溫度對(duì)蝴蝶蘭成花誘導(dǎo)的影響

唐蕓妃，徐旭華，豐 鋒，賴思婷，楊世茵，區(qū)健晴，廖 菲

（廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院，廣東 湛江 524088）

【研究意義】蝴蝶蘭（Phalaenopsis amabilis）為多年生草本附生花卉，因其花型獨(dú)特、花色豐富、品種繁多、觀賞期長(zhǎng)而備受人們的喜愛，是花卉市場(chǎng)上中高檔花卉中的佼佼者。其中，“火鳳凰”蝴蝶蘭好養(yǎng)且易催花、花色艷麗、花級(jí)別高、花期長(zhǎng)、商品性好［1］。蝴蝶蘭原生長(zhǎng)于熱帶亞熱帶地區(qū)，生長(zhǎng)溫度要求18 ℃以上，耐寒性較弱。劉學(xué)慶等［2］對(duì)6個(gè)品種蝴蝶蘭耐冷性進(jìn)行了比較研宄，表明蝴蝶蘭忍受夜溫極限在9 ℃以下。蝴蝶蘭由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)的重要環(huán)境信號(hào)是溫度［3］，樓建華等［4］研究表明，蝴蝶蘭最適的生長(zhǎng)溫度是24～27 ℃，發(fā)生冷害的臨界溫度為10～12 ℃，因此，溫度是影響蝴蝶蘭生長(zhǎng)的重要環(huán)境限制因子，每年的7、8月份將蝴蝶蘭轉(zhuǎn)移到山上，利用山上的溫差促使花梗抽生，但這種處理方式的費(fèi)用和損耗率大大增加，使得成本也隨之提高。因此，探索溫度對(duì)蝴蝶蘭成花誘導(dǎo)的影響，明確蝴蝶蘭生長(zhǎng)的適溫區(qū)間，為難催花品種及低溫替代提供參考，從而利用人工控溫，減少生產(chǎn)成本，對(duì)我國(guó)蝴蝶蘭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康有序發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近幾年來(lái)，溫度對(duì)蝴蝶蘭生長(zhǎng)影響主要在生理生化代謝［5］、成花誘導(dǎo)和激素水平變化等方面［6］的研究較多。植物長(zhǎng)期生長(zhǎng)過程中，形成了抗氧化酶類保護(hù)系統(tǒng)，高冬冬等［7］研究表明，可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量多少，以及超氧化物歧化酶抗氧化酶活性等的變化情況，都可以反映植物的抗冷性強(qiáng)弱，同時(shí)蝴蝶蘭抗冷品種自身酶保護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)于不抗冷品種。Guilbault等［8］通過對(duì)不同蝴蝶蘭品種的抗寒性研究，得出超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量與蝴蝶蘭的抗冷性性關(guān)系較大。【本研究切入點(diǎn)】基于前人的研究成果，本試驗(yàn)將處于大苗期的蝴蝶蘭品種火鳳凰置于一系列溫度梯度的氣候箱中培養(yǎng)，通過測(cè)定不同溫度處理時(shí)間下，蝴蝶蘭品種葉片內(nèi)可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、丙二醛含量及超氧化物歧化酶活性等指標(biāo)，并分析其在不同溫度處理?xiàng)l件下的變化趨勢(shì)。【擬解決的關(guān)鍵問題】從生理生化方面探討溫度對(duì)蝴蝶蘭成花誘導(dǎo)的影響，分析掌握促進(jìn)蝴蝶蘭開花、同時(shí)提高花梗質(zhì)量的溫度范圍。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試蝴蝶蘭品種為火鳳凰（大苗期，葉長(zhǎng)1.17 cm，3～4片葉），購(gòu)于佛山市順德區(qū)陳村花卉世界。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)處理，分別為29/22、26/19、23/16、20/13、17/10 ℃（日/夜），分別置于5個(gè)氣候箱，晝夜溫差為7 ℃，2次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10株，共100株。晝夜光周期10 h/14 h，相對(duì)濕度75%，于2019年7月18日開始培養(yǎng)，9月3日（培養(yǎng)52 d）移出氣候箱以20/17 ℃繼續(xù)培養(yǎng)。各處理每隔10 d施肥、澆水1次，每次每株100 mL。施肥、澆水時(shí)間間隔開，肥料為花寶2號(hào)（N∶P∶K=20∶20∶20）1 000倍加磷酸氫二鉀（K2HPO4）500倍混合液。

