmol／L NH4＋培養(yǎng)基中達(dá)到最大值4．33 cm，分別比0和1 mmol／L NH4＋中的無菌苗提高45．30%和52．46%；從葉片數(shù)來看，隨著NH4＋濃度的增加試管苗葉片數(shù)量呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，在含5 mmol／L NH4＋的培養(yǎng)基中達(dá)到最大值10．70片／株，分別比0和30 mmol／L NH4＋培養(yǎng)基中的試管苗提高28．45%和34．09%。開花率也是隨著NH4＋濃度的增加呈先增加后下降的趨勢，在含5 mmol／L NH4＋的培養(yǎng)基中達(dá)到最大值38．89%，分別比0和30 mmol／L NH4＋培養(yǎng)基中的試管苗提高52．15%和599．46%。

方差分析結(jié)果表明，含30 mmol／L NH4＋中的試管苗高與0，1，5和10 mmol／L之間的差異均達(dá)到顯著水平；當(dāng)NH4＋在0～30 mmol／L范圍內(nèi)變化時，試管苗平均葉片數(shù)在不同處理間的差異均未達(dá)到顯著水平。5 mmol／L NH4＋中的試管苗開花率除了與30 mmol／L NH4＋之間的差異達(dá)到顯著水平外，其他各處理間開花率差異均不顯著。

2．2 不同NO3－水平對千日紅試管苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

由圖1B可以看出，在無NO3－或低NO3－各處理培養(yǎng)基中的千日紅試管苗黃褐色、葉片數(shù)量和面積較小，長勢很差，但隨著培養(yǎng)基中NO3－濃度增加而逐漸加深，葉片數(shù)量和面積也在不斷增大，植株生長健壯。除了無NO3－培養(yǎng)基上的試管苗基本沒有根系或部分植株有少量粗短無側(cè)根及根毛的黃褐色根系外，其他各培養(yǎng)基中的植株根系為白色、質(zhì)量較好且數(shù)量及長度均隨著NO3－濃度的增加而逐漸增多。

定量分析結(jié)果表明（表2），在有20 mmol／L NH4Cl和5 mg／L PP333存在的條件下，株高基本隨著培養(yǎng)基中NO3－增加而逐漸增大，在40和60 mmol／L NO3－中分別達(dá)到5．91和5．73 cm，比無NO3－培養(yǎng)基中的試管苗提高95．05%和89．11%；植株葉片數(shù)也是隨著NO3－濃度的增加而逐漸增加，在60 mmol／L NO3－中達(dá)到最大值9．50片／株，分別比0和5 mmol／L NO3－中的試管苗增加83．75%和42．43%。在無NO3－培養(yǎng)基中，千日紅試管苗開花率達(dá)到10．65%，但在其他各處理間，隨著NO3－的添加，開花率呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，并且在20 mmol／L NO3－中達(dá)最大值16．11%，60 mmol／L NO3－中的試管苗開花率為0。

方差分析結(jié)果表明，40和60 mmol／L NO3－中的試管苗株高間差異不顯著，但分別與0和5 mmol／L NO3－中的試管苗株高間的差異達(dá)到顯著水平。當(dāng)培養(yǎng)基中NO3－在20～60 mmol／L范圍內(nèi)變化，試管苗平均葉片數(shù)在不同處理之間的差異未達(dá)到顯著水平，但與含0～10 mmol／L NO3－中的試管苗葉片數(shù)差異達(dá)到顯著水平。20 mmol／L NO3－中的試管苗開花率與60 mmol／L NO3－之間的差異達(dá)到顯著水平，其他各處理間的差異均未達(dá)到顯著水平。

上述不同NH4＋和NO3－的試驗(yàn)結(jié)果表明，在20 mmol／L KNO3和5 mmol／L NH4Cl存在的條件下，千日紅試管苗開花率達(dá)到最大值38．89%，那么到底是氮含量為25 mmol／L還是NO3－／NH4＋為4／1更有利于促進(jìn)千日紅試管苗開花呢？為此，我們又進(jìn)一步設(shè)計(jì)了不同氮含量但NO3－／NH4＋為4／1的培養(yǎng)基（表3）以及25 mmol／L氮條件下不同NO3－／NH4＋的培養(yǎng)基（表4），以篩選千日紅試管苗最佳試管開花培養(yǎng)基配方，以及探討不同氮總量及NO3－／NH4＋對千日紅試管苗生長及開花誘導(dǎo)的影響。

