武偉國，蔡子平，王國祥*，米永偉

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省中藥材種質(zhì)改良與質(zhì)量控制工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070 3.甘肅省名貴中藥材馴化與種苗繁育工程中心，甘肅 蘭州 730070)

生長調(diào)節(jié)劑浸根對(duì)當(dāng)歸溫室苗出苗及生長進(jìn)程的影響△

武偉國1，2，3，蔡子平1，2，3，王國祥1，2，3*，米永偉1，2，3

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省中藥材種質(zhì)改良與質(zhì)量控制工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070 3.甘肅省名貴中藥材馴化與種苗繁育工程中心，甘肅 蘭州 730070)

目的通過生長調(diào)節(jié)劑打破溫室當(dāng)歸苗的休眠狀態(tài)，并促進(jìn)其出苗及生長進(jìn)程。方法以當(dāng)歸溫室苗為材料，設(shè)計(jì)3因素4水平正交試驗(yàn)，于移栽時(shí)采用不同濃度梯度的赤霉素(GA3)，胺鮮酯(DA-6)和萘乙酸(NAA)混合溶液浸根，于出苗期監(jiān)測(cè)出苗動(dòng)態(tài)，于生長穩(wěn)定期測(cè)量莖葉形態(tài)指標(biāo)并統(tǒng)計(jì)抽薹率，于采挖期測(cè)量根部形態(tài)指標(biāo)并統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。結(jié)果GA3，DA-6和NAA對(duì)溫室當(dāng)歸苗的出苗率的影響極顯著，影響作用的大小順序?yàn)镚A3>DA-6>NAA；當(dāng)歸溫室苗的出苗率、產(chǎn)量均與GA3在0.01水平上顯著相關(guān)，但與DA-6和NAA均不相關(guān)。結(jié)論GA3，DA-6和NAA藥劑組合能有效打破當(dāng)歸溫室苗的休眠狀態(tài)，并顯著促進(jìn)其出苗及生長進(jìn)程；篩選出的當(dāng)歸溫室苗移栽時(shí)浸根的最佳藥劑組合為96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA，當(dāng)歸溫室苗的出苗率達(dá)到83.75%，當(dāng)歸產(chǎn)量達(dá)到363.22 kg·666.7 m-2。

生長調(diào)節(jié)劑；出苗動(dòng)態(tài)；形態(tài)指標(biāo)；產(chǎn)量

當(dāng)歸Angelicasinensis(oliv.) diels系傘形科當(dāng)歸屬多年生草本植物，以根入藥，味甘、辛，性溫；含藁本內(nèi)酯、α-蒎烯等不飽和烴、醇、醚、醛、酮、酚、酸、酯、磷脂、多糖和氨基酸等多種成分；具有調(diào)血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤腸通便等功效[1]。

傳統(tǒng)上，當(dāng)歸育苗一般在海拔2500 m以上的生荒地或熟地進(jìn)行，于6月份播種，10月份起苗，冬季貯藏后于次年4月份移栽[2]。生荒地在開墾時(shí)毀壞綠色植被，加劇區(qū)域水土流失程度。熟地育苗雖然不存在破壞生態(tài)的問題，但與生荒地育苗相比所育當(dāng)歸苗在移栽后早期抽薹現(xiàn)象嚴(yán)重[3]。鑒于此，科研工作者進(jìn)行了當(dāng)歸溫室育苗技術(shù)的探索，一般在日光溫室進(jìn)行，于11月份播種，次年3月份起苗后于4月份移栽[4]。溫室育苗技術(shù)所育的當(dāng)歸苗沒有經(jīng)歷冬季窖藏階段，因此未受春化作用而處于休眠狀態(tài)，出苗及生長過程緩慢是制約其應(yīng)用的主要問題。

