CN102144466A - 利用6-苄氨基嘌呤处理油菜花蕾促进角果生长的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运用细胞***素6-苄氨基嘌呤显著促进油菜角果生长的方法,属于利用激素促进植物生长的方法。包括处理液的配制，油菜处理时期和处理部位的选择，以及操作方法。本发明的优点是操作简单、成本较低、效果显著。其中，当6-苄氨基嘌呤的浓度为1ng/L时，成熟角果的全长、果喙长、果皮表面积及千粒重与对照相比分别提高36.38%、101.24%、49.5%和51.52%。另外，本发明不会影响油菜籽粒品质。本发明为利用植物激素调节油菜角果生长，提高油菜的产量提供技术支持。

Description

利用6-苄氨基嘌呤处理油菜花蕾促进角果生长的方法

技术领域

本发明属于利用激素促进植物生长的方法，具体地说是涉及利用植物细胞***素6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理油菜花蕾来达到促进油菜角果生长,从而增加产量的方法。

背景技术

油菜是我国最重要的油料作物之一，其种植面积和总产均居世界首位，我国每年生产的食用植物油中，大约有50%来自于油菜（李加纳等.食物与能源安全战略中的中国油料.北京：中国农业科技出版社，2004，29-39.）。同时，我国也是油脂和油料最大的进口国，食用油的供需矛盾非常突出，继续挖掘油菜的增产潜力，仍然是今后一段时期内的重要任务。

油菜角果的生长发育对籽粒产量具有重要的地位和作用。油菜角果与其它大田作物 ( 水稻、小麦、下米)的结实器官相比，有着明显的区别，它不仅仅是以重要的“库”角色存在，同时对油菜产量的形成也具有十分重要的“源”作用，在形成油菜籽粒产量的物质中, 大部分来源于角果皮的光合作用。稻永忍通过测定角果的碳素代谢认为，角果的增重物质中，其自身的光合产物占70%,其它器官供给30%（稻永忍.日本作物学会记事， 1979，(2)：265-270.）。傅寿仲等研究表明，仅角果皮的光合产物对产量的贡献就达三分之二（傅寿仲等.江苏农业科学，1980,（6）:18-21.）。冷锁虎等(1992)的研究结果发现:角果的光合产物是籽粒产量的主要来源。(冷锁虎等.作物学报，1992，18（4）:250-257.)。

运用植物激素调控植物的生长发育来提高产量(即作物化学控制技术)已经逐渐成为农业生产中不可缺少的重要措施。与传统农业技术相比，植物激素的调节具有许多优势，它能够实现作物生长的“人为”调控。

目前，人们已经开展运用外源植物激素处理角果来提高作物产量的研究，各种激素对油菜角果的生长都有促进作用，其中，细胞***素对角果增长的促进作用最大。但是，现在人们均采用激素直接处理角果的方式，其促进效果不明显，如运用6-BA涂抹角果的方法可使角果长度较对照增加4.43%-5.49%。

本方法改变以往用植物激素直接涂抹角果的策略，而是把花蕾作为处理对象，同时考虑到植物表皮对离子具有不渗透性，我们在处理液中加入Silwet L-77。Silwet L-77是一种很好的可以作用于植物的表面活性剂，可以促使6-BA更有效作用于油菜花蕾。结果显示，我们的这种处理方法特别是当6-BA浓度为1ng/L时，与对照相比对油菜角果的生长的促进作用效果显著,而且处理后油菜籽粒总的不饱和脂肪酸含量和含油量等种子品质无明显改变，我们的方法将为通过促进角果的生长来提高油菜产量的目的提供技术方法性的参考。

发明内容

本发明的目的是提供利用细胞***素6-BA显著促进油菜角果生长的方法。此方法简单、高效。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

利用细胞***素6-BA显著促进油菜角果生长的方法，包括如下步骤：

（1）在油菜初花期选择长势一致的植株，首先去除主花序和二级及以上侧枝，选留一级侧枝，然后去除一级侧枝上已经开放的花朵，留下未开放的花蕾待处理，最后对选定的植株进行挂牌标记；

（2）处理液的配置：将6-BA溶于含有体积比为0.1%的Silwet L-77的1/2MS培养基中配制成浓度为0.01-1000ng/L的处理液；其中1/2MS培养基为MS培养基中各组分含量的1/2；