2．3 不同氮含量對千日紅試管苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

表3結(jié)果表明，保持培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋為4／1不變，試管苗開花率隨著氮總量的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，在氮總量為5 mmol／L條件下開花率最高，達(dá)39．95%，比無氮條件下千日紅試管苗開花率提高99．75%；而在45 mmol／L氮條件下開花率為0。苗高和葉片數(shù)也是隨著培養(yǎng)基中氮總量的增加而呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在35 mmol／L氮條件下達(dá)到最大值，分別為8．52 cm和13．38片／株，分別比無氮培養(yǎng)基中相應(yīng)指標(biāo)提高353．19%和259．30%。

方差分析結(jié)果表明，5 mmol／L氮中的試管苗開花率與25，35及45 mmol／L氮之間的差異達(dá)到顯著水平，而其他各處理間千日紅試管苗開花率的差異未達(dá)到顯著水平。35 mmol／L氮培養(yǎng)基中的試管苗株高及葉片數(shù)顯著大于0～15 mmol／L培養(yǎng)基中的試管苗，而與25和45 mmol／L氮培養(yǎng)基中的試管苗差異不顯著。

由圖1C可以看出，除了無氮培養(yǎng)基上的植株沒有根系形成外，其他各培養(yǎng)基中的植株根系數(shù)量及長度均隨著氮濃度的增加而逐漸增多，并在35 mmol／L總氮培養(yǎng)基中達(dá)到最大值。

2．4 不同硝銨配比對千日紅試管苗生長及開花誘導(dǎo)的影響

表4結(jié)果表明，在保持培養(yǎng)基中氮總量為25 mmol／L不變條件下，隨著培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋的增加開花率呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，在NO3－／NH4＋為0／5培養(yǎng)基中的試管苗開花率為0，在比值為3／2中達(dá)到最大值22．22%，比比值為5／0的提高185．60%。千日紅試管苗株高和葉片數(shù)也是隨培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在比值為4／1時達(dá)到最大值8．38 cm和11．92片／株，分別比比值為0／5和5／0培養(yǎng)基中的株高增加139．43%和21．44%，葉片數(shù)增多196．52%和31．86%。

方差分析結(jié)果表明，NO3－／NH4＋為3／2培養(yǎng)基中的試管苗開花率與比值為0／5和4／1間的差異達(dá)到顯著水平，而其他各配方間的差異不顯著。NO3－／NH4＋為4／1的培養(yǎng)基中的試管苗株高和葉片數(shù)分別與比值為0／5，1／4和5／0間的差異達(dá)到顯著水平，而與2／3和3／2間的差異未達(dá)到顯著水平。

由圖1D可以看出，除了NO3－／NH4＋為0／5中的植株幾乎沒有根系形成及生長外，在氮總量保持25 mmol／L不變的情況下，千日紅試管苗生長量和根系數(shù)量及長度基本隨著培養(yǎng)基中NO3－比例的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，并在培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋為4／1時達(dá)到最大值。

2．5 千日紅試管苗生長及開花相關(guān)性分析

對千日紅試管苗開花率、株高、葉片數(shù)、氮總量及NO3－／NH4＋之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果表明，千日紅試管苗開花率與培養(yǎng)基中氮總量極顯著負(fù)相關(guān)，其回歸方程為Y＝－0．367X＋25．054，R2＝0．282，P＜0．01；與株高之間顯著負(fù)相關(guān)，其回歸方程為Y＝－2．709X＋27．857，R2＝0．225，P＜0．05；與培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋顯著正相關(guān)，其回歸方程為Y＝1．178X＋10．544，R2＝0．273，P＜0．05；千日紅試管苗株高與葉片數(shù)極顯著正相關(guān)，其回歸方程為Y＝0．614X－0．414，R2＝0．544，P＜0．01。此外，千日紅試管苗株高、葉片數(shù)與培養(yǎng)基N總量之間相關(guān)性不顯著，與硝銨比之間的相關(guān)關(guān)系也未達(dá)到顯著水平；千日紅試管苗開花率與葉片數(shù)間相關(guān)關(guān)系不顯著。

3 討論

3．1 氮（N）對千日紅試管苗生長的誘導(dǎo)