休眠被稱為“生命的隱蔽現(xiàn)象”，通常受遺傳因子、環(huán)境因子和激素控制。打破休眠通常有物理和化學(xué)兩種方法。物理方法主要有光周期調(diào)控和溫度調(diào)控，化學(xué)方法常用氰氨類化合物、激素或激素類似物等打破休眠[5]。赤霉素(GA3)是芽萌發(fā)所必需的，在調(diào)節(jié)芽萌發(fā)時(shí)起“原初作用”。赤霉素在打破人參、西洋參芽苞休眠而促進(jìn)提早出苗方面具有明顯效果[6]。胺鮮酯(DA-6)是一種具有極高生物活性的化合物，促進(jìn)植物細(xì)胞的分裂和伸長，促進(jìn)植物根系的發(fā)育，調(diào)節(jié)體內(nèi)養(yǎng)分的平衡。萘乙酸(NAA)是廣譜型植物生長調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)植物細(xì)胞分裂與擴(kuò)大，誘導(dǎo)形成不定根，在木本植物的扦插生根上應(yīng)用廣泛[7]。

本試驗(yàn)針對(duì)GA3、DA-6和NAA在打破當(dāng)歸溫室苗休眠及促進(jìn)其出苗與生長進(jìn)程上的可能影響作用，采用GA3、DA-6和NAA的不同濃度梯度混合溶液于移栽時(shí)對(duì)當(dāng)歸溫室苗浸根，統(tǒng)計(jì)出苗動(dòng)態(tài)、莖葉形態(tài)指標(biāo)、根部形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量，篩選最佳的濃度梯度組合，為打破當(dāng)歸溫室苗休眠，促進(jìn)其移栽后的出苗與生長進(jìn)程提供可行方法。

1 材料與方法

1.1 材料

溫室當(dāng)歸苗為本實(shí)驗(yàn)室于2015年10月所育，根長10.18±1.66 cm，莖粗4.70±0.85 mm，鮮重0.53±0.24 g。苗期每隔15天澆營養(yǎng)液一次，含60 mg·kg-1NO3-N，40 mg·kg-1NH4-N，50 mg·kg-1P2O5，100 mg·kg-1K2O。傳統(tǒng)當(dāng)歸苗于岷縣市場(chǎng)選購。GA3，DA-6和NAA均為化學(xué)純。

1.2 方法

本試驗(yàn)于2016年在甘肅省渭源縣會(huì)川鎮(zhèn)半陰坡村(35.0387°N，104.0556°E)進(jìn)行，前茬作物為黃芪。試區(qū)海拔2250 m，氣候高寒陰濕，晝夜溫差大，年平均氣溫4.7 ℃，年平均降水量650 mm，無霜期130 d，土壤類型為黑壚土。試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)37.1 g·kg-1，速效鉀215 mg·kg-1，速效磷59.6 mg·kg-1，堿解氮250 mg·kg-1，pH7.77。

試驗(yàn)包括GA3、DA-6和NAA共3個(gè)因素，每個(gè)因素含4個(gè)水平，根據(jù)因素水平，設(shè)計(jì)3因素4水平L16(34)正交試驗(yàn)，研究不同濃度梯度的GA3，DA-6和NAA的混合溶液浸根在促進(jìn)溫室當(dāng)歸苗出苗、生長上的作用，浸根時(shí)間10 min，浸根溫度25 ℃。設(shè)傳統(tǒng)當(dāng)歸苗(CK1)和不浸根溫室當(dāng)歸苗(CK2)兩個(gè)對(duì)照，因素水平設(shè)計(jì)見表1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。移栽試驗(yàn)選用35 cm寬黑色地膜，采用膜側(cè)移栽方式于2016年4月30日移栽，共16個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積4 m×3 m=12 m2，行距40 cm，株距7.5 cm。

自2016年6月5日起統(tǒng)計(jì)出苗率，每隔5天進(jìn)行一次；2016年10月15日測(cè)量莖葉形態(tài)指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)抽薹率并拔出抽薹植株；2016年11月10日采挖后測(cè)量根部形態(tài)指標(biāo)，按照鮮重統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

表1 3因素4水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析，采用Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)作圖，圖中每個(gè)水平相應(yīng)的數(shù)值為邊際均值，不同字母表示在0.05水平上的顯著性差異，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)的形式表示。

