孔德政 申雪瑩 孟偉芳 張云峰 劉藝平

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州，450002)

荷花(Nelumbo nucifera Gaertn．)作為中國十大傳統(tǒng)名花之一，其花朵碩大，花色凈潔，清香淡遠，深受人們的喜愛。其小型品種碗蓮因其體型較小，易栽培易管理更是進入了千家萬戶。在觀賞應(yīng)用中荷花的花期較短、著花數(shù)量少是限制其發(fā)展的重要因素，因此，荷花開花調(diào)控的研究具有重要的現(xiàn)實意義，目前，荷花花期調(diào)控的研究主要在光照和溫度調(diào)節(jié)等方面［1-3］，但是利用外源內(nèi)源激素調(diào)控荷花生長發(fā)育還鮮有報道。因此，本試驗研究了外源生長素(IAA)、赤霉素(GA3)、細胞分裂素(6-BA)對碗蓮品種‘紅霞’生長發(fā)育及生長過程中酶活性的影響，為碗蓮的栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試材料為碗蓮品種‘紅霞’(Nelumbo nucifera‘Hongxia’)，購于河南省鄭州市田園情水生花卉基地。2013 年4 月5 日，選擇生長健壯、無病蟲害、頂芽完好無損、具有三節(jié)粗壯藕鞭的種藕，種植于2 m×1 m 的水池中，土壤為泥層深厚肥沃、富含有機質(zhì)的黃泥土。

2013 年5 月23 日選擇材料的第3 片立葉進行試驗處理。在距葉心2 cm 處進行1 cm2大小的劃傷處理，然后在創(chuàng)傷處涂抹外源激素，每片葉子處理2處。3 種外源激素的質(zhì)量濃度處理分別為50、100、150 mg·L-1，每個處理10 株，對照只進行同樣的劃傷處理。酶活性測定從處理當(dāng)天開始取樣，選取生長良好的完整立葉，放入液氮帶回實驗室。以后每隔20 d，即6 月12 日、7 月2 日、7 月22 日、8 月11日、8 月31 日進行取樣。

生長發(fā)育指標測定:記錄各處理碗蓮的立葉數(shù)量、葉面積(葉片縱徑代表)、葉柄高度、開花總量、花期。計算各指標的絕對生長率，絕對生長率=［(處理100 d 時生長量-未處理時生長量)/未處理時生長量］×100%。

生理生化指標的測定:SOD 活性測定采用氮藍四唑法［4］;POD 活性測定采用愈創(chuàng)木酚法［5］;PPO活性測定采用朱廣廉等［6］和王鵬［7］的方法;CAT 活性測定采用李合生等［8］的方法。

數(shù)據(jù)處理:數(shù)據(jù)采用SPSS 19．0 和Excel 2007 進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 外源激素對碗蓮葉片生長與開花的影響

從表1 可以看出，經(jīng)不同質(zhì)量濃度IAA 處理后，立葉數(shù)、葉面積和葉高絕對生長率比對照均有了不同程度的降低，開花總數(shù)有了一定的增加。其中，經(jīng)150 mg·L-1IAA 處理的立葉數(shù)目絕對生長率比對照降低了200%，達到極顯著水平;經(jīng)100、150 mg·L-1IAA 處理的葉面積絕對生長率分別比對照減小了79%和81%，差異顯著;葉高在100 mg·L-1IAA處理下的絕對生長率比對照降低了205%，差異顯著。開花總數(shù)在50、100 mg·L-1IAA 的處理下增加2朵，開花時間提前了3 d;經(jīng)150 mg·L-1IAA 處理的增加7 朵，開花時間比對照提前了10 d。各處理的落花日期沒有變化。

經(jīng)不同質(zhì)量濃度GA3處理后，立葉數(shù)、葉面積和葉高絕對生長率均有不同程度的降低，開花總數(shù)增加。經(jīng)50、100、150 mg·L-1GA3處理的立葉數(shù)目絕對生長率分別比對照降低了261%、243%、114%，差異均達到極顯著水平;經(jīng)50、100 mg·L-1GA3處理的葉面積絕對生長率分別比對照減小了76%和83%，葉高絕對生長率分別比對照減小了199%和204%，差異均達到顯著水平。經(jīng)50 mg·L-1GA3處理的開花總數(shù)比對照增加了5 朵，開花時間提前了7 d;經(jīng)100 mg·L-1GA3處理的比對照增加了2朵，開花時間提前了3 d;而經(jīng)150 mg·L-1GA3處理的開花時間與對照相同，但落花時間延遲了7 d。

經(jīng)不同質(zhì)量濃度6-BA 處理后，僅經(jīng)100 mg·L-16-BA 處理的立葉數(shù)、葉面積和葉高絕對生長率有所增加，比對照分別增加了45%、26%、158%，差異極顯著;經(jīng)50、150 mg·L-16-BA 處理的立葉數(shù)目絕對生長率分別比對照降低了218%和164%，差異達到極顯著水平，而葉面積、葉高絕對生長率與對照無顯著差異。經(jīng)150 mg·L-16-BA 處理的開花總數(shù)比對照增加了4 朵，開花日期提前了7 d。

表1 不同激素處理對碗蓮葉片生長與開花的影響

注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標準差;CK 為對照;同列不同小寫字母表示在0．05 水平上差異顯著，不同大寫字母表示在0．01 水平上差異顯著。