從試驗(yàn)開始每隔10 d取樣1次，每個(gè)處理隨機(jī)取樣兩株，剪取植株自上而下的第2片葉，用以生理指標(biāo)測(cè)定，3次重復(fù)。

1.3 形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)測(cè)定

抽梗指數(shù)：指蝴蝶蘭該日抽梗數(shù)與至該日止的抽梗天數(shù)之比的總和。

可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法，可溶性蛋白質(zhì)測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法［9］。

丙二醛含量測(cè)定采用張蜀秋等［10］的方法并稍作改進(jìn)：將稱量好的硫代巴比妥酸倒入燒杯中，加入10%三氯乙酸1 mL，混合，在45 ℃左右水浴鍋中攪拌溶解，再用10%三氯乙酸定容至相應(yīng)刻度。試驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)硫代巴比妥酸溶液結(jié)塊，均先在45 ℃左右的水浴中溶解后再使用。

超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定參照高俊鳳［11］的方法。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2010進(jìn)行預(yù)處理，采用SPSS 20.0進(jìn)行One-Way ANOVA單因素方差分析和顯著性檢驗(yàn)（Ducan新復(fù)極差法），采用Origin 2019繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)蝴蝶蘭抽梗的影響

由表1可知，26/19 ℃處理蝴蝶蘭抽梗時(shí)間最早，處理后30 d抽梗，抽梗率100%，抽梗指數(shù)為14.86，為所有處理中最高；23/16 ℃處理后36 d抽梗，抽梗率100%，抽梗指數(shù)為2.41；20/13 ℃處理后40 d抽梗，抽梗率95%，抽梗指數(shù)為1.13；17/10 ℃處理抽梗率80%，抽梗指數(shù)為0.41；29/22 ℃處理抽梗指數(shù)為0.04，為所有處理中最低。

由表2可知，26/19 ℃處理后30 d抽梗植株數(shù)為7株，顯著高于其他處理，處理后40 d累計(jì)抽梗數(shù)為10株，抽梗結(jié)束；23/16 ℃處理后40 d抽梗數(shù)量為8株，顯著高于其他處理，處理后50 d累計(jì)抽梗數(shù)為10株，抽梗結(jié)束；20/13 ℃處理后60 d抽梗數(shù)量為3.5株，顯著高于其他處理，處理后70 d累計(jì)抽梗數(shù)量為9.5株，抽梗結(jié)束。17/10℃處理后70 d抽梗數(shù)量為6.5株，顯著高于其他處理，處理后80 d累計(jì)抽梗數(shù)為8株，抽梗結(jié)束。

2.2 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片可溶性糖含量的影響

由表3可知，26/19 ℃處理后20 d蝴蝶蘭葉片可溶性糖含量達(dá)到最高值4.65 mg/g，處理后30 d可溶性糖含量比處理后20 d下降0.91 mg/g，處理后40 d依然在下降；23/16 ℃處理后20 d可溶性糖含量達(dá)到最高值8.16 mg/g，極顯著高于其他處理，之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；20/13 ℃處理后30 d可溶性糖含量達(dá)到最高值7.31 mg/g，極顯著高于其他處理，處理后40 d可溶性糖含量比處理后30 d下降3.42 mg/g；29/22 ℃處理可溶性糖含量一直呈下降趨勢(shì)；17/10 ℃處理可溶性糖含量先升后降，處理后20 d植株逐漸顯現(xiàn)低溫脅迫狀態(tài)，葉片呈現(xiàn)暗紫色，在嫩葉基部呈現(xiàn)水漬狀凹陷。表明日溫26～20 ℃處理后蝴蝶蘭葉片可溶性糖含量在抽梗前先上升到最高值，抽梗后開始下降，且隨著抽梗時(shí)間增加可溶性糖含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.3 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表4可知，26/19 ℃處理后20 d蝴蝶蘭葉片可溶性蛋白含量達(dá)到最高值845.83 μg/g，之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；23/16 ℃處理后20 d可溶性蛋白含量達(dá)到最高值1 206.94 μg/g，顯著高于其他處理，處理后30 d可溶性蛋白含量比處理后20 d下降729.16 μg/g，處理后40 d依然在下降；20/13 ℃處理后20 d可溶性蛋白含量達(dá)到最高值890.97 μg/g，顯著高于26/19 ℃處理，處理后30 d可溶性蛋白含量比處理后20 d下降451.39 μg/g，處理后40 d可溶性蛋白含量總體還是下降；17/10 ℃、29/22 ℃處理可溶性蛋白含量呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)。表明日溫26～20 ℃處理后蝴蝶蘭葉片可溶性蛋白含量在抽梗前先上升到最高值，抽梗后可溶性蛋白含量下降，且隨著抽梗時(shí)間延長(zhǎng)可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