表2 L16(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2 結(jié)果與分析

2.1 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)的影響

圖1～4分別為正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的16種濃度梯度組合溶液浸根所對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)。出苗動(dòng)態(tài)直接反映了生長調(diào)節(jié)劑促進(jìn)當(dāng)歸出苗的作用，由圖1～4可見，傳統(tǒng)當(dāng)歸苗雖然出苗快，但在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)保苗率緩慢下降，這與傳統(tǒng)當(dāng)歸苗感病死亡有關(guān)，不浸根溫室當(dāng)歸苗在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)因處于休眠狀態(tài)而沒有出苗。在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，組合1、2、4、5、11、12、14、15和16的出苗動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)“慢—快—慢”的趨勢(shì)，出苗速率較快；組合6、7、8、9、10和13的出苗動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)“慢—快”的趨勢(shì)，出苗速率較慢；組合3(80 mg·L-1GA3，15 mg·L-1DA-6，40 mg·L-1NAA)的出苗動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)勻速變化的趨勢(shì)，在所有組合中開始出苗時(shí)間最早且出苗率最高。對(duì)組合3對(duì)應(yīng)的出苗率(Y)與時(shí)間(X)進(jìn)行線性擬合，得到的擬合方程為Y=0.020 5X-0.449 8，R2=0.990 7，由該方程得出，組合3浸根下溫室當(dāng)歸苗從移栽起第22天開始出苗，第46天出苗率達(dá)50%。

圖1 生長調(diào)節(jié)劑組合1～4浸根對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)

圖2 生長調(diào)節(jié)劑組合5～8浸根對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)

圖3 生長調(diào)節(jié)劑組合9～12浸根對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)

圖4 生長調(diào)節(jié)劑組合13～16浸根對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗動(dòng)態(tài)

方差分析表明，GA3、DA-6和NAA對(duì)出苗率的影響極顯著(P<0.01)，影響作用的大小順序?yàn)镚A3>DA-6>NAA。圖5表明，出苗率隨GA3濃度的增加有提高的趨勢(shì)，隨DA-6濃度的增加有降低的趨勢(shì)，而隨NAA濃度的增加變化趨勢(shì)不明顯。相關(guān)分析表明，出苗率與GA3濃度在0.01水平上顯著相關(guān)，r=0.767；出苗率與DA-6和NAA濃度均不相關(guān)。

圖5 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸出苗率的影響

設(shè)x1、x2和x3分別為GA3、DA-6和NAA濃度的水平值，y為出苗率，采用模型y=k+ax1+bx2+cx3+dx12+ex22+fx32+gx1x2+hx1x3+ix2x3，建立GA3、DA-6和NAA濃度與出苗率的三元二次擬合方程：

y=-0.355 1+0.321 6x1+0.290 2x2+0.059 82x3-0.047 35x12-0.052 92x22-0.015 91x32-0.010 85x1x2+0.027 79x1x3-0.017 92x2x3，R2=0.809 2。對(duì)方程求一階偏導(dǎo)，得到關(guān)于x1，x2和x3的三元一次方程組，求解得x1=4.80，x2=1.35，x3=5.31，對(duì)應(yīng)的當(dāng)歸出苗率為83.75%，生長調(diào)節(jié)劑濃度組合為96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA。

2.2 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸莖葉形態(tài)指標(biāo)的影響

圖6 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸株高的影響

圖6～11表明，莖葉形態(tài)指標(biāo)株高、葉長、葉寬、葉柄長、葉柄粗和葉片數(shù)等隨GA3濃度的增加有提高的趨勢(shì)，而隨DA-6和NAA濃度的增加變化趨勢(shì)不明顯。方差分析表明，GA3對(duì)株高的影響極顯著(P<0.01)，DA-6和NAA對(duì)株高的影響不顯著(P>0.05)。GA3和DA-6對(duì)葉長的影響極顯著(P<0.01)，NAA對(duì)葉長的影響不顯著(P>0.05)。DA-6對(duì)葉寬的影響顯著(P<0.05)，GA3和NAA對(duì)葉寬的影響不顯著(P>0.05)。DA-6對(duì)葉柄長的影響極顯著(P<0.01)，GA3和NAA對(duì)葉柄長的影響不顯著(P>0.05)。GA3、DA-6和NAA對(duì)葉柄粗的影響均不顯著(P>0.05)。GA3對(duì)葉片數(shù)的影響顯著(P<0.05)，DA-6和NAA對(duì)葉片數(shù)的影響不顯著(P>0.05)。