（3）浸花处理：浸花前去除新开放的花朵，进行浸花处理时，将花蕾完全没入处理液，并且轻轻摇动，处理时间为5分钟；

（4）每隔一天浸花处理一次，总共处理3次，每次处理完毕，套上羊皮袋以保湿、保温、保纯，浸花处理完毕一周后将羊皮袋取下。

本发明的优点：

1. 本发明提供的采用处理花蕾来达到促进角果生长的方法，促进角果生长的效果显著，与对照相比，角果长度、角果表面积、千粒重分别平均增加36.38%、49.5%、51.52%。

2. 本发明提供的利用6-BA处理油菜花蕾促进角果生长的方法，不会影响油菜籽粒的品质包括脂肪酸各组分含量、硫苷含量、含油量、蛋白质含量和含水量等。

3. 本发明操作简单、成本较低，油菜初花期是开展叶面施肥和病害化学防治的时期，本发明提供的方法可以和叶片施肥以及病害化学防治并施，无需更多的额外劳动。

附图说明

图1不同浓度6-BA激素处理对油菜角果全长、果喙长、角果宽的影响，

图2浓度为1ng/L和0ng/L6-BA处理的角果比较，

图3不同浓度6-BA对角果表面积的影响，

图4不同浓度6-BA对角果的每角粒数的影响。

具体实施方式

本发明中使用的Silwet L-77，是一种常用的表面活性剂，(Silwet L-77是一种化学混合试剂由以下两种组分组成：3-[甲氧基聚(乙氧基)]丙基-甲基-双(三甲基硅氧基)硅烷(84%)和甲基***(16%)) 购自GE公司；使用的6-BA（6-苄氨基嘌呤）购自拜尔迪公司；

本发明中使用的MS培养基的组分如下：

大量元素（20×）：    母液浓度（g/L）   工作浓度(mg/L)

NH₄NO₃                     33                           1650

KNO₃                        38                          1900

CaCl₂.2H₂O                        8.8                       440

CaCl₂                                             6.64                     332

MgSO₄.7H₂O                     7.4                       370

KH₂PO₄                                        3.4                       170

微量元素（100×）：       母液浓度（g/L）  工作浓度(mg/L)

KI                               0.083                   0.83

H₃P₂O₃                                          0.62                     6.2

MnSO₄.7H₂O                     2.23                     22.3

ZnSO₄.7H₂O                      0.86                     8.6

Na₂MoO₄.2H₂O                  0.025                   0.25

CuSO₄.5H₂O                      0.0025                 0.025

CoCl₂.6H₂O                        0.0025                 0.025

铁盐（100×）：           母液浓度（g/L）   工作浓度(mg/L)

FeSO₄.7H₂O                       2.78                    27.8

Na₂.EDTA.2H₂O                3.73                     37.3

有机成分（100×）：    母液浓度（g/L）   工作浓度(mg/L)

IV_A肌酸                             10                        100

IV_B烟酸                             0.05                     0.5

VB₆                                                 0.05                     0.5

VB₁                                                 0.05                     0.5

甘氨酸                                0.2                       2

每升1/ 2MS培养基的的各组分工作浓度为每升MS各组分工作浓度的1/ 2。

一、处理液的配制

处理液的主要组分如下：在含有0.1% silwet L-77的1/2MS中配制6-BA终浓度为 0ng/L、0.01ng/L、0.1ng/L、1ng/L、10ng/L、100ng/L或1000ng/L的混合溶液。其中0ng/L作为对比例，其余作为实施例1-6。

二、试验方法

在油菜的初花期选择长势一致的植株，首先去除主花序和二级及以上侧枝，选留一级侧枝，然后去除一级侧枝上已经开放的花朵，留下未开放的花蕾待处理，最后对选定的植株进行挂牌标记。

第三天进行处理液浸花试验。浸花前检查是否有新开放的花朵，如果有将其去除；对油菜花蕾进行浸花处理时，要将花蕾完全没入处理液，并且轻轻摇动，处理时间为5分钟。每隔一天浸花处理一次，总共处理3次，每次处理完毕套上纸袋用于保湿，浸花处理完毕一周后将纸袋取下。

不同浓度6-BA的处理均设置3个重复，以6-BA浓度为0ng/L的组分为对照（CK）。

三、数据分析：成熟油菜角果的生长表型数据分析

油菜角果成熟后取样。分别收集不同处理花序所结的全部角果，测量角果的全长、果喙长、角果宽、角粒数、角果皮以及籽粒的干重和千粒重进行数据分析。角果表面积用Clarke 公式（Sa=Πdh1+1/3Πdh2,h1=0.8H,h2=0.2H,H为角果长度,d为角果平均宽度）计算。

如图1所示，与对照相比，除1000 ng/L之外，其它的不同6-BA浓度的处理，其角果的全长、果喙长均表现显著性增长。其中6-BA浓度为1ng/L时，角果的全长、果喙长变化差异最为明显，分别较对照增加36.38%和101.24%（图1和图2）。

