武偉國，蔡子平，王國祥*，米永偉

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省中藥材種質改良與質量控制工程實驗室，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)

生長調節(jié)劑浸根對當歸溫室苗出苗及生長進程的影響△

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)科學院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省中藥材種質改良與質量控制工程實驗室，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)

目的通過生長調節(jié)劑打破溫室當歸苗的休眠狀態(tài)，并促進其出苗及生長進程。方法以當歸溫室苗為材料，設計3因素4水平正交試驗，于移栽時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)測出苗動態(tài)，于生長穩(wěn)定期測量莖葉形態(tài)指標并統(tǒng)計抽薹率，于采挖期測量根部形態(tài)指標并統(tǒng)計產(chǎn)量。結果GA3，DA-6和NAA對溫室當歸苗的出苗率的影響極顯著，影響作用的大小順序為GA3>DA-6>NAA；當歸溫室苗的出苗率、產(chǎn)量均與GA3在0.01水平上顯著相關，但與DA-6和NAA均不相關。結論GA3，DA-6和NAA藥劑組合能有效打破當歸溫室苗的休眠狀態(tài)，并顯著促進其出苗及生長進程；篩選出的當歸溫室苗移栽時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，當歸溫室苗的出苗率達到83.75%，當歸產(chǎn)量達到363.22 kg·666.7 m-2。

生長調節(jié)劑；出苗動態(tài)；形態(tài)指標；產(chǎn)量

當歸Angelicasinensis(oliv.) diels系傘形科當歸屬多年生草本植物，以根入藥，味甘、辛，性溫；含藁本內酯、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；具有調血活血、調經(jīng)止痛、潤腸通便等功效[1]。

傳統(tǒng)上，當歸育苗一般在海拔2500 m以上的生荒地或熟地進行，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歸苗在移栽后早期抽薹現(xiàn)象嚴重[3]。鑒于此，科研工作者進行了當歸溫室育苗技術的探索，一般在日光溫室進行，于11月份播種，次年3月份起苗后于4月份移栽[4]。溫室育苗技術所育的當歸苗沒有經(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兩種方法。物理方法主要有光周期調控和溫度調控，化學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，在調節(jié)芽萌發(fā)時起“原初作用”。赤霉素在打破人參、西洋參芽苞休眠而促進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，促進植物細胞的分裂和伸長，促進植物根系的發(fā)育，調節(jié)體內養(yǎng)分的平衡。萘乙酸(NAA)是廣譜型植物生長調節(jié)劑，促進植物細胞分裂與擴大，誘導形成不定根，在木本植物的扦插生根上應用廣泛[7]。

本試驗針對GA3、DA-6和NAA在打破當歸溫室苗休眠及促進其出苗與生長進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對當歸溫室苗浸根，統(tǒng)計出苗動態(tài)、莖葉形態(tài)指標、根部形態(tài)指標和產(chǎn)量，篩選最佳的濃度梯度組合，為打破當歸溫室苗休眠，促進其移栽后的出苗與生長進程提供可行方法。

1 材料與方法

1.1 材料

溫室當歸苗為本實驗室于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)當歸苗于岷縣市場選購。GA3，DA-6和NAA均為化學純。

1.2 方法

本試驗于2016年在甘肅省渭源縣會川鎮(zhèn)半陰坡村(35.0387°N，104.0556°E)進行，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。試驗地土壤有機質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。

試驗包括GA3、DA-6和NAA共3個因素，每個因素含4個水平，根據(jù)因素水平，設計3因素4水平L16(34)正交試驗，研究不同濃度梯度的GA3，DA-6和NAA的混合溶液浸根在促進溫室當歸苗出苗、生長上的作用，浸根時間10 min，浸根溫度25 ℃。設傳統(tǒng)當歸苗(CK1)和不浸根溫室當歸苗(CK2)兩個對照，因素水平設計見表1，試驗設計及結果見表2。移栽試驗選用35 cm寬黑色地膜，采用膜側移栽方式于2016年4月30日移栽，共16個處理，3次重復，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)計出苗率，每隔5天進行一次；2016年10月15日測量莖葉形態(tài)指標，統(tǒng)計抽薹率并拔出抽薹植株；2016年11月10日采挖后測量根部形態(tài)指標，按照鮮重統(tǒng)計產(chǎn)量。

表1 3因素4水平正交試驗設計

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0進行方差分析和相關分析，采用Excel 2003進行統(tǒng)計作圖，圖中每個水平相應的數(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，結果以平均值±標準差(mean±SD)的形式表示。

