三種植物生長調(diào)節(jié)劑對除蟲菊酯含量與產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

李杰等

摘 要 以從云南田間篩選的優(yōu)良除蟲菊無性系為試材，比較研究營養(yǎng)生長期和花蕾期噴施不同濃度的乙烯利、多效唑和比久對花序中除蟲菊酯含量及產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響。結(jié)果表明，3種植物生長調(diào)節(jié)劑均能顯著提高花序的除蟲菊酯含量，以1 000 mg/L比久和50 mg/L乙烯利處理較好，增幅分別達17.9%和15.2%。噴施乙烯利、多效唑和比久也均能提高鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量，從而增加除蟲菊酯產(chǎn)量，以150 mg/L多效唑處理效果最佳，除蟲菊酯產(chǎn)量比對照顯著提高了770 mg/株，其次為50 mg/L乙烯利處理，比對照顯著提高了514 mg/株。

關(guān)鍵詞 除蟲菊；植物生長調(diào)節(jié)劑；除蟲菊酯含量；產(chǎn)量

中圖分類號 S567.2 文獻標識碼 A

Effect of Three Growth Regulators on Pyrethrin Content

and the Traits Related to Pyrethrin Yield

LI Jie1，2， LI Yafei2，3， WANG Zaihua1， WANG Caiyun2 *

1 Environmental Horticulture Research Institute， Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou， Guangdong 510640， China

2 Key Laboratory for Biology of Horticultural Plants， Ministry of Education / College of Horticulture & Forestry Sciences，

Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei 430070， China

3 Landscaping Bureau of Kunming， Kunming， Yunnan 650000， China

Abstract Pyrethrin content and the traits related to pyrethrin yield were determined after the application of ethrel， paclobutrazol and daminozide using a good pyrethrum clone selected from field in Yunnan Province. The results showed that three growth regulators significantly increased the pyrethrin content in flower， and both of 1 000 mg/L daminozide and 50 mg/L ethrel were better treatments， with a growth rate of 17.9% and 15.2%， respectively. Ethrel， paclobutrazol and daminozide also increased the pyrethrin yield by improving the fresh and dry flower yield， and paclobutrazol at 150 mg/L gained the highest pyrethrin yield with 770 mg/plant higher than the control， following with 50 mg/L ethrel treatment which was 514 mg/plant higher than the control.

Key words Pyrethrum； Plant growth regulator； Pyrethrin content； Yield

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.005

除蟲菊[Tanacetum cinerariifolium（Trevir.）Sch. Bip.]為菊科多年生草本植物，白色的頭狀花序可達單株300朵以上，觀賞價值較高。除蟲菊也是一種具170多年栽培歷史的天然殺蟲植物[1]，從其干花中分離萃取的具有殺蟲活性的天然除蟲菊酯（Cinerin I和Ⅱ、Pyrethrin I和Ⅱ、Jasmolin I和Ⅱ 6種成分的總稱）是國際公認的安全無污染的植物源殺蟲劑，具有殺蟲高效、廣譜、害蟲不易產(chǎn)生抗藥性、安全無殘留等優(yōu)點，并廣泛應(yīng)用于有機農(nóng)業(yè)、食品儲藏、家居和公共環(huán)境衛(wèi)生等領(lǐng)域[2-3]。

除蟲菊原產(chǎn)前南斯拉夫共和國的達爾馬希亞沿海，現(xiàn)已成為澳大利亞、東非、我國云南省等國家或地區(qū)的重要經(jīng)濟作物。除蟲菊植株的地上部均能合成除蟲菊酯，但約94%都在花序中積累[4]，而不同基因型的除蟲菊酯含量為0.4%～2.5%不等，且與栽培環(huán)境、花的成熟度和干燥條件等因素密切相關(guān)[2，5]，導(dǎo)致不同栽培產(chǎn)區(qū)的除蟲菊酯產(chǎn)量差異較大，而相比國外產(chǎn)區(qū)，我國云南的除蟲菊酯含量和產(chǎn)量相對偏低[6-8]。前人研究認為植物生長調(diào)節(jié)劑在促進植物次生代謝物質(zhì)合成積累與提高產(chǎn)量方面具有顯著效果，并已在多種藥用植物和農(nóng)作物上廣泛應(yīng)用[9-11]，而目前在除蟲菊上的報道僅側(cè)重于組培增殖[6，12]，在云南田間應(yīng)用還未見報道。因此，本研究以從云南篩選的優(yōu)良無性系為材料，系統(tǒng)地比較乙烯利、多效唑和比久對除蟲菊酯含量和產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響，為當?shù)氐某x菊高產(chǎn)栽培提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

