南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 43 ›› Issue (5): 16-22.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.201902029
收稿日期:
2019-02-27
修回日期:
2019-09-08
出版日期:
2019-10-08
发布日期:
2019-10-08
通讯作者:
刘桂丰
基金资助:
WANG Chu(), GU Chenrui, JIANG Jing, LIU Guifeng*()
Received:
2019-02-27
Revised:
2019-09-08
Online:
2019-10-08
Published:
2019-10-08
Contact:
LIU Guifeng
摘要:
【目的】种子园种子产量低以及丰歉年周期性结实问题一直是白桦等林木良种生产的瓶颈。开展赤霉素处理对白桦生长及结实影响的研究,筛选最佳激素处理方案进而提高其生长量及结实量,对于白桦良种生产及推广具有重要意义。【方法】以1个白桦无性系为研究对象,分别用质量浓度0、0.2、0.4、0.6 g/L的GA3和GA4+7处理,连续试验3 a,第2年调查其高生长节律,第4年调查各处理下的树高、胸径及结实量。【结果】树高、胸径及结实量等性状的方差分析显示,不同浓度的GA3和GA4+7 处理下,树高及结实量性状的差异均达到极显著水平(P<0.01)。GA3和GA4+7均能促进白桦生长及结实量,其中GA4+7的效果更好,综合生长及结实性状确定处理的最佳质量浓度为0.4 g/L,该处理下高生长较对照提高了13.69%,单株果序数、单株果序鲜质量、单株种子干质量较对照分别提高了203.6%、186.8%、187.2%。白桦无性系在各浓度赤霉素处理下树高生长符合“S”形曲线模型, 各处理下拟合的Logistic方程系数均高于0.99。根据白桦树高生长模型参数可知,赤霉素促进白桦生长量的增加主要是延长了速生期的生长时间所致。【结论】GA4+7和GA3均促进白桦生长及结实,GA4+7较GA3效果好;确定0.4 g/L的GA4+7是促进白桦结实的最适激素处理。
中图分类号:
王楚,顾宸瑞,姜静,等. 赤霉素对盆栽白桦无性系早期生长及结实的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(5): 16-22.
WANG Chu, GU Chenrui, JIANG Jing, LIU Guifeng. Effects of gibberellin on early growth and fruiting of potted Betula platyphylla clones[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2019, 43(5): 16-22.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201902029.
表2
赤霉素处理下白桦无性系各性状的显著性分析"
性状 traits | 差异来源 source of difference | 离差平方和 SS | 自由度 df | 均方 MS | 方差分量 variance component | 方差分量 比例/% percentage of variance component | F | P |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
树高/cm growth height | 组间 | 145 064.243 | 8 | 18 133.030 | 988.150 | 74.05 | 52.357** | <0.001 |
组内 | 54 374.462 | 155 | 346.334 | 346.334 | 25.95 | |||
总数 | 199 438.705 | 163 | 1 334.484 | 100.00 | ||||
胸径/cm diameter of height | 组间 | 1.670 | 8 | 0.209 | 0.004 | 3.20 | 1.597 | 0.130 |
组内 | 20.522 | 155 | 0.131 | 0.131 | 96.80 | |||
总数 | 22.192 | 163 | 0.135 | 100.00 | ||||
单株果序数量/个 numbers of infructescence per ramet | 组间 | 207 897.275 | 8 | 25 987.159 | 1 056.929 | 13.18 | 3.732** | 0.001 |
组内 | 1 009 552.309 | 155 | 6 962.430 | 6 962.430 | 86.82 | |||
总数 | 1 217 449.584 | 163 | 8 019.359 | 100.00 | ||||
单株果序鲜质量/g fresh weight of infructescence per ramet | 组间 | 79 064.434 | 8 | 9 883.054 | 384.445 | 11.48 | 3.335** | 0.002 |
组内 | 429 640.755 | 155 | 2 963.040 | 2 963.040 | 88.52 | |||
总数 | 508 705.189 | 163 | 3 347.485 | 100.00 | ||||
单株种子干质量/g dry weight of seeds per ramet | 组间 | 4 330.217 | 8 | 541.277 | 21.450 | 12.14 | 3.488** | 0.001 |
组内 | 22 501.828 | 155 | 155.185 | 155.185 | 87.86 | |||
总数 | 26 832.045 | 163 | 176.635 | 100.00 |
表3
赤霉素处理下白桦无性系结实量比较"
处理 treatment | 树高/cm growth height | 单株果序数量 number of infructescence per ramet | 单株果序鲜质量/g fresh weight of infructescence per ramet | 单株种子干质量/g dry weight of seeds per ramet |
---|---|---|---|---|
T1 | 491.33±25.32 e | 55±8.43 c | 38.38±6.75 c | 8.38±1.54 c |