随着6-BA浓度的改变，角果的全长、果喙长度的变化趋势相似。表现为，在6-BA浓度从0.01ng/L增加为1ng/L的过程中，角果长度的改变为上升趋势；当6-BA浓度继续提高，长度的改变为下降趋势，特别当6-BA浓度为1000 ng/L时，与对照相比，角果的长度不存在显著性差异（图1）。

与角果长度的改变相比，用不同浓度的6-BA处理后，角果宽度的改变程度较小，只在6-BA 浓度为1ng/L时，角果宽度较对照有显著性的改变，增加了9.62%(图1)。

角果表面积大小直接影响角果的光合生产能力和籽粒的物质积累,是评价角果源大小的一个重要指标。用Clarke 公式计算结果显示（图3），6-BA的浓度为1ng/L的处理对角果的表面积影响最大，比对照增加49.5%；角果表面积的变化趋势与角果长度变化趋势一致。

油菜角果既是源器官又是库器官，角果的发育程度对油菜的籽粒有很大影响，官春云等研究表明, 油菜角果的长度、宽度与籽粒千粒重呈正相关关系，因此我们调查不同浓度6-BA处理对油菜每角粒数和千粒重的影响。

如图4所示，不同的处理并没有引起角果每角粒数的显著性改变，由此可见6-BA 处理油菜花蕾并没有引起角果每角粒数的差异性变化。

千粒重是考察油菜植株生产力的重要指标。如表1所示，不同浓度6-BA处理对角果千粒重的变化趋势与角果表面积的变化趋势相似。与对照相比，不同处理的千粒重均有不同程度的显著性提高，其中6-BA的浓度为1ng/L时影响最大，增加51.52%。

在形成油菜籽粒产量的营养物质中, 约三分之二来源于角果皮的光合作用，我们进一步调查不同处理对角果籽粒干重、果皮干重的影响。结果显示6-BA处理后，籽粒干重和果皮干重都有不同程度的增加，在6-BA浓度为1ng/L时效果最为明显，果皮和籽粒的干重较对照分别增加101.3%和69.85%（表2）。表明6-BA对于角果皮和籽粒的物质积累有促进作用。

表1.不同浓度6-BA处理角果的千粒重的影响

表2.不同浓度6-BA对角果的籽粒和果皮干重的影响

四、利用红外线检测油菜籽粒含油量和蛋白质含量等指标

为了考察6-BA处理是否影响油菜籽粒的品质，我们通过近红外光谱法检测籽粒含油量、蛋白质含量、硫苷和含水量等指标。结果如表3所示，不同处理种子的硫苷含量、蛋白质含量、含水量、含油量没有显著性差异，总的来讲我们的方法没有对油菜籽粒的品质产生影响。（方彦等.西北农业学报，2007，16（1）：111_-113.杨翠玲等.西北农林科技大学学报（自然科学版），2006,34（3）：61-67.杨翠玲等.分析测试学报，2007,26（1）：29-33.）。

表3.近红外光谱法检测不同浓度6-BA对角果籽粒的影响

五、利用气相色谱实验检测油菜籽粒的脂肪酸各组分含量

为了考察6-BA处理是否影响油菜籽粒的脂肪酸组分的含量比例，我们采用PE8700型气相色谱仪（gas chromatography, GC）分析油菜籽粒脂肪酸组分，结果如表4所示，不同处理并没有引起脂肪酸各组分含量差异性改变。（高建芹等.江苏农业学报，2008，24（5）：581-585.）。

表4.气相色谱（GC）检测不同浓度6-BA对角果籽粒的脂肪酸含量的影响

Claims (1)

1.利用6-苄氨基嘌呤促进油菜角果生长的方法，包括如下步骤： 

（1）在油菜初花期选择长势一致的植株，首先去除主花序和二级及以上侧枝，选留一级侧枝，然后去除一级侧枝上已经开放的花朵，留下未开放的花蕾待处理，最后对选定的植株进行挂牌标记；

（2）处理液的配置：

将6-苄氨基嘌呤溶于含有体积比为0.1%的silwet L-77的1/2MS培养基中配制成浓度为0.01-1000ng/L的处理液；

（3）浸花处理：浸花前去除新开放的花朵，进行浸花处理时，将花蕾完全没入处理液，并且轻轻摇动，处理时间为5分钟；

（4）每隔一天浸花处理一次，总共处理3次，每次处理完毕，套上羊皮袋以保湿、保温、保纯，浸花处理完毕一周后将羊皮袋取下。

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