材料為從云南瀘西縣田間篩選的干花除蟲菊酯含量為1.84%的優(yōu)良無性系，8月初將無性系分株，每株分成8～10個大小相近的帶根小分蘗，定植于試驗田。試驗田海拔1 710 m，土壤為紅壤，pH值為6.7，有機質(zhì)含量為4.32%，堿解氮201.95 mg/kg，速效磷57.75 mg/kg，速效鉀735.47 mg/kg，常規(guī)水肥管理。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 9月下旬對叢生狀的無性系植株葉片分別噴施50、150、250 mg/L的乙烯利（有效成分≥40%，重慶市永川化學(xué)制品廠），50、150、250 mg/L的多效唑（15%可濕性粉劑，四川省化學(xué)工業(yè)研究院）和1 000、2 000、4 000 mg/L的比久（50%可溶性粉劑，四川國光農(nóng)化有限公司），直至葉片往下滴水為止，以噴施自來水為對照；次年3月，植株進入花蕾期，再次對葉片和花蕾補噴上述植物生長調(diào)節(jié)劑，每處理12棵植株，3次重復(fù)，株行距100 cm×75 cm，共10個處理。

1.2.2 性狀測定 4月盛花期統(tǒng)計單株花序數(shù)，每處理采摘50個第4階段的花序[8]（重復(fù)3次），立即避光帶回實驗室稱量其鮮重，50 ℃烘干48 h后稱其干重，以計算百花鮮重與干重（100個花序的鮮重與干重）、單株鮮花產(chǎn)量和單株干花產(chǎn)量。烘干后的干花粉碎成粉末后，采用氣相色譜法測定除蟲菊酯6個組分的含量，再以總除蟲菊酯含量乘以單株干花產(chǎn)量計算單株除蟲菊酯產(chǎn)量。

1.2.3 除蟲菊酯含量測定 參考葉敏等[13]的氣相色譜法并略加改進。準確稱取干花粉末10 g，用潔凈濾紙包好后置于索式提取器中，100 mL石油醚在水浴鍋上回流提取4 h， 再將提取液轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，加2 mL的1%鄰苯二甲酸二丁酯為內(nèi)標液，室溫定容得待測液。吸取待測液0.4 μL，快速注入氣相色譜儀（日本島津GC-2010，F(xiàn)ID檢測器，毛細管柱OV-1010：0.25 mm×10 m×0.33 μm）中檢測。色譜參數(shù)為氣化室溫度260 ℃，檢測器溫度260 ℃。載氣流速1.6 mL/min，氫氣流速47 mL/min，空氣流速：400 mL/min，分流比15。梯度升溫，初始溫度155 ℃，0～2.5 min，以10 ℃/min上升至180 ℃，保持3 min，5.5～6.9 min 溫度以10 ℃/min上升至194 ℃，保持8.6 min，15.5～18.1 min溫度以10 ℃/min上升至220 ℃，保持7.4 min，最后25.5～27.5 min 溫度以20 ℃/min上升至260 ℃。以除蟲菊酯標樣為對照進行定量分析，除蟲菊酯標樣購于美國Valent BioSciences Corporation，純度為50.3%，其中含27.8%的總除蟲菊酯Ⅰ和22.5%的總除蟲菊酯Ⅱ。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所得的數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行整理，SAS 8.1數(shù)據(jù)處理軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種植物生長調(diào)節(jié)劑對除蟲菊酯含量的影響

營養(yǎng)生長期和花蕾期噴施3種植物生長調(diào)節(jié)劑對除蟲菊酯各組分含量與總含量均有較大影響。由表1可以看出，乙烯利主要增加了CinerinⅠ和PyrethrinⅠ的含量，增幅均達顯著水平，而對CinerinⅡ、JasmolinⅡ、PyrethrinⅡ影響較??；多效唑顯著地增加了CinerinⅠ和JasmolinⅠ的含量，而PyrethrinⅡ則與對照無顯著差異；不同比久處理后，JasmolinⅠ和Ⅱ、PyrethrinⅠ和Ⅱ 4種組分的含量都顯著增加，而CinerinⅠ和Ⅱ則顯著低于對照。雖然各組分變化略有不同，但不同濃度的乙烯利、多效唑和比久均使總除蟲菊酯含量上升，除50 mg/L多效唑和2 000 mg/L比久處理與對照差異不顯著外，其他處理的增幅均達顯著水平，且以低濃度的1 000 mg/L比久處理和50 mg/L乙烯利處理效果較好，其增幅分別達到了17.9% 和15.2%。