本文研究結(jié)果表明，在無氮培養(yǎng)基中，千日紅試管苗生長受到嚴(yán)重影響，表現(xiàn)為：培養(yǎng)2個月，苗高生長幾乎為0、下部葉片缺綠變黃，并逐步向上發(fā)展、葉面積較少且每植株平均新萌葉片數(shù)不超過2片。隨培養(yǎng)基中氮總量的增加，千日紅試管苗株高、葉片的大小和數(shù)量基本呈增加的趨勢，植株生長旺盛且健壯，葉色也變得更加濃綠（表1～3；圖1A～C）。說明氮素作為高等植物所必需的大量營養(yǎng)元素之一，對植物生長有重要影響［14］。

NO3－和NH4＋作為植物可吸收利用的主要無機(jī)氮形態(tài)，由于不同植物對氮吸收利用能力不同，植物在長期進(jìn)化過程中形成了對不同氮形態(tài)的偏向選擇性，即在NO3－（或NH4＋）占優(yōu)勢的氮營養(yǎng)環(huán)境中，植物吸收氮的能力、生理反應(yīng)、生長速度較好，表現(xiàn)出明顯的喜硝性（或喜銨性）［14-17］。本研究中在NO3－（20 mmol／L）作為唯一氮源時，無菌苗株高、葉片數(shù)和根系等可正常生長（圖1A）；而在NH4＋（20 mmol／L）為唯一氮源的培養(yǎng)基中試管苗生長受到嚴(yán)重影響，表現(xiàn)為根系粗短或沒有根系形成、葉面積變小、葉片數(shù)量少且黃化、甚至植株干枯死亡等（圖1B）。因此較不同氮形態(tài)而言，千日紅試管苗生長偏好于硝態(tài)氮。

在20 mmol／L NO3－（NH4＋）存在條件下，隨著培養(yǎng)基中NH4＋（NO3－）量的增加，千日紅試管苗株高、葉片的面積和數(shù)量基本呈增加的趨勢，植株生長旺盛且健壯，葉色也變得更加濃綠、葉片變得寬厚（表1～2；圖1A～B）。因此，說明像大多數(shù)植物一樣，混合氮源比單獨(dú)的NO3－（NH4＋）更有利于千日紅試管苗生長（圖1）。硝銨增效在多種作物上都有報(bào)道，可能由于不同氮形態(tài)具有不同的吸收基因，并且不同氮形態(tài)對氮素代謝酶活性、光合特性、其他礦質(zhì)元素吸收及植物呼吸作用的影響不同，從而使混合氮源具有更好的氮吸收和利用效率，積累更多的干物質(zhì)［16-19］。本文研究結(jié)果表明，試管苗高度和葉片數(shù)生長的最適NO3－／NH4＋為4／1；氮總量為35 mmol／L（表3和4）。

根系是植物吸收氮的主要器官，根系的大小和構(gòu)型是確保植物獲取充足氮的重要因素，在一定程度上反映其吸收能力的強(qiáng)弱［20］。同時，植物根系的生長、形態(tài)以及根系在介質(zhì)中的分布又受氮供應(yīng)的影響最為明顯［19，21］。千日紅試管苗在不同氮培養(yǎng)基中，根系生長差異顯著：表現(xiàn)為在無氮或銨作為唯一氮源時，幾乎沒有根系形成或根系生長量很小，但隨著氮總量的增加，并且在硝態(tài)氮／銨態(tài)氮達(dá)到一定的比例時達(dá)到最大值（圖1B～D）。因此，將來在植物組織培養(yǎng)過程中，特別是在生根培養(yǎng)階段，可通過改變培養(yǎng)基中氮含量或NO3－／NH4＋來代替植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)行生根誘導(dǎo)。目前組培生根誘導(dǎo)過程中，經(jīng)常使用大量元素減量的1／2 MS或1／4MS作為生根誘導(dǎo)基本培養(yǎng)基，也可能與減少培養(yǎng)基中氮含量特別是過高的NH4＋濃度有關(guān)。

