烯效唑对杂交兰苗期植株的矮化效应研究
作者: 赵福康 徐群英 沈宏 梅欢 张晓莹 傅巧娟
摘要 为明确烯效唑(S3307)对杂交兰苗期植株生长的影响,以自育新品系GZ1-11为试材,采用不同浓度的S3307进行灌根处理。结果表明,适宜浓度的S3307可以有效抑制新苗株高、叶长和根长,增加叶宽和根粗,但不影响假鳞茎的纵径和与横径。随着S3307施用浓度的增加,植株的矮化效应显著增强,其中30 mL 10.00 mg/L S3307的矮化效果最强,但综合杂交兰植株高度、叶片形态等表型特征及成本,生产上施用30 mL 2.50 mg/L的S3307为宜。
关键词 杂交兰;苗期植株;烯效唑;矮化效应
中图分类号 S482.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)15-0046-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.010
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Study on the Dwarfing Effect of Uniconazole on Hybrid Cymbidium Seedlings
ZHAO Fu-kang1, XU Qun-ying2, SHEN Hong3 et al
(1. Institute of Horticulture, Hangzhou Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310024;2. Jiande Agricultural Technology Extension Center, Jiande, Zhejiang 311600;3. Yilan Plantation, Yangcunqiao Town, Jiande, Zhejiang 311603)
Abstract To determine the effect of uniconazole (S3307) on the growth of hybrid Cymbidium seedlings,a new self-bred strain GZ1-11 was employed as the test material, and different concentrations of S3307 were used for root irrigation treatment. S3307 at the appropriate concentration efficiently inhibited the height, leaf length, and root length of new seedlings, increased leaf width and root thickness, but had no effect on the longitudinal and transverse diameters of pseudobulbs. The dwarfing effect of S3307 on plants increased with application concentration, with 30 mL concentration of 10.00 mg/L S3307 having the strongest dwarfing effect. However, given the phenotypic traits and expense of hybrid orchids, such as plant height and leaf morphology, a 30 mL dosage of 2.50 mg/L S3307 is recommended in production.
Key words Hybrid Cymbidium;Seedlings;Uniconazole;Dwarfing effect
杂交兰是由国兰(Chinese Cymbidium)与大花蕙兰(Cymbidium hybridium)杂交培育而成,既有国兰的优雅姿态和芳香韵味,又有大花蕙兰的花大色艳、花型规整丰满[1-2]。杂交兰具有极高的观赏价值与经济价值,深受广大消费者和生产者喜爱,市场前景广阔。
盆栽用杂交兰以株型紧凑、一致性强为佳,但由于其生物学背景复杂,多数杂交兰品种的株型高大、松散、叶片过长、整齐度较低,严重降低了商品的观赏价值和市场竞争力。植物株型调控最常用的方法是使用植物生长调节剂,这是一类由人工合成的有机化学物,可以调节植物的代谢和生理功能,具有操作简单、高效广谱等特点[3-4]。而烯效唑(S3307)是生产实践上最常见的植物生长调节剂之一,是一类三唑类植物生长延缓剂,可以抑制草本或木本的单子叶或双子叶作物生长,具有矮化植株、防止倒伏、提高叶绿素含量、提高胁迫耐受性等作用。S3307现被广泛应用于农作物和花卉的株型调控[5-6],包括玉米[7]、油菜[8]、百合[9]、姜荷花[10]、菊花[11]等。在五峰木兰中的研究表明[12],当施用2 000或2 500 mg/L S3307时,矮化效果好但其叶片表型异常,鉴于形态指标和矮化对五峰木兰观赏价值的重要性,认为1 500 mg/L是最佳S3307浓度。颜娜[13]研究发现50~600 mg/L的S3307均能显著降低10 cm菊花的株高,达到矮化植株、降低倒伏率的效果,但随着浓度的增高,植株的营养生长也受到明显的限制,表现为茎粗、冠幅、叶片数量、叶长、叶宽显著降低,新形成的叶片皱缩变形。因此,在生产上利用S3307进行株型调控时,应选择适宜的浓度,若浓度过高、用量过大会对植株产生药害作用。目前,应用植物生长调节剂来调控杂交兰株型的报道较少,使用S3307矮化杂交兰的研究更是鲜见报道。
