关于植物生长调节剂对拟南芥花期调控的研究

关于植物生长调节剂对拟南芥花期调控的研究白宇杰段晓琼王火旭（辽宁师范大学生命科学学院大连116029）EffectsofplantgrowthregulatorsonflorescenceofArabidopsisthalianaBAIYu-jie,DUANXiao-qiong,WANGHuo-xu(LiaoningnormalUniversity,AcademyofLifeSciences,Dalian116029)Abstract:TheeffectsofdifferentconcentrationsofGA3anduniconazolontheflorescenceofwild-typeArabidopsisthalianawerestudiedinthisexperiment.Theresultsshowthatthesingleormingleusageofthemcansignificantlypromotefloweringofwild-typeArabidopsis.Whenusingalone,theeffectof60ngGA3isobviousamongallofGA3treatmentsandthatof30nguniconazolisobviousamongallofuniconazoltreatments.Thebetterresultwasobtainedwithmixeduseof65ngGA3and40nguniconazolperplant.Keywords:Arabidopsisthaliana;Florescenceregulation;Gibberellin(GA3);Uniconazol摘要：以野生型拟南芥为材料，研究了赤霉素和烯效唑两种植物生长调节剂不同浓度及组合对其花期的影响。结果表明，单独或混合使用赤霉素和烯效唑都能不同程度的促进拟南芥开花，使其提前进入花期。单独使用时，60ng/株赤霉素或30ng/株烯效唑作用效果最明显；混合使用时，65ng/株赤霉素与40ng/株烯效唑组合作用效果最佳。关键词：拟南芥花期调控赤霉素烯效唑在农业，园林及果树生产中，人们经常需要人为控制花期[1]。植物生长调节剂在植物花期调控中起着非常重要的作用。了解赤霉素和烯效唑两种植物生长调节剂不同浓度及组合对拟南芥花期的影响，对于人为调控花期及阐明植物生长调节剂对拟南芥花期调控的生理机制等具有重要意义。1材料与方法1.1材料野生型拟南芥（由辽宁师范大学生物技术重点实验室提供。）——————————————————第一作者简介：白宇杰（1981-），女，在读硕士，研究方向为植物细胞信号传导。Email:[e-mail]1.2方法1.2.1播种选取籽粒饱满、大小均一的拟南芥种子约400粒放入1.5ml离心管中。在超净台上，加入量0.5%NaClO+吐温溶液表面消毒15min后用无菌水冲洗4~5次并用微量加样器取适量0.1%的琼脂糖溶液于1.5ml离心管中吹打混匀，播种于MS培养基中后置于4ºС下春化一周后，将其放在25±2ºС下光照培养。1.2.2移栽当拟南芥长出2片真叶时移栽到蛭石和营养土中，并置于室温25ºС±2下继续培养。通讯作者：王火旭（1963-），女，教授，硕士生导师，现从事植物转基因方面的研究。Email:[e-mail]1.2.3实验设计按照随机区组法和正交设计法实验如下[2]-[9]：表1-1随机区组法实验设计表处理赤霉素（ng/株）稀效唑（ng/株）0-0001-16001-26501-37002-10302-20402-3050表1-2正交设计实验因素水平表L9(32)水平因素赤霉素（ng/株）烯效唑（ng/株）160302654037050表1-3正交实验法设计表处理赤霉素（ng/株）稀效唑（ng/株）3-160303-260403-360504-165304-265404-365505-170305-270405-37050拟南芥生长一周后，按照以上实验设计每隔五天定期喷施两种植物生长调节剂，对照喷清水，连续喷施三次，每次处理后第五天统计开花结果并分析。2结果与分析2.1随机区组实验结果2.1.1赤霉素对拟南芥花期的影响第一次处理第二次处理第三次处理合计0-0重复Ⅰ031921重复Ⅱ052227重复Ⅲ083442合计0167591编号开花数处理表2-1不同浓度赤霉素对拟南芥花期的影响（单位：朵）上述统计结果表明：利用赤霉素三种不同浓度三次处理结果分别是对照组的2.09倍、2.03倍和1.80倍，说明三种不同浓度赤霉素均能促进拟南芥开花，使其提前进入花期。但随着赤霉素浓度的增大，作用效果逐渐减弱。2.1.2烯效唑对拟南芥花期的影响表2-2不同浓度烯效唑对拟南芥花期影响（单位：朵）第一次处理第二次处理第三次处理合计0-0重复Ⅰ031921重复Ⅱ052227重复Ⅲ083442合计0167591平均/盆05.332530.332-1重复Ⅰ1306293平均/盆05.332530.331-1重复Ⅰ0193554重复Ⅱ0195170重复Ⅲ096766合计047153190平均/盆015.675163.331-2重复Ⅰ1136579重复Ⅱ0243458重复Ⅲ1153470合计252131185平均/盆0.6717.3343.6761.671-3重复Ⅰ1193353重复Ⅱ2183454重复Ⅲ0144357合计351110164平均/盆11736.6754.67编号开花数处理重复Ⅱ3164665重复Ⅲ4155776合计861165234平均/盆2.6720.3355782-2重复Ⅰ3175070重复Ⅱ6192853重复Ⅲ43763104合计1373141227平均/盆4.3324.334775.672-3重复Ⅰ1115769重复Ⅱ2236383重复Ⅲ0123749合计346157201平均/盆115.3352.3367由上表可知：利用烯效唑三种不同浓度三次处理结果分别是对照组的2.57倍、2.49倍和2.21倍，说明三种不同浓度烯效唑能更有效促进拟南芥开花，而且随着浓度的增加，作用效果也有所降低。