赤霉素对盆栽白桦无性系早期生长及结实的影响
林木遗传育种国家重点实验室
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、0.6g/L的GA3和GA4+7处理,连续试验3a,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0.4g/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0.4g/L的GA4+7是促进白桦结实的最适激素处理。
赤霉素(GA3)是一种高效能的广谱植物生长调节剂,属于四环二萜类化合物,有130余种[1]。不同赤霉素对植物生长发育的作用效果不同,仅有少部分赤霉素具有活性,其中GA3及GA4+7是活性较高的赤霉素,可显著促进植物根、茎、叶生长及开花结实。有试验表明,外源GA3的喷施可以弥补植株体内GA3含量的不足,使矮化突变状态得到恢复[2-3]。
外施GA3后,对成花起促进作用的内源赤霉素的含量迅速上升,与此同时,一些响应赤霉素的基因和成花关键基因的表达量也随之增加[4-5]。对赤霉素促进林木开花、提早结实并调节结实量等研究较多的是GA3,并发现GA3能有效地促进杉、柏科树种开花[6];当GA4+7成为商品后,对松属、云杉属、落叶松属的研究发现,GA4+7比GA3的促进效果更好[7-9]。


白桦为桦木科(Betulanceae)桦木属阔叶树种,是我国东北地区分布面积最广、蓄积量最大的阔叶树种[10]。其木材具纹理直、结构细、耐腐朽等特点,可用于机械制造,是建筑和胶合板生产的重要材料。
自20世纪90年代起我国开展了以单板类胶合板材、纸浆材以及珍贵用材为育种目标的良种选育及繁育技术研究[11-15],在东北白桦适生区建立了种源试验林及子代测定林,在此基础上营建了白桦强化种子园[16]。
但同其他林木种子园面临的问题一样,白桦也一直存在良种产量低、丰歉年周期性结实等生产上亟须解决的问题。为此,本试验以基因型相同的一个白桦无性系材料为研究对象,采用叶面喷施法,研究不同浓度GA3及GA4+7对白桦生长及结实的影响,以期提出促进白桦生长及结实的赤霉素处理方案。