T2 | 485.00±20.00 e | 70±17.45 c | 50.18±12.24 bc | 9.68±2.45 c |
T3 | 538.42±15.82 cd | 73±14.34 c | 48.02±10.11 bc | 10.70±2.45 bc |
T4 | 558.61±13.37 ab | 167±23.92 a | 110.07±17.07 a | 24.07±4.19 a |
T5 | 566.25±13.48 a | 137±34.37 ab | 85.29±21.31 ab | 19.27±5.47 ab |
T6 | 494.38±16.72 e | 57±9.60 c | 42.90±7.76 bc | 8.81±1.47 c |
T7 | 529.44±15.52 d | 70±18.36 c | 43.58±10.94 bc | 8.14±2.02 c |
T8 | 547.06±15.72 bc | 67±17.63 c | 46.69±12.80 bc | 8.53±2.56 c |
T9 | 551.88±15.15 b | 106±30.60 bc | 67.36±16.70 bc | 13.15±3.56 bc |
表4
各赤霉素处理下白桦树高的Logistic曲线方程参数"
处理 treatment | 树高实测值/cm growth height measured value | R2 | 方程参数equation parameter | |||
---|---|---|---|---|---|---|
a | b | t0 | c | |||
T1 | 126.06±23.91 e | 0.991 2 | 34.65 | 125.02 | 169 | 8.33 |
T2 | 139.25±20.75 d | 0.992 2 | 36.91 | 143.29 | 171 | 8.01 |
T3 | 174.82±10.73 c | 0.998 6 | 26.84 | 177.64 | 165 | 6.96 |
T4 | 194.56±10.90 ab | 0.999 0 | 28.64 | 198.51 | 170 | 6.75 |
T5 | 201.50±5.99 a | 0.998 6 | 33.06 | 211.09 | 178 | 6.80 |
T6 | 139.63±20.04 d | 0.995 9 | 35.83 | 140.60 | 170 | 8.61 |
T7 | 185.00±11.92 bc | 0.999 2 | 29.88 | 193.28 | 172 | 6.14 |
T8 | 200.50±11.76 a | 0.999 6 | 31.35 | 206.56 | 174 | 6.67 |
T9 | 203.45±13.34 a | 0.999 2 | 32.44 | 213.07 | 179 | 6.47 |
表5
不同赤霉素处理下白桦无性系树高生长参数比较"
处理 treatment | 速生点/ d fastest growing day | 速生点处 生长速度/ (cm·d-1) growing speed at the fastest growing day | 速生期参数fast-growing parameter | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
起始时间/d start date | 结束时间/d end date | 持续时间/d duration | 生长量/ cm growth amount | 日生长量/ (cm·d-1) daily growth amount | 生长量占 年生长量 比值/% growth ratio of the to annual growth | |||
T1 | 164 b | 1.130 | 137 a | 190 b | 53 b | 52.245 d | 0.986 | 54.279 |
T2 | 171 ab | 1.616 | 140 a | 194 ab | 54 b | 61.425 d | 1.422 | 55.337 |
T3 | 165 b | 1.786 | 131 ab | 190 b | 60 ab | 73.488 c | 1.565 | 56.848 |
T4 | 170 ab | 1.755 | 133 ab | 194 ab | 63 a | 94.475 ab | 1.520 | 57.096 |
T5 | 169 ab | 1.747 | 135 ab | 202 ab | 67 a | 97.558 ab | 1.771 | 57.370 |
T6 | 170 ab | 2.113 | 139 a | 191 b | 52 b | 58.628 d | 1.866 | 56.512 |
T7 | 170 ab | 1.600 | 130 ab | 196 ab | 65 a | 88.906 b | 1.403 | 56.107 |
T8 | 174 a | 1.770 | 133 ab | 198 a | 65 a | 99.129 a | 1.548 | 56.032 |
T9 | 177 a | 1.825 | 135 ab | 202 a | 67 a | 102.558 a | 1.597 | 56.614 |
[1] | 蔡斌华, 庄维兵, 高志红, 等. 赤霉素解除木本植物季节性休眠机制的研究进展[J]. 西北植物学报, 2014, 34(10):2145-2152. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.10.2145. |
CAI B H, ZHUANG W B, GAO Z H, et al. Research advances on the mechanism of gibberellins releasing seasonal dormancy in woody plants[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2014, 34(10):2145-2152. | |
[2] | 张达, 王军虹, 王豫颖, 等. 矮化大豆突变体的GA3调控[J]. 大豆科学, 2008, 27(3):456-460. |
ZHANG D, WANG J H, WANG Y Y, et al. GA3 regulation in the dwarfing mutant soybean [J]. Soybean Science, 2008, 27(3):456-460. | |