3．2 氮（N）對千日紅試管苗開花誘導(dǎo)的影響

相關(guān)性分析結(jié)果表明，試管苗開花率與培養(yǎng)基中氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（Y＝－0．367X＋25．054，R2＝0．282，P＜0．01）。推測一方面可能是由于過多的氮，造成植物營養(yǎng)生長過于旺盛，株高和葉片數(shù)徒長，影響了生殖生長而影響開花；試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，千日紅試管苗雖然在高氮培養(yǎng)基（40 mmol／L KNO3＋20 mmol／L NH4Cl）中也有少量開花，但花朵較小，且色淡，觀賞效果不佳。另一方面，在培養(yǎng)基蔗糖含量不變的情況下，增加氮含量會降低培養(yǎng)基中的C／N。Klebs［22］通過大量的試驗(yàn)證明，植物體內(nèi)的營養(yǎng)狀況（糖類和含氮化合物含量）可以影響植物的成花過程：當(dāng)C占優(yōu)勢時，C／N增高，促進(jìn)植株開花結(jié)實(shí)；當(dāng)N占優(yōu)勢時，C／N降低，則促進(jìn)營養(yǎng)生長，人為調(diào)節(jié)植物的C／N，可以控制植物營養(yǎng)生長和生殖生長［22-23］。第三，氮含量的增加還會改變培養(yǎng)基中氮∶磷∶鉀之間的比例，一般而言，氮的比例高有利于營養(yǎng)生長但對花芽誘導(dǎo)及分化不利。如Kostenyuk等［24］研究表明，減少M(fèi)S培養(yǎng)基中氮的含量（1／10 N），增加磷含量（5倍磷），可使蘭花（Cymbidium niveo-marginatum）在試管內(nèi)開花。

在20和25 mmol／L NO3－為唯一氮源的培養(yǎng)基中，千日紅試管苗開花率分別為25．56%和7．78%；而在20和25 mmol／L NH4＋為唯一氮源的培養(yǎng)基中，千日紅試管苗開花率分別為10．65%和0%（表1，2和4），說明就不同氮形態(tài)而言，NO3－較NH4＋更有利于試管苗開花。相關(guān)性分析結(jié)果也表明，千日紅試管苗開花率與培養(yǎng)基中NO3－／NH4＋顯著正相關(guān)。NO3－更有利于千日紅試管開花，其原因之一可能是千日紅作為銨敏感植物，培養(yǎng)基中過高濃度的銨可能對植株造成毒害，長勢差而影響正常生長和開花。另一個方面，推測N作為營養(yǎng)信號可調(diào)控開花相關(guān)基因的表達(dá)，而不同形態(tài)的N對開花相關(guān)基因的誘導(dǎo)表達(dá)能力不同。如在擬南芥（Arabidopsis thaliana）上的研究結(jié)果表明，開花相關(guān)基因CO和SOC1在NO3－處理?xiàng)l件下的表達(dá)量明顯高于NH4＋處理的［25］。此外，在墨蘭（Cymbidium sinense）上的研究結(jié)果也表明，生長后期施1～10 mmol／L硝態(tài)氮，有利于花芽分化［26］。

千日紅試管開花率隨著培養(yǎng)基中另外一種氮形態(tài)的添加或NO3－／NH4＋的提高而增加，并在NO3－／NH4＋為4／1（氮總量為5 mmol／L）時達(dá)到最大值39．95%。同科植物雞冠花（Celosia cristata）試管開花對不同氮形態(tài)的響應(yīng)結(jié)果也表明，NO3－／NH4＋高時有利于雞冠花試管開花，并在MS中NO3－／NH4＋為50∶10時，雞冠花試管開花率最高［27］。說明混合氮源比單一的NO3－或NH4＋更有利于千日紅等莧科植物試管苗開花誘導(dǎo)。

試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，20 mmol／L KNO3和5 mmol／L NH4Cl在有PP333存在的條件下，開花率最高可達(dá)38．89%（表1）；而在沒有PP333存在的條件下，相同的培養(yǎng)基（氮總量為25 mmol／L，20 mmol／L KNO3和5 mmol／L NH4Cl）和生長環(huán)境，千日紅試管苗開花率分別為5．55%和4．44%（表3和表4）。究其原因，除了可能的試驗(yàn)誤差，主要是在試驗(yàn)中沒有再添加PP333。PP333對千日紅試管苗開花率的促進(jìn)作用，一方面可能是由于其抑制了植株的營養(yǎng)生長，相關(guān)性分析結(jié)果也表明千日紅試管苗開花率與植株生長高度呈負(fù)相關(guān)（P＜0．05）。如在表1中千日紅無菌苗平均株高僅3．36 cm，而后者平均株高分別為7．20和8．38 cm，這個可以說明千日紅試管苗必須進(jìn)行矮化處理。另一方面，可能是PP333作為植物生長延緩劑，在植物體內(nèi)抑制內(nèi)源激素GA的生物合成，提高可溶性糖、淀粉、全氮含量，增加C／N，從而提高成花率［28］。