鉴于此,笔者以杭州市农业科学研究院自育杂交兰新品系GZ1-11为试材,采用不同浓度(0.625~10.00 mg/L)的S3307对苗期植株进行灌根处理,分析S3307对杂交兰苗期植株的矮化效应,以期筛选调控株型的适宜烯效唑浓度,为杂交兰规模化生产提供理论依据和技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为杭州市农业科学研究院自育杂交兰新品种GZ1-11,是以大花蕙兰‘KK560’为父本、春剑‘通海剑兰’为母本经杂交选育而成。
试验于2021年12月至2022年8月进行,在同一批次出瓶(2021年3月31日出瓶)且驯化移栽成活的组培苗中,选择生长健壮、生长势基本一致的植株为试材。组培苗种植于直径6 cm、高11 cm的黑色营养钵中,栽培基质为树皮与硬质珍珠岩(按7∶3比例混匀),常规栽培养护管理。
1.2 试验方法
设置5个处理,每个处理15盆,每个处理3个重复,共计225盆组培苗。待新芽长至1~2 cm时,采用灌根的方式,每盆浇S3307溶液30 mL,浓度分别为0.625 mg/L(处理S1)、1.250 mg/L(处理S2)、2.500 mg/L(处理S3)、5.000 mg/L(处理S4)、10.000 mg/L(处理S5),以清水作为对照(CK)。试验均在杭州市农业科学研究院的连栋温室进行,各处理随机摆放。
1.3 指标测定与方法
处理180 d后测定杂交兰新苗的表型性状,包括株高、叶片数、叶长、叶宽、根粗、根长、假鳞茎横径和纵径。叶长为叶环到叶尖的长度;叶宽为植株叶片的最宽处;纵径为植株假鳞茎纵径的最宽处;横径为植株假鳞茎横径的最宽处;根长为根基部到根尖的长度;根粗为根横径的最粗处;株高为假鳞茎基部到植株顶端的自然高度。
1.4 数据处理
应用Excel软件进行试验数据的整理分析,利用R语言agricolae包(版本1.3-6)进行方差分析,以最小显著差异法(LSD,Least-significant difference)进行处理间多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 杂交兰前代苗与新苗间表型差异
自然生长状态下,相对于前代苗的表型,新苗的表型均有不同程度的增长。其中,增幅最大的是株高,前代苗、新苗的株高分别为13.49、27.77 cm,新苗株高较前代苗增加105.86%。叶长、假鳞茎纵径及横径的增幅也较大,新苗较前代苗分别增长25.63%、20.50%和19.65%。叶片数的增幅最小,前代苗、新苗的叶片数基本无差异,稳定在4~5片。杂交兰前代苗与新苗株高、叶长等表型差异明显,如果不加人为干预,其株型必将杂乱、整齐度低,从而降低观赏性,因此,需要在杂交兰植株苗期进行株型调控(表1)。
2.2 不同浓度烯效唑对杂交兰苗期植株株高的影响
不同浓度S3307灌根对新苗株高均有一定程度的矮化作用,除处理S2,其余处理与对照组均存在显著差异,其中处理S5对株高控制的效果最强,其株高比对照组矮14.67 cm;处理S3、S4效果次之,株高分别比对照组矮7.39、11.42 cm。与前代苗相比,处理S5的新苗株高与之最相近,仅相差0.43 cm,增加3.39%;处理S3、S4的新苗株高比前代苗高6.03、3.00 cm,分别增长42.02%、22.47%(表2)。
2.3 不同浓度烯效唑对杂交兰苗期植株叶片生长的影响
比较不同浓度S3307处理对杂交兰新苗叶片生长的影响,结果显示,在新苗叶片数上,仅处理S4与对照组存在显著差异;经处理S3、S4和S5后的新苗叶变短,相对于对照组分别显著下降22.94%、37.20%和49.41%;经不同浓度S3307灌根处理后,新苗叶变宽,增加3.18%~17.73%,其中处理S5对新苗叶宽的增加效果最强,处理S4次之;新苗的叶长宽比反映了新苗叶片的形态,随着S3307浓度的增加,新苗的叶长宽比呈连续下降趋势,其中处理S3、S4和S5显著低于对照组。
杂交兰的地上部分由假鳞茎和叶片两部分组成,其自然株高是以叶片为主。比较不同处理下新苗叶片与前代苗叶片的差异,结果显示,处理S3的新苗叶长最接近前代苗,其降幅为2.07%;处理S2的新苗叶长宽比与前代苗最相近,其降幅为0.27%(表3)。
2.4 不同浓度烯效唑对杂交兰苗期植株根系生长的影响
随着S3307溶液浓度的增加,杂交兰根长变短,而根粗随之增加。与对照组相比,经过不同浓度S3307灌根处理的新苗根长均出现不同程度的降低,其中处理S4、S5下降程度较显著,分别降低了19.13%和32.13%。而在根粗上,处理S3、S4、S5的新苗根粗相较于对照组显著升高,分别升高了14.80%、28.64%和33.89%。其余处理与对照组在根长、根粗上无显著差异(图1)。
2.5 不同浓度烯效唑对杂交兰苗期植株假鳞茎的影响
不同浓度S3307处理的新苗假鳞茎纵径、横径与对照组相比均无显著差异,说明S3307处理对新苗假鳞茎纵径、横径无影响。新苗的假鳞茎纵径在9.73~10.76 mm、横径在7.97~8.71 mm。而在不同浓度烯效唑处理中,处理S2和S4的假鳞茎纵径存在显著差异,处理S2的假鳞茎横径显著高于处理S1和S3,其他处理间均不存在显著差异(图2)。
3 讨论
S3307具有抑制细胞伸长、矮化植株、促进侧芽生长和花芽形成等作用[6]。该试验中,浓度在2.5~10.0 mg/L(处理S3、处理S4、处理S5)的S3307对GZ1-11苗期植株的株型控制均有较好的效果,且随着浓度的增高矮化作用越明显,各处理的株高分别比对照组降低了26.61%、41.12%、52.83%,各处理的株高分别比前代苗增高42.02%、22.47%、3.39%,S5处理的株高比前代苗降低2.89%。从矮化效果看,处理S5效果最佳。