2.2正交设计实验结果2.2.1第一次处理后结果分析编号开花数（朵）因素重复Tt赤霉素烯效唑重复Ⅰ重复Ⅱ重复Ⅲ3-11110123-21224173-31302134-12101014-222335114-32310235-13113485-2322114表2-3第一次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期影响统计结果L9(32)由表2-3得出：与单独喷施三种不同浓度赤霉素或烯效唑相比，组合使用均更能促株+烯效唑40ng/株）的Tt值最大，作用效果最明显。进拟南芥开花。其中处理4-2（赤霉素65ng/表2-4第一次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期影响的方差分析变异来源自由度平方和均方FF0.05F0.01区组间21.560.781赤霉素20.670.341烯效唑210.895.453.243.495.85误差2033.551.68总变异2646.67方差分析结果表明：不同浓度赤霉素作用效果差异不显著，而不同浓度烯效唑作用效果差异显著。进一步进行多重比较后得知，与赤霉素各不同浓度的组合中，40ng/株烯效唑效果最佳。2.2.2第二次处理后结果分析表2-5第二次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期的影响L9(32)编号开花数（朵）因素重复Tt赤霉素烯效唑重复Ⅰ重复Ⅱ重复Ⅲ3-111201830683-212213113653-313172525674-121102822604-222213132844-323231819605-131131123475-3331113T1121111151642(T)T21522T3159x143.67x257.33x353R14.335-232172018555-3331891340T1200175159191196546(T)T2204204T3142167x166.6758.33x26868x347.3354.67R20.6713.33表2-5显示：处理4-2（赤霉素65ng/株+烯效唑40ng/株）的Tt值最大，作用效果最佳，同样烯效唑各浓度组合中，40ng/株作用效果最明显。赤霉素各浓度组合中，与60ng/株或65ng/株的组合作用效果相似；而70ng/株的组合开花数却减少了约25%。表2-6第二次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期影响的方差分析变异来源自由度平方和均方FF0.05F0.01区组间289.5644.781.35赤霉素2267.59133.804.02*3.495.85烯效唑284.2342.121.27误差20665.2933.26总变异261106.67方差分析结果表明，不同浓度赤霉素或烯效唑处理间差异极显著。进一步进行各处理间的多重比较分析。结果表明，65ng/株或60ng/株赤霉素与40ng/株烯效唑组合能极显著促进拟南芥开花。2.2.3第三次处理后结果分析表2-7第三次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期的影响L9(32)编号开花数（朵）因素重复Tt赤霉素烯效唑重复Ⅰ重复Ⅱ重复Ⅲ3-1117273521973-2124771631813-3136647491624-1214122521154-2228468612134-3236660541805-1314137411195-232392618835-33311294585T15404314674334351335(T)T2508477T3287427x1180142x2169.33159x395142.33R8517由表2-7可知：组合处理后拟南芥开花数显著增多。不同组合中，60ng/株赤霉素及40ng/株烯效唑作用效果最明显。表2-8第三次处理后两种植物生长调节剂对拟南芥花期影响的方差分析变异来源自由度平方和均方FF0.05F0.01区组间280.8940.451赤霉素24217.562108.789.80**3.495.85烯效唑2171.5685.781误差204304.67215.23总变异268774.68方差分析结果表明：不同浓度烯效唑各处理间差异不显著而赤霉素处理间差异极显著，进一步进行多重比较分析，结果表明：65ng/株或60ng/株赤霉素能极显著促进拟南芥开花。综合以上三次正交实验，结果表明：混合喷施不同浓度赤霉素和烯效唑比单独使用赤霉素或烯效唑均更能有效促进拟南芥开花，其中65ng/株赤霉素+40ng/株烯效唑组合作用效果最佳。3讨论植物生长调节剂在植物花期调控中起着非常重要的作用，已被广泛应用于花卉生产中的花芽分化调控[10]。植物花芽的分化与内源激素水平关系密切，因此通过施用外源激素促进或抑制花芽分化来人为调控植物花期[11]。植物开花是一个极为重要而且比较复杂的过程，受很多内外因素的影响[12]。本实验只是对不同浓度赤霉素和烯效唑两种植物生长调节剂及其不同组合对拟南芥花期的影响进行初步的研究，详细的生理机理需要进一步深入的研究。此外，本实验得出的结论是否也适用于其他的植物生长调节剂需要进一步研究确定。参考文献[1].冯慧,王建红,王茂良.激素在植物开花结果中的作用[J].北京园林,2006,22(77)[2].刘锦霞,杨兰廷,沈思远等.多效对八仙花组培苗营养生长及成花的影响[J].北方园艺,2007,(6):205-207[3].刘佩瑛.蔬菜研究法[M].河南:河南科学技术出版社,1981,159-199[4].北京林业大学园林系花卉教研组.花卉学[M].北京:中国林业出版社,1991[5].高凤菊,汤忠梅,王晓理等.PP333在植物组织培养上的应用进展[J].农业与技术,2002,22(2)[6].李合生,周广文,蒋德安.植物生理学[M].杭州:浙江大学出版社,2000[7].黄定华.花卉花期调控新技术[M].北京:中国农业出版社,1999,8-32[8].胡惠蓉,王彩云,包满珠.温光处理调控观赏植物花期