表1 溫度對(duì)蝴蝶蘭花芽誘導(dǎo)的影響Table 1 Effect of temperature on bud induction of P.amabilis

表2 溫度對(duì)蝴蝶蘭抽梗的影響Table 2 Effect of temperature on the number of pedicels in P.amabilis

表3 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片可溶性糖含量的影響Table 3 Effect of temperature on soluble sugar content in P.amabilis leaves

表4 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Table 4 Effect of temperature on soluble protein content in P.amabilis leaves

2.4 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片丙二醛含量的影響

由表5可知，26/19 ℃處理后20 d蝴蝶蘭葉片丙二醛含量為1.45 μmol/g（FW），處理后30 d比處理后20 d上升0.15 μmol/g（FW），顯著高于其他處理，處理后40 d含量依然下降；23/16 ℃處理后20 d丙二醛含量達(dá)到最大值1.69 μmol/g（FW），之后逐漸下降；20/13 ℃處理丙二醛含量在抽梗前上升，抽梗后逐漸上升；17/10 ℃處理丙二醛含量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，與其他處理比較達(dá)到顯著水平，隨著低溫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；29/22 ℃處理丙二醛含量總體呈下降趨勢(shì)且均低于其他處理。日溫26～23 ℃處理蝴蝶蘭葉片丙二醛含量在抽梗前呈上升趨勢(shì)，抽梗后下降。

2.5 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片SOD活性的影響

由表6可知，26/19 ℃處理后30 d蝴蝶蘭葉片SOD活性達(dá)到最高值379.42 μmol/g·h（FW），處理后40 d SOD活性比處理后30 d下降19.36 μmol/g·h（FW）；23/16 ℃處理后20 d SOD活性達(dá)到最高值389.98 μmol/g·h（FW），處理后30 d酶活性下降，處理后40 d上升；20/13 ℃處理SOD活性一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；29/22 ℃處理SOD活性在整個(gè)過程中均呈下降趨勢(shì)；17/10 ℃處理SOD活性呈波動(dòng)狀總體呈上升趨勢(shì)，處理后20 d開始，17/10℃處理SOD活性與其他處理差異顯著。日溫26～20 ℃處理蝴蝶蘭葉片SOD活性在抽梗前上升，日溫23～20 ℃處理抽梗后SOD活性仍呈上升趨勢(shì)。

3 討論

高等植物花芽分化過程可概括為成花誘導(dǎo)、花的發(fā)端以及花器官的形成等，其中成花誘導(dǎo)是花的發(fā)端和花器官形成的基礎(chǔ)，直接控制著開花時(shí)間［12］。黃勝琴等［13］研究表明，誘導(dǎo)蝴蝶蘭開花的最適溫度為25/20 ℃；陳春忠等［14］研究表明，適宜蝴蝶蘭催花的溫度為25～28 ℃/18～20 ℃。從本試驗(yàn)結(jié)果看，26/19 ℃是蝴蝶蘭成花誘導(dǎo)的最佳溫度，23/16 ℃次之，20/13 ℃會(huì)引起一定數(shù)量花芽敗育，17/10 ℃會(huì)引起低溫傷害，移到較高溫度可以誘導(dǎo)抽出花梗、但花梗質(zhì)量偏差，在29/22 ℃溫度條件下則無(wú)法完成此過程，因此蝴蝶蘭催花過程中日溫過高、夜溫過低均不利于誘導(dǎo)開花。蝴蝶蘭的抽梗是需要一定的低溫積累量，合理設(shè)置日夜溫度及溫差，可以使蝴蝶蘭的抽梗時(shí)間縮短、抽梗整齊、花梗質(zhì)量好。