圖7 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸葉長的影響

圖8 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸葉寬的影響

圖9 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸葉柄長的影響

圖10 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸葉柄粗的影響

圖11 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸葉片數(shù)的影響

2.3 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸根部形態(tài)指標(biāo)的影響

圖12～14表明，根部形態(tài)指標(biāo)莖粗、根長和鮮重等隨GA3濃度的增加有提高的趨勢(shì)，而隨DA-6和NAA濃度的增加變化趨勢(shì)不明顯。方差分析表明，GA3、DA-6和NAA對(duì)莖粗、根長和鮮重的影響均不顯著(P>0.05)。

圖12 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸莖粗的影響

圖13 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸根長的影響

圖14 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸鮮重的影響

2.4 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸抽薹率及產(chǎn)量的影響

溫室當(dāng)歸苗的抽薹率均在2.50%以下，且正交試驗(yàn)的各處理間無顯著差異(P>0.05)，傳統(tǒng)當(dāng)歸苗的抽薹率為11.95%。圖15表明，產(chǎn)量隨GA3濃度的增加有提高的趨勢(shì)，而隨NAA和DA-6濃度的增加變化趨勢(shì)不明顯。方差分析表明，GA3對(duì)產(chǎn)量影響極顯著(P<0.01)，DA-6對(duì)產(chǎn)量影響顯著(P<0.05)，NAA對(duì)產(chǎn)量影響不顯著(P>0.05)。相關(guān)分析表明，產(chǎn)量與GA3濃度在0.01水平上顯著相關(guān)，r=0.486；產(chǎn)量與DA-6和NAA濃度均不相關(guān)。

圖15 生長調(diào)節(jié)劑組合浸根對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

生長調(diào)節(jié)劑在藥用植物的栽培上應(yīng)用廣泛，如促進(jìn)休眠解除、調(diào)控營養(yǎng)生長與生殖生長、增強(qiáng)抗逆性、提高產(chǎn)量和品質(zhì)等[8]。外源的生長調(diào)節(jié)劑通過影響內(nèi)源激素的含量而起作用，而激素通過協(xié)同、拮抗作用調(diào)控植物生長發(fā)育的過程[9-10]。在浸根過程中，生長調(diào)節(jié)劑滲透進(jìn)根部細(xì)胞，改變了細(xì)胞的激素水平，從而誘導(dǎo)一系列基因的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)毛根生成和頂芽萌發(fā)。

GA3、DA-6和NAA均極顯著地提高了當(dāng)歸溫室苗的出苗率，這表明它們?cè)诖龠M(jìn)當(dāng)歸溫室苗的出苗進(jìn)程上作用明顯。GA3的作用大于DA-6和NAA，這與GA3屬于植物激素，進(jìn)入細(xì)胞后能直接與受體結(jié)合而誘導(dǎo)基因表達(dá)相符合。出苗率與GA3，DA-6和NAA濃度的水平值間存在較好的三元二次方程擬合關(guān)系，表明正交試驗(yàn)選擇的生長調(diào)節(jié)劑的濃度區(qū)間是合理的。GA3、DA-6和NAA對(duì)莖葉形態(tài)指標(biāo)、根部形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量均有不同程度的影響，這表明它們?cè)诖龠M(jìn)溫室當(dāng)歸苗的生長進(jìn)程上也有一定作用。

綜上所述，GA3、DA-6和NAA組合浸根是移栽時(shí)打破當(dāng)歸溫室苗休眠的有效方法，且能顯著促進(jìn)其出苗及生長進(jìn)程，在生產(chǎn)上具有較好的應(yīng)用前景。通過出苗率與生長調(diào)節(jié)劑濃度間的擬合方程確定的最佳濃度梯度組合為96.00 mg·L-1GA3、20.26 mg·L-1DA-6、53.12 mg·L-1NAA，在此條件下，溫室當(dāng)歸苗的出苗率達(dá)到83.75%，當(dāng)歸產(chǎn)量達(dá)到363.22 kg·666.7 m-2。

[1] 趙汝能，張承忠，李文惠，等.甘肅中草藥資源志：上冊(cè)[M].蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，2007：911-913.