2．2 外源激素對碗蓮酶活性的影響

2．2．1 SOD 活性的變化規(guī)律

SOD 與細胞活性氧代謝密切相關(guān)，主要功能是清除超氧陰離子自由基，活性增加說明其清除自由基的能力增強，反之則弱。從表2 可以看出，試驗過程中各處理與對照葉片的SOD 活性整體呈先上升后下降的趨勢，對照的SOD 活性在處理60 d(7 月22 日)達到最高值221 U·g-1，顯著高于其他時期。經(jīng)50、100 mg·L-1IAA 和50 mg·L-1GA3處理的SOD 活性也在處理60 d 時達到最高值，而其他各處理SOD 活性均在處理40 d(7 月2 日)時達到最高值，各處理的SOD 活性最高值均大于對照，且與其他時期的SOD 活性值差異顯著。說明外源IAA、GA3和6-BA 均在不同程度上提高碗蓮葉片的SOD 活性，從而促進碗蓮的生長發(fā)育。

2．2．2 POD 活性的變化規(guī)律

POD 可以促進植物體內(nèi)的代謝、反映植物的生長發(fā)育特性，其活性的高低反映了植物代謝能力的大小。從表2 看出，對照的POD 活性在處理20 d(6月12 日)迅速達到最高值372 U·g-1·min-1，而后急劇下降，然后又略有上升。經(jīng)150 mg·L-1IAA 處理的POD 活性于處理60 d(7 月22 日)達到最高值，比對照最高值高出37 U·g-1·min-1，其他處理的最高值均小于對照。經(jīng)50 mg·L-1GA3、6-BA 處理的POD 活性分別在處理40 d(7 月2 日)和80 d(8 月11 日)達到最高值，其他處理的POD 活性和對照相同均在處理20 d 達到最高值。從POD 活性結(jié)果來看，150 mg·L-1IAA 能夠明顯刺激碗蓮的新陳代謝活動，而對50 mg·L-1GA3、6-BA 處理不敏感。

2．2．3 PPO 活性的變化規(guī)律

PPO 是兒茶酚氧化酶和漆酶的統(tǒng)稱，許多生物、非生物因素都可誘導(dǎo)PPO 活性增加。由表2 可以看出，對照的PPO 活性先是下降而后上升，在處理60 d 時(7 月22 日)急劇上升達到最高值，為170 U·g-1·min-1，而后迅速下降，后略有上升。經(jīng)100 mg·L-1IAA、6-BA 處理的PPO 活性與對照同樣于7 月22 日達到最高值，其他各處理的PPO 活性均早于對照達到最高值。各處理的PPO 活性最高值均低于對照最高值。

2．2．4 CAT 活性的變化規(guī)律

CAT 是生物防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶之一，能夠有效清除植物細胞內(nèi)過量的活性氧和自由基，酶活性越高，清除能力越強。從表2 可以看出，對照的CAT酶活性在處理20 d(6 月12 日)迅速達到最高值，為420 U·g-1·min-1，經(jīng)IAA、GA3、6-BA 各處理的CAT 活性最高值均出現(xiàn)在花期，而后下降，初期的酶活性最低。除50 mg·L-1IAA 處理外，CAT 活性最高值均與其他時期差異顯著。經(jīng)100、150 mg·L-16-BA 處理的CAT 活性最高值大于對照，分別為423、450 U·g-1·min-1，其他處理的CAT 活性的最高值均低于對照。經(jīng)100、150 mg·L-16-BA 處理的表現(xiàn)出較高的CAT 酶活性，有利于促進碗蓮的開花生長。

3 結(jié)論與討論

植物激素與植物成花間的關(guān)系一直是成花研究的中心內(nèi)容，植物內(nèi)源激素水平的平衡，被認為是比較重要的一個影響因素［9］。但內(nèi)源激素系統(tǒng)調(diào)控植物體生長發(fā)育并不是一個簡單的過程，而是多種激素在時空上聯(lián)合后建立起來的某種平衡關(guān)系，而且這種關(guān)系隨著時空的變化而改變［10-11］。這種平衡狀態(tài)控制著SOD、POD、PPO、CAT 等酶活性，從而影響著植物生理功能和生長發(fā)育。赤霉素類、生長素類主要與營養(yǎng)積累和運輸有關(guān)，對促進植物細胞的增長較顯著，細胞分裂素類主要控制細胞分裂和器官發(fā)育［12］。

本試驗中隨著生長素質(zhì)量濃度的增加，對碗蓮開花數(shù)量和花期提前的促進作用也越來越明顯。經(jīng)150 mg·L-1IAA 處理能增加碗蓮開花數(shù)量及促進提早開花，在該處理下SOD 和POD 的活性在花期顯著提高，說明經(jīng)150 mg·L-1IAA 處理可促進碗蓮的花芽分化進程，這與靳丹丹［13］研究結(jié)果一致。外施赤霉素對碗蓮的開花表現(xiàn)為雙重作用，經(jīng)50 mg·L-1GA3處理后碗蓮的開花數(shù)量顯著增加，開花日期明顯提前，在仙客來［14］中也有同樣的結(jié)果;而經(jīng)150 mg·L-1GA3處理的則使落花期延緩，這一處理下SOD 和PPO 活性在開花前期均顯著提高，并且之后仍保持在較高的水平，可能與落花期的延緩相關(guān)。章鐵等［15］、胡惠蓉等［16］在研究梅花時，發(fā)現(xiàn)赤霉素可有效延緩花期和明顯增加開花量。經(jīng)100 mg·L-16-BA 處理能夠顯著促進葉片的伸長、葉面積和葉片數(shù)量的增加，該處理下CAT 活性在初花期保持在較高水平，而其他酶活性的變化與對照沒有明顯差異。經(jīng)150 mg·L-16-BA 處理也能夠提高碗蓮的開花數(shù)量和提前花期，該處理下SOD 活性顯著提高、PPO 活性最大值提前、CAT 活性提高，說明6-BA 主要是通過影響SOD、PPO、CAT 等活性來促進碗蓮開花的。

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