2.2 3種植物生長調(diào)節(jié)劑對產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

與除蟲菊花序相關(guān)的性狀是除蟲菊重要的農(nóng)藝性狀，且與產(chǎn)量密切相關(guān)。由圖1-A可以看出，3種乙烯利處理以及150 mg/L多效唑處理均顯著增加了除蟲菊的花朵數(shù)，而其他處理與對照差異不顯著。噴施乙烯利同時抑制了花序的物質(zhì)積累，導(dǎo)致百花鮮重和百花干重隨其濃度的增加而下降，當乙烯利濃度為150 mg/L時，百花鮮重和百花干重均已顯著低于對照（圖1-B，C）。多效唑和比久各處理均使除蟲菊的百花鮮重增加，除50 mg/L多效唑處理與對照無顯著差異外，其他處理均達顯著水平。3種多效唑處理的百花干重與對照差異不顯著，而3種比久處理則使百花干重顯著高于對照，而不同濃度間差異不顯著（圖1-B，C）。

雖然3種濃度的乙烯利處理顯著提高了除蟲菊的鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量，但隨濃度的提高其增量一直在縮小（圖1-D，E）。比久處理對上述2個產(chǎn)量性狀也有所增加，以2 000 mg/L 處理效果較好。在所有處理中，噴施150 mg/L的多效唑?qū)Τx菊的鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量提高最為顯著，其鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量分別達到了579 g/株和116 g/株。

除蟲菊酯產(chǎn)量是種植者最關(guān)心的除蟲菊農(nóng)藝性狀，由圖1-F可以看出，乙烯利處理顯著提高了除蟲菊酯產(chǎn)量，其中50 mg/L的乙烯利處理較好，比對照提高了514 mg/株，但隨其濃度的增加除蟲菊酯產(chǎn)量開始顯著下降。比久處理顯著提高了除蟲菊酯產(chǎn)量，3種濃度間差異不顯著，但仍顯著低于50 mg/L的乙烯利處理。多效唑處理也能顯著增加除蟲菊酯產(chǎn)量，中等濃度的150 mg/L處理在所有10個處理中效果最佳，達2 234 mg/株，比對照提高了770 mg/株。

3 討論與結(jié)論

植物生長調(diào)節(jié)劑能調(diào)節(jié)植物的新陳代謝，使其產(chǎn)生更高的糖分、蛋白質(zhì)、酯類、萜類等次生代謝物質(zhì)。Gomez等[14]發(fā)現(xiàn)乙烯利通過正向作用于IPP異構(gòu)酶從而顯著增加薯蕷皂苷元的產(chǎn)量，El-Keltawi和Croteau[15]則報道比久和乙烯利通過調(diào)節(jié)單萜生物合成途徑中的多個酶來影響單萜的生物合成與積累。Hitmi等[16]在培養(yǎng)除蟲菊細胞時發(fā)現(xiàn)IAA和ABA也能誘導(dǎo)除蟲菊酯的合成。本研究中，乙烯利，多效唑和比久均不同程度提高了除蟲菊花序中的除蟲菊酯含量，且與Haque等在印度栽培條件下的結(jié)果一致，其可能的原因是這些植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)了除蟲菊酯生物合成途徑中的相關(guān)酶，從而增加了除蟲菊酯在花序中的合成與積累[17]。

植物生長調(diào)節(jié)劑還具有抑制植物營養(yǎng)生長，促進花芽分化，提高作物產(chǎn)量等作用，本研究也證實生長期和花蕾期兩次噴施乙烯利、多效唑和比久的確對除蟲菊酯產(chǎn)量具有不同程度的增產(chǎn)作用。需指出的是，乙烯利顯著增加了花序數(shù)，但百花鮮重和百花干重卻低于對照，說明單個花序的干物質(zhì)積累減少，且隨濃度增加其減小量增大，乙烯利濃度為150 mg/L時已顯著低于對照，這直接削弱了除蟲菊酯含量的提高對除蟲菊酯產(chǎn)量的增產(chǎn)作用，而Haque等[17]卻發(fā)現(xiàn)單個花序的除蟲菊酯產(chǎn)量雖隨濃度增加而下降，但500 mg/L乙烯利處理時單個花序干重仍略高于對照，其結(jié)果差異可能與品種和栽培環(huán)境條件不同有關(guān)。噴施多效唑和比久的效果則與乙烯利不同，在提高花序中除蟲菊酯含量的同時，花序中的干物質(zhì)積累也在增加，這與在新疆棉花和黑麥草上的結(jié)果類似[18-19]。

可以看出，噴施乙烯利、多效唑和比久均能提高除蟲菊酯含量和除蟲菊酯產(chǎn)量，1 000 mg/L比久和50 mg/L乙烯利對提高花序中除蟲菊酯含量最為顯著，而在除蟲菊田間栽培中，除蟲菊酯產(chǎn)量還應(yīng)綜合考慮花序數(shù)和花序重量等因素，營養(yǎng)生長期和花蕾期噴施150 mg/L多效唑?qū)Τx菊酯產(chǎn)量增產(chǎn)效果最佳，其次為噴施50 mg/L乙烯利。

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責(zé)任編輯：沈德發(fā)