[3] | 李葳, 朱保葛, 徐民新, 等. 矮杆和半矮杆大豆突变体植株生长对外源GA3的响应[J]. 作物学报, 2008, 34(7):1240-1246. DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01240. |
LI W, ZHU B G, XU M X, et al. Responses of plant growth of dwarf andsemi-dwarf soybean mutants to exogenous GA3 [J]. Acta Agronomica Sinica, 2008, 34(7):1240-1246. | |
[4] | 陈显. 外源赤霉素对油茶成花调控机理的研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2013. |
CHEN X. The study of flowering mechanism of Camellia oleifera regulated by exogenous gibberellin[D]. Changsha: Central South University of Forestry & Technology, 2013. | |
[5] | 刘芳, 袁华招, 沈欣杰, 等. 外源GA3和PP333对甜樱桃新梢生长及赤霉素代谢关键基因表达的影响[J]. 核农学报, 2013, 27(3):272-278. |
LIU F, YUAN H Z, SHEN X J, et al. Effects of GA3 And PP333 on shoot growth and gene expression of gibberellins metabolism in Prunus avium [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2013, 27(3):272-278. | |
[6] | 沈惠娟. 赤霉素结构与功能及其在木本植物花发端中的应用[J]. 南京林业大学学报, 1989, 13(2):89-95. |
SHEN H J. Gibberellin structure & function & practical applications in the flower bud initiation of woody plant[J]. Journal of Nanjing Forestry University, 1989, 13(2):89-95. | |
[7] | 杨在琨. 矮化密植早结实的种子园[J]. 林业科技通讯, 1983(10):28-29.DOI: 10.13456/j.cnki.lykt.1983.10.014. |
YANG Z K. Dwarf densely planted early seed garden[J]. Forest Science and Technology, 1983(10):28-29. | |
[8] | TROMP J, 李培华. 不同赤霉素对苹果花芽形成的影响[J]. 国外农学(果树), 1984(2):5-7. |
TROMP J, LI P H. Effects of different gibberellins on flower bud formation in apple[J]. Foreign Agronomy (Fruit Trees), 1984(2):5-7. | |
[9] | 王洪梅, 周显昌, 周志军, 等. 赤霉素促进针叶树开花结实技术的研究进展[J]. 林业科技, 2011, 36(3):11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1001-9499.2011.03.004. |
WANG H M, ZHOU X C, ZHOU Z J, et al. Research of progress of gibberellins4/7 promote flowering and fruiting in the conifers [J]. Forestry Science & Technology, 2011, 36(3):11-15. | |
[10] | 王秋玉, 曲丽娜, 贾洪柏. 白桦天然种群木材纤维性状、微纤丝角和基本密度的变异[J]. 东北林业大学学报, 2007, 35(2):1-3, 6. DOI: 10.3969/j.issn.1000-5382.2007.02.001. |
WANG Q Y, QU L N, JIA H B. Variation of wood fiber characteristics, microfibril angle and basic density of Betula platyphylla in natural populations [J]. Journal of Northeast Forestry University, 2007, 35(2):1-3, 6. | |
[11] | 刘桂丰, 蒋雪彬, 刘吉春, 等. 白桦多点种源试验联合分析[J]. 东北林业大学学报, 1999, 27(5):9-14. DOI: 10.3969/j.issn.1000-5382.1999.05.003. |
LIU G F, JIANG X B, LIU J C, et al. Study on the joint analysis of provenances of Betula platyphylla [J]. Journal of Northeast Forestry University, 1999, 27(5):9-14. | |
[12] | 杨传平, 刘桂丰, 魏志刚, 等. 白桦强化促进提早开花结实技术的研究[J]. 林业科学, 2004, 40(6):75-78. DOI: 10.3321/j.issn:1001-7488.2004.06.013. |
YANG C P, LIU G F, WEI Z G, et al. Study on intensive breeding technique of accelerating Betula platyphylla flowering and seeding early [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2004, 40(6):75-78. | |