在培養(yǎng)基中不含氮時，千日紅試管苗生長受到嚴(yán)重影響，但開花率可達(dá)20%，說明植物試管開花也可能與生長脅迫誘導(dǎo)有關(guān)［29］。有研究表明，光照會促進(jìn)千日紅葉片中乙烯的釋放［30］，而乙烯被證明是與生長素誘導(dǎo)的菠蘿（Ananas comosus）外植體花芽形成有關(guān)［31］。因此，千日紅試管開花是否與生長過程中組培瓶內(nèi)日益增加的乙烯有關(guān)，以及與內(nèi)外源激素的關(guān)系值得進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

相對于NH4＋，NO3－更有利于千日紅試管苗生長、根系形成和試管開花誘導(dǎo)，培養(yǎng)基中過高的NH4＋作為唯一氮源會導(dǎo)致千日紅NH4＋中毒；混合氮源對千日紅生長最有利。在兩種氮源共同存在的條件下，隨著培養(yǎng)基中氮總量增加，千日紅試管苗株高和葉片數(shù)呈現(xiàn)增加的趨勢，并在NO3－／NH4＋為4／1、N總量為35 mmol／L時達(dá)最大值，分別為8．52 cm和13．38片／株。而試管開花率基本隨著培養(yǎng)基中氮總量及試管苗高的增加而下降，在NO3－／NH4＋為4／1、N總量為5 mmol／L培養(yǎng)基中的試管開花率最高。用PP333對千日紅試管苗進(jìn)行矮化處理可提高試管開花率。試管苗根系也隨著培養(yǎng)基中氮總量及NO3－／NH4＋的變化而變化，并在氮含量較高且硝態(tài)氮／銨態(tài)氮較大的培養(yǎng)基中生長較好。

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Effects of nitrogen on growth and flowering of test-tube plantlets of Gomphrena globosa

ZHANG Xiaojuan，DENG Guanghua，YU Suqin，KANG Wenjuan，GU Hongmei，ZOU Na*
College of Landscape and Art，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China

The effects of nitrogen form and concentration on the growth and flowering induction of test-tube plantlets of Gomphrena globosa were investigated．The results showed：1）Compared with the ammonium nitrogen（NH4＋），nitrate nitrogen（NO3－）as the sole nitrogen source was more favorable for the promotion of growth and flowering induction，while the optimum effect was observed with the presence of both NH4＋and NO3－．2）In the presence of 20 mmol／L NH4＋（NO3－）and 5 mg／L PP333，the growth rate was gradually increased with the increase of NO3－（NH4＋）level，and the plantlet height reached the maximum of 5．91 cm with 40 mmol／L NO3－＋20 mmol／L NH4＋（nitrogen content of MS medium）in the medium；whereas the leaf number and flowering rate increased and then decreased as total nitrogen level was increased，and reached their maximum of 10．7 per seedling and 38．89%，respectively，with 20 mmol／L NO3－＋5 mmol／L NH4＋（nitrogen content of MS medium）in the medium．3）With respect to the effect of nitrogen on plant form，the maxi-mum flowering rate of 39．95%was induced with a total nitrogen concentration of 5 mmol／L in the medium and with the ratio of ammonium to nitrate 4∶1；in contrast，the maximum plantlet height of 8．52 cm and leaf number of 13．38 per seedling was achieved with a total nitrogen concentration of 35 mmol／L in the medium and a 4∶1 ratio of ammonium to nitrate．The flowering rate of test-tube plantlets was significantly positively correlated with the ratio of nitrate nitrogen to ammonium nitrogen，but negatively correlated with the total nitrogen content and plant height．In addition，the nitrogen content and the ratio of nitrate nitrogen to ammonium nitrogen in medium also significantly influenced the root growth of test-tube plantlets．

Gomphrena globosa；test-tube plantlets；nitrogen；growth；in vitro flowering

10．11686／cyxb20150108 http：／／cyxb．lzu．edu．cn

張宵娟，鄧光華，喻蘇琴，康文娟，顧紅梅，鄒娜．氮對千日紅試管苗生長和開花誘導(dǎo)的影響．草業(yè)學(xué)報(bào)，2015，24（1）：56-63．

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2014-06-19；改回日期：2014-08-26

江西省教育廳青年基金項(xiàng)目（GJJ13253），國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31300521）和高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（20133603120001）資助。

張宵娟（1990-），女，江西樟樹人，在讀碩士。E-mail：a9008z448481q＠126．com

*通訊作者Corresponding author．E-mail：nzouyy＠126．com