吳詩斌,巖 對,劉 春,宋康勇,羅成進,依旺教
(西雙版納州種子管理站,云南 西雙版納 666100)
關于利用植物激素誘導干預魔芋提早開花結(jié)籽的研究
吳詩斌,巖 對,劉 春,宋康勇,羅成進,依旺教
(西雙版納州種子管理站,云南 西雙版納 666100)
利用植物激素對兩年生魔芋進行誘導干預,可使魔芋由原來的4年營養(yǎng)生長期縮減為2年,使魔芋提早開花結(jié)籽,從而提高魔芋種子繁殖率。試驗結(jié)果表明,用100 ppm赤霉素(GA3)處理效果最好,可以同時獲得較高的開花率和結(jié)實率。
植物激素;誘導干預;魔芋;提早開花結(jié)籽
魔芋屬天南星科魔芋屬(Amorphallus)多年生宿根草本植物,起源于熱帶雨林的底層,喜溫暖、忌高溫,喜散射光和弱光、忌強光直射,是半陰性植物,為目前自然界唯一能大量提供葡甘聚糖的重要經(jīng)濟作物。隨著對魔芋認識的進一步深化,魔芋作為天然吸水劑、凝膠劑,在醫(yī)藥、化工、印染、環(huán)保涂料、飼料、衛(wèi)生用品、化妝品等行業(yè)有著廣泛的利用,魔芋產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。
魔芋在我國雖有著2 000多年的種植歷史,但種植規(guī)模小、管理粗放,魔芋的栽培僅限于農(nóng)戶房前屋后的零星種植,處于野生或半野生狀態(tài)。20世紀80年代中期,魔芋作物的研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)才剛剛起步,截至目前僅僅20多年的時間,相對于其他作物而言,魔芋產(chǎn)業(yè)起步晚,基礎薄弱。因此,加強魔芋栽培技術研究,對于魔芋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
雖然魔芋種植業(yè)經(jīng)濟效益好,但由于魔芋繁殖系數(shù)很低,使魔芋種植業(yè)產(chǎn)生了種源嚴重不足的現(xiàn)象。目前生產(chǎn)中魔芋繁殖率僅能達到1∶3~1∶4。同時,因長期無性繁殖,導致魔芋種性退化,塊莖膨大率低,病害嚴重,產(chǎn)量低。
利用魔芋種子繁殖,能極大地提高魔芋繁殖系數(shù),可達到1∶100~1∶200倍的繁殖系數(shù),同時可避免無性繁殖所產(chǎn)生的種性退化。因此,加強魔芋種子繁殖的研究,對于解決魔芋種植業(yè)中存在的問題具有重要的意義。
魔芋生活周期長,通常需要連續(xù)種植4年以上才能開花結(jié)籽,我們利用赤霉素來干擾打破魔芋的生活周期,使二齡魔芋由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長,提前開花結(jié)籽,從而加快魔芋繁殖速度及繁殖系數(shù),以解決魔芋大面積推廣過程中種源嚴重缺乏的瓶頸問題。同時,本研究的開展,對于加快魔芋雜交育種工作的進程也具有重要意義。
2.1 試驗材料
選擇無病、無損傷、單果球莖重量2~3 kg、芽窩深、葉面氣生球莖種植出來的兩年生珠芽黃魔芋球莖和75%的赤霉素(GA3)作為試驗材料。
2.2 試驗處理
試驗設4個處理,各處理赤霉素(GA3)的濃度分別為0 ppm、50 ppm、100 ppm和1 000 ppm,每個處理30個球莖。
2.3 試驗方法
2012年11月,將兩年生珠芽黃魔芋球莖采挖回,晾干后貯藏。2013年3月下旬,分別用0 ppm、50 ppm、100 ppm、1 000 ppm GA3浸泡整球莖1 h,取出晾干,4月中旬進行常規(guī)種植觀察。
表1 不同濃度赤霉素處理對魔芋開花結(jié)籽的影響
從表1可以看出,不同濃度的GA3處理均能顯著促進魔芋開花結(jié)籽。種植1個月后,對照僅能進行營養(yǎng)生長,而各處理均可順利進入生殖生長過程;不同濃度的GA3處理均有促進花芽分化的作用,開花株無葉片存在,所誘導開花株的花序外形與正常開花一致,花為佛焰花,也散發(fā)出魔芋開花時固有的特殊臭味;其中以100 ppm、1 000 ppm GA3處理最為突出,開花率高達100%。
7個月后經(jīng)過50 ppm、100 ppm GA3濃度處理的開花植株花穗結(jié)出果實,果實為漿果,橢圓形,初期為綠色,成熟后轉(zhuǎn)為橘紅色,單株最高結(jié)實個數(shù)為560粒,最低結(jié)實個數(shù)為30粒,平均單株結(jié)實個數(shù)為260粒,千粒重134 g;在不同濃度的GA3處理中,100 ppm GA3處理的效果最佳,開花率和結(jié)籽率均達到100%;1 000 ppm GA3處理的成花誘導率為100%,但結(jié)籽率為0,表明GA3處理濃度過高,雖然能提高開花率,但不利于魔芋結(jié)實。這可能是由于過高濃度赤霉素對花粉形成產(chǎn)生影響,導致花粉活力低,產(chǎn)生雄蕊敗育。
植物從營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變是一個復雜的過程,受到環(huán)境、自身內(nèi)在因素的多重影響,其中植物激素是調(diào)節(jié)植物由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變的重要因素。試驗表明,不同濃度的赤霉素處理均可顯著提高魔芋開花率,但過高濃度赤霉素處理不利于種子的形成。試驗中100 ppm赤霉素(GA3)處理效果最好,可以同時獲得最高的開花率和結(jié)實率。
通過適宜濃度赤霉素(GA3)進行誘導干預,可使魔芋由原來的4年營養(yǎng)生長期縮減為兩年,可提早開花結(jié)籽,從而提高魔芋種子繁殖率,對于解決種植業(yè)中種源缺乏的關鍵問題和滿足生產(chǎn)需要具有重要意義。同時,也可為開展魔芋雜交育種及鑒別系統(tǒng)分類研究奠定基礎。
1005-2690(2014)07-0045-02
S632.3
A
2014-05-05