[2] 張裴斯，劉效瑞，宋振華，等.當(dāng)歸熟地育苗技術(shù)規(guī)程[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2014，52(6)：59-60.

[3] 王義存，李國業(yè)，潘水站.藥用植物當(dāng)歸早期抽薹研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016，45(20)：52-53.

[4] 武延安，郭增祥，曹占鳳，等.當(dāng)歸日光溫室冬季育苗技術(shù)[J].中國現(xiàn)代中藥，2014，16(5)：359-361.

[5] 楊期和，楊和生，李姣清，等.植物芽休眠的類型、影響因素及調(diào)控的研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，38(11)：4-9.

[6] 陳曉東.植物激素及生長調(diào)節(jié)劑在中藥材栽培上的應(yīng)用[J].中藥材，1992，15(10)：42-44.

[7] 王兆龍，殷朝珍，李旻，等.植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)馬尼拉結(jié)縷草地下休眠莖萌發(fā)的調(diào)控效應(yīng)[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2004，13(4)：95-99.

[8] 谷小紅，郭寶林，田景，等.植物生長調(diào)節(jié)劑在藥用植物生長發(fā)育和栽培中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代中藥，2017，19(2)：295-305.

[9] 李保珠，趙翔，安國勇.赤霉素的研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27(1)：1-5.

[10] 倪德祥，鄧志龍.植物激素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控[J].植物生理學(xué)通訊，1992，28(6)：461-466.

EffectsofGrowthRegulatorRoot-soakingonGreenhouse-cultivatedAngelicaSeedlingsEmergenceandGrowthProgress

WUWeiguo1，2，3，CAIZiping1，2，3，WANGGuoxiang1，2，3*，MIYongwei1，2，3

(1.InstituteofChineseHerbalMedicines，GansuAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou730070，China；2.GansuProvincialEngineeringLaboratoryforGeneticImprovementandQualityControlofChineseHerbalMedicine，Lanzhou730070，China;3.GansuProvincialEngineeringCenterforDomesticationandSeelingPropogationofRareChineseHerbalMedicine,Lanzhou730070,China)

Objective：To break the dormant state of greenhouse-cultivated angelica seedlings and promote its emergence and growth progress by means of growth regulator.MethodsWith greenhouse-cultivated angelica seedlings as materials，3 factors 4 levels orthogonal test was designed，different concentration gradient mixture solution of gibberellin (GA3)，diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) and naphthylacetic acid (NAA) was used to soak root when transplanting，the emergence dynamics was monitored in emergence period，the stem-leaf morphological index and bolting rate were measured in stationary growth stage，the root morphological index and yield were measured in harvest time.ResultsGA3，DA-6 and NAA had highly significant effects on emergence rate of greenhouse-cultivated angelica seedlings，the order of effects was GA3>DA-6>NAA；the emergence rate and yield of greenhouse-cultivated angelica seedlings were correlated with GA3at 0.01 level significantly，but they weren’t correlated with DA-6 and NAA.ConclusionThe reagent combination of GA3，DA-6 and NAA could break the dormant state of greenhouse-cultivated angelica seedlings and promote its emergence and growth progress significantly；the optimal reagent combination screened for root-soaking of greenhouse-cultivated angelica seedlings when transplanting was 96.00 mg·L-1GA3，20.26 mg·L-1DA-6，53.12 mg·L-1NAA，the emergence rate of greenhouse-cultivated angelica seedlings was 83.75%，the yield of angelica was 363.22 kg·666.7 m-2.

Growth regulator；emergence dynamics；morphology index；yield

甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中藥材重大科技創(chuàng)新專項(xiàng)(2013GAAS03-02);中央財(cái)政引導(dǎo)地方科技創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目子課題(2016-A-02)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技便新專項(xiàng)(2017GAAS29)

*

王國祥，副研究員，研究方向：經(jīng)濟(jì)作物育種與栽培；Tel：(0931)7613319，E-mail：gdhwgx@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.019

2017-07-21)