[13] | 李开隆, 姜静, 姜莹, 等. 白桦5×5完全双列杂交种苗性状的遗传效应分析[J]. 北京林业大学学报, 2006, 28(4):82-87. DOI: 10.3321/j.issn:1000-1522.2006.04.016. |
LI K L, JIANG J, JIANG Y, et al. Analysis of the genetic effects of seed and seedling traits of Betula platyphylla in a 5 × 5 complete diallel cross design [J]. Journal of Beijing Forestry University, 2006, 28(4):82-87. | |
[14] | 刘宇, 徐焕文, 尚福强, 等. 3个地点白桦种源试验生长稳定性分析[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(5):50-57. DOI: 10.13332/j.1000-1522.20150463. |
LIU Y, XU H W, SHANG F Q, et al. Growth stability of Betula platyphylla provenances from three sites [J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(5):50-57. | |
[15] | 刘宇, 徐焕文, 尚福强, 等. 16年生白桦种源变异及区划[J]. 林业科学, 2016, 52(9):48-56. DOI: 10.11707/j.1001-7488.20160906. |
LIU Y, XU H W, SHANG F Q, et al. Variation and zoning of 16-year-old Betula platyphylla provenance [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2016, 52(9):48-56. | |
[16] | 姜静, 杨光, 祝泽兵, 等. 白桦强化种子园优良家系选择[J]. 东北林业大学学报, 2011, 39(1):1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1000-5382.2011.01.001. |
JIANG J, YANG G, ZHU Z B, et al. Family selection from intensive seed orchard of Betula platyphylla [J]. Journal of Northeast Forestry University, 2011, 39(1):1-4. | |
[17] | 殷东生, 沈海龙. 林木大年结实特征及其影响因素研究进展[J]. 生态学杂志, 2016, 35(2):542-550. DOI: 10.13292/j.1000-4890.201602.026. |
YIN D S, SHEN H L. Research review on the characteristics of mast seeding in forest trees and its influencing factors[J]. Chinese Journal of Ecology, 2016, 35(2):542-550. | |
[18] |
BONNET-MASIMBERT M. Effect of growth regulators, girdling, and mulching on flowering of young European and Japanese larches under field conditions[J]. Canadian Journal of Forest Research, 1982, 12(2):270-279. DOI: 10.1139/x82-040.
doi: 10.1139/x82-040 |
[19] |
ZHAO P, FAN J F, ZHANG S X, et al. Effects of gibberellin A4/7, 6-benzylaminopurine and chlormequat chloride on the number of male and female strobili and immature cones in Chinese pine (Pinus tabuliformis) with foliar sprays[J]. Journal of Forestry Research, 2011, 22(3):353-359. DOI: 10.1007/s11676-011-0179-3.
doi: 10.1007/s11676-011-0179-3 |
[20] |
KONG L S, VON ADERKAS P, ZAHARIA L I. Effects of stem-injected gibberellins and 6-benzylaminopurine on phytohormone profiles and cone yield in two lodgepole pine genotypes[J]. Trees, 2018, 32(3):765-775. DOI: 10.1007/s00468-018-1670-7.
doi: 10.1007/s00468-018-1670-7 |
[21] |
HARRISON D L S, OWENS J N. Gibberellin A4/7 enhanced cone production in Tsuga heterophylla: the influence of gibberellin A4/7 on seed-and pollen-cone production[J]. International Journal of Plant Sciences, 1992, 153(2):171-177. DOI: 10.1086/297019.
doi: 10.1086/297019 |
[22] |
ALMQVIST C. Timing of GA4/7 application and the flowering of Pinus sylvestris grafts in the greenhouse[J]. Tree Physiology, 2003, 23(6):413-418. DOI: 10.1093/treephys/23.6.413.