從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，日溫26～20 ℃蝴蝶蘭抽梗前葉片可溶性糖含量上升，這與黃勝琴等［15］和秦建斌等［16］的研究結(jié)論一致；蝴蝶蘭抽梗后，其葉片可溶性糖含量下降，這與黃勝琴等［15］的結(jié)論不同。李哖等［17］指出，蝴蝶蘭在花芽發(fā)育時(shí)期葉片可溶性糖含量發(fā)生變化的原因是此時(shí)花芽作為生長(zhǎng)中心，從無(wú)花芽期到開花期，可溶性糖大多分配到花芽中，導(dǎo)致葉片中可溶性糖含量逐漸降低。本試驗(yàn)中，日溫26～20 ℃處理蝴蝶蘭抽梗前葉片可溶性蛋白含量上升，抽梗后下降，與李淑嫻［18］的研究結(jié)果一致，這可能是由于抽梗前可溶性蛋白含量升高有利于花芽形態(tài)發(fā)育，抽梗后可溶性蛋白含量降低可能是花芽開始分化，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要提供給花器官，導(dǎo)致葉片的可溶性蛋白含量減少。日溫26～23 ℃處理蝴蝶蘭葉片丙二醛含量在抽梗前上升、抽梗后下降，說(shuō)明蝴蝶蘭抽梗前處在低溫的適應(yīng)和積累中，積累了一定低溫后，開始抽梗，之后也逐步適應(yīng)低溫，丙二醛含量開始下降。20/13 ℃處理前期也在適應(yīng)低溫，隨著低溫時(shí)間的增加，丙二醛含量上升，這可能是由于夜溫長(zhǎng)時(shí)間過低，慢慢接近低溫傷害引起的。日溫26～20 ℃處理蝴蝶蘭葉片SOD活性在抽梗前呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，抽梗后變化不一，抽梗前是低溫適應(yīng)和積累中，保護(hù)酶系統(tǒng)活性相應(yīng)增加，保護(hù)植物正常生長(zhǎng)，抽梗后由于低溫的積累量不同，植物會(huì)在不同程度的傷害，但未出現(xiàn)低溫傷害，酶活性沒有受到抑制，因此日溫23～20 ℃在蝴蝶蘭抽梗后保護(hù)酶活性依然在增加，這與高冬冬［19］的研究結(jié)果一致。今后可以溫度結(jié)合可溶性糖、可溶性蛋白等共同處理，研究調(diào)控蝴蝶蘭花芽分化基因。

表5 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片丙二醛含量的影響Table 5 Effect of temperature on malondialdehyde content in P.amabilis leaves

表6 溫度對(duì)蝴蝶蘭葉片活性的影響Table 6 Effect of temperature on SOD activity in P.amabilis leaves

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，誘導(dǎo)蝴蝶蘭抽梗的最適日/夜溫度為26/19 ℃，抽梗時(shí)間最早，處理后30 d抽梗，抽梗率和抽梗指數(shù)均為最高，分別為100%及14.86，抽梗時(shí)間集中，有利于實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用；23/16 ℃處理后36 d開始抽梗，抽梗率100%，但抽梗指數(shù)僅2.41，抽梗時(shí)間較晚且較分散，時(shí)間間隔較長(zhǎng)；20/13 ℃處理后40 d開始抽梗，抽梗率95%，抽梗指數(shù)為1.13，抽梗時(shí)間晚且間隔更長(zhǎng)，不利于實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用；29/22 ℃處理蝴蝶蘭未抽出花序軸，表明高溫條件不能誘導(dǎo)蝴蝶蘭開花；17/10 ℃處理會(huì)引起低溫傷害，處理結(jié)束后轉(zhuǎn)移到較高溫度可以誘導(dǎo)花芽分化抽出花梗，但花梗質(zhì)量偏差。蝴蝶蘭抽梗前會(huì)先進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，葉片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量上升，抽梗過程營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗，抽梗后葉片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量下降，且隨著抽梗時(shí)間增加可溶性含量和可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；蝴蝶蘭抽梗前處在低溫的適應(yīng)和積累中，丙二醛含量和SOD活性上升，積累一定低溫后開始抽梗，之后也逐步適應(yīng)低溫，丙二醛含量開始下降，SOD活性變化不一。