表2 L16(34)正交試驗設計及結果

2 結果與分析

2.1 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸出苗動態(tài)的影響

圖1～4分別為正交試驗設計的16種濃度梯度組合溶液浸根所對應的當歸出苗動態(tài)。出苗動態(tài)直接反映了生長調節(jié)劑促進當歸出苗的作用，由圖1～4可見，傳統(tǒng)當歸苗雖然出苗快，但在統(tǒng)計時間內保苗率緩慢下降，這與傳統(tǒng)當歸苗感病死亡有關，不浸根溫室當歸苗在統(tǒng)計時間內因處于休眠狀態(tài)而沒有出苗。在統(tǒng)計時間內，組合1、2、4、5、11、12、14、15和16的出苗動態(tài)呈現(xiàn)“慢—快—慢”的趨勢，出苗速率較快；組合6、7、8、9、10和13的出苗動態(tài)呈現(xiàn)“慢—快”的趨勢，出苗速率較慢；組合3(80 mg·L-1GA3，15 mg·L-1DA-6，40 mg·L-1NAA)的出苗動態(tài)呈現(xiàn)勻速變化的趨勢，在所有組合中開始出苗時間最早且出苗率最高。對組合3對應的出苗率(Y)與時間(X)進行線性擬合，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浸根下溫室當歸苗從移栽起第22天開始出苗，第46天出苗率達50%。

圖1 生長調節(jié)劑組合1～4浸根對應的當歸出苗動態(tài)

圖2 生長調節(jié)劑組合5～8浸根對應的當歸出苗動態(tài)

圖3 生長調節(jié)劑組合9～12浸根對應的當歸出苗動態(tài)

圖4 生長調節(jié)劑組合13～16浸根對應的當歸出苗動態(tài)

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

圖5 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸出苗率的影響

設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。對方程求一階偏導，得到關于x1，x2和x3的三元一次方程組，求解得x1=4.80，x2=1.35，x3=5.31，對應的當歸出苗率為83.75%，生長調節(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 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸莖葉形態(tài)指標的影響

圖6 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸株高的影響

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

圖7 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸葉長的影響

圖8 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸葉寬的影響

圖9 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸葉柄長的影響

圖10 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸葉柄粗的影響

圖11 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸葉片數(shù)的影響

2.3 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸根部形態(tài)指標的影響

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

圖12 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸莖粗的影響

圖13 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸根長的影響

圖14 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸鮮重的影響

2.4 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸抽薹率及產(chǎn)量的影響

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

圖15 生長調節(jié)劑組合浸根對當歸產(chǎn)量的影響

3 討論與結論

生長調節(jié)劑在藥用植物的栽培上應用廣泛，如促進休眠解除、調控營養(yǎng)生長與生殖生長、增強抗逆性、提高產(chǎn)量和品質等[8]。外源的生長調節(jié)劑通過影響內源激素的含量而起作用，而激素通過協(xié)同、拮抗作用調控植物生長發(fā)育的過程[9-10]。在浸根過程中，生長調節(jié)劑滲透進根部細胞，改變了細胞的激素水平，從而誘導一系列基因的表達，進而促進毛根生成和頂芽萌發(fā)。

GA3、DA-6和NAA均極顯著地提高了當歸溫室苗的出苗率，這表明它們在促進當歸溫室苗的出苗進程上作用明顯。GA3的作用大于DA-6和NAA，這與GA3屬于植物激素，進入細胞后能直接與受體結合而誘導基因表達相符合。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系，表明正交試驗選擇的生長調節(jié)劑的濃度區(qū)間是合理的。GA3、DA-6和NAA對莖葉形態(tài)指標、根部形態(tài)指標和產(chǎn)量均有不同程度的影響，這表明它們在促進溫室當歸苗的生長進程上也有一定作用。

綜上所述，GA3、DA-6和NAA組合浸根是移栽時打破當歸溫室苗休眠的有效方法，且能顯著促進其出苗及生長進程，在生產(chǎn)上具有較好的應用前景。通過出苗率與生長調節(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，溫室當歸苗的出苗率達到83.75%，當歸產(chǎn)量達到363.22 kg·666.7 m-2。

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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)科學院中藥材重大科技創(chuàng)新專項(2013GAAS03-02);中央財政引導地方科技創(chuàng)新平臺項目子課題(2016-A-02)甘肅省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技便新專項(2017GAAS29)

*

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

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.019

2017-07-21)