doi: 10.1093/treephys/23.6.413 |
[23] | 刘雪梅, 杨传平. 东北地区白桦雌配子体的形成与胚胎发育研究[J]. 植物学通报, 2005, 22(2):147-152. DOI: 10.3969/j.issn.1674-3466.2005.02.003. |
LIU X M, YANG C P. Megagametophyte and embryo development of Betula platyphylla in northeastern China [J]. Chinese Bulletin of Botany, 2005, 22(2):147-152. | |
[24] | 刘雪梅, 杨传平. 白桦雌雄花发育周期的时序特征[J]. 林业科学, 2006, 42(12):28-32, 175. DOI: 10.3321/j.issn:1001-7488.2006.12.005. |
LIU X M, YANG C P. Temporal characteristics of developmental cycles of female and male flowers in Betula platyphylla in northeastern China [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(12):28-32, 175. | |
[25] | 郭军, 马铁民, 李保国, 等. 植物生长调节剂处理对梨矮化砧木SPRB15快速成苗影响的研究[J]. 河北林果研究, 2008, 23(2):176-178. DOI: 10.3969/j.issn.1007-4961.2008.02.018. |
GUO J, MA T M, LI B G, et al. Effects of plant growth regulators on rapid growth seedlings of pear stunted rootstock SPRB15 [J]. Hebei Journal of Forestry and Orchard Research, 2008, 23(2):176-178. | |
[26] | 赵艳, 谭浩, 陈丽梅. 叶片喷施甲醇和乙醇对油菜生长及光合特性的影响[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2013, 34(3):39-43. DOI: 10.16872/j.cnki.1671-4652.2013.03.010. |
ZHAO Y, TAN H, CHEN L M. Comparison of the effects of foliar application of methanol and ethanol on the growth and photosynthetic characteristics in Brassica napus L [J]. Journal of Yangzhou University(Agricultural and Life Science Edition), 2013, 34(3):39-43. | |
[27] | 于雪松. 甲醇和乙醇的喷施对蚕豆光合作用和气孔的影响及其分子机理的研究[D]. 昆明: 昆明理工大学, 2013. |
YU X S. The study on effects of methanol and ethanol stimulation on the photosynthesis and stomatal of faba bean[D]. Kunming: Kunming University of Science and Technology, 2013. |
[1] | 王伟, 邱志楠, 李爽, 白向东, 刘桂丰, 姜静. CRISPR/Cas9核糖核蛋白介导的无T-DNA插入的白桦BpGLK1精准突变[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2024, 48(1): 11-17. |
[2] | 路文燕, 董灵波, 田园, 汪莎杉, 曲宣怡, 魏巍, 刘兆刚. 基于树种组成的大兴安岭天然林主要树种树高-胸径曲线研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 47(4): 157-165. |
[3] | 盖军鹏, 陈东升, 贾炜玮, 王政. 基于种源和气候效应的日本落叶松树高生长模型研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 47(4): 51-60. |
[4] | 高羽, 李静, 刘洋, 乌雅瀚, 巩家星, 辛启睿. 结构方程模型在兴安落叶松林生长中的应用[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2023, 47(1): 38-46. |
[5] | 纳晓莹, 刘刚, 刘桂丰, 王秀伟. 4种基因表达量和光合参数差异对白桦无性系幼苗生长的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2022, 46(2): 88-94. |
[6] | 张群, 及晓宇, 贺子航, 王智博, 田增智, 王超. 白桦BpGRAS1基因的克隆及耐盐功能分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2021, 45(5): 38-46. |
[7] | 赵颖慧, 杨海城, 甄贞. 基于ULS、TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2021, 45(4): 23-32. |
[8] | 叶查龙, 颜斌, 申婷婷, 宁坤, 李慧玉. 转BpmiR156基因白桦株系的耐盐性分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2020, 44(6): 147-151. |
[9] | 闵可怜, 王丹, 湛晓蝶, 陈敏, 岳海燕, 何毅, 刘亮, 黎青, 向毅, 李建伟. 3种辐射保护剂对60Co-γ射线辐照小苍兰的保护效应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2020, 44(3): 11-18. |
[10] | 姜楠南, 张启翔, 王媛, 孙音, 房义福, 徐金光. 赤霉素对‘大富贵’芍药休眠解除及内源激素和糖类代谢的影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2020, 44(3): 26-32. |
[11] | 姚丹丹, 徐奇刚, 闫晓旺, 李玉堂. 基于贝叶斯方法的蒙古栎林单木树高-胸径模型[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2020, 44(1): 131-137. |
[12] | 孟德恺, 徐志鹏, 刘宁宁, 王萌, 王楚, 刘桂丰. 白桦转BpGH3.5基因叶片早衰突变株的光合特性及生长分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(5): 37-43. |
[13] | 安琳君, 栾嘉豫, 任丽, 李慧玉, 夏德安. 白桦BpTCP8基因生物信息学及表达特性分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(5): 67-73. |
[14] | 王怡晨,孙海燕,李永荣,陈会会,李淑娴. 油用牡丹‘凤丹’单株结实量及产油品质分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(04): 155-160. |
[15] | 张宇,陈肃,高源,黄海娇. BpMYB4基因在白桦中的遗传转化及低温胁迫应答反应[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(01): 25-31. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||