植物生长延缓剂在人参属植物上的应用研究进展.pdf
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1、人参研究GINSENG RESEARCH2023 年第 4 期植物生长调节剂(Plant Growth Regulators袁PGRs)是人工合成的具有植物激素活性的一类物质1遥植物生长调节剂在农业上的应用始于20 世纪30 年代袁 现今广泛应用于大田作物和园艺植物2遥植物生长调节剂依据对植物茎顶端的作用方式分类袁 分为植物生长促进剂尧植物生长抑制剂和植物生长延缓剂三大类3遥 植物生长延缓剂能够抑制植物茎部近顶端分生组织细胞的分裂尧 伸长和生长速度袁 而对顶端分生组织不产生作用遥但由于作用特点是抑制赤霉素生物合成袁所以其抑制作用可以被赤霉素逆转袁 根据抑制赤霉素合成过程中的位置不同袁可以分为季
2、铵类化合物尧含氮杂环化合物和酰基环己烷二酮三类4遥1 植物生长延缓剂类型1.1 季铵类化合物季铵类化合物袁又被称作野鎓类化合物冶袁作用机制主要是通过抑制内根贝壳烯合成酶的活性袁 抑制玷巴焦磷酸生成贝壳杉烯的过程袁 使内源赤霉素的生物合成受阻5袁 现今应用较为广泛的主要有矮壮素和缩节胺遥矮壮素袁化学名为2-氯乙基三甲基氯化铵袁纯品为白色结晶遥矮壮素可经植物叶尧嫩枝尧芽和根系吸收袁然后转移到作用部位遥矮壮素抑制作物茎秆细胞伸长袁但不会抑制细胞分裂袁从而让植株变矮袁降低植株徒长和倒伏的可能性袁另外还能够增加根部的吸水性袁能够对植株内部脯氨酸的积存产生明显作用袁 增强植株的抗干燥尧低温和疾病的抗逆能力
3、遥 同时袁矮壮素在部分植物体内转化为氯化胆碱袁 在土壤中能迅速被土壤微生物分解袁不会出现土壤板结问题袁对土壤中的微生物影响较小6遥缩节胺(Chlormequat,1,1-二甲基哌啶氯化物)袁也称甲哌鎓袁是一种高效尧低毒尧无药害内吸性药剂袁经由根尧嫩枝尧叶片吸收袁然后传导到作用部位袁根据用量和各个植物的不同生长期喷洒袁调节植物生长袁使植株坚实抗倒伏袁改进色泽袁增加产量7遥在国内外棉花生产上广泛应用袁 通过减少棉花内生GA 水平来抑制细胞的伸长和扩大袁塑造良好株型袁改善生理特性尧产量尧纤维品质8遥1.2 含氮杂环化合物含氮杂环化合物袁属环状化合物袁结构特点为杂环上含有SP2-杂环氮袁氮分子上的孤电
4、子对可以抑制贝壳烯氧化酶的活性袁 抑制了内根-贝壳衫烯酸的生成袁从而抑制GA 生物合成袁也抑制甾醇的生物合成5遥 现今应用较为广泛的主要有多效唑(PP333)和烯效唑渊S3307冤遥多效唑(2RS,3RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊-3-醇袁白色晶体袁不溶于水袁可溶于甲醇等有机溶剂袁 是英国于20 世纪70 年代成功研制的一种高效低毒植物生长调节剂袁 能抑制赤霉素的生物合成袁减少细胞分裂尧伸长袁可由种子尧根尧茎尧叶吸收袁通过木质部传导袁不能从韧皮部运输9遥有研究指出袁多效唑致使植株矮化袁主要原因是抑制了植物内源GA 和IAA 的生物合成袁降低
5、了GA 和IAA 的含量水平10遥 同时多效唑还是一种低毒尧高效和广谱性的杀菌剂袁有相当强的抑菌能力袁可有效防治多种病害袁在农作物防治病害中有广泛的应用11遥烯效唑是20 世纪80 年代由日本住友化学公司推出的一种高效植物生长抑制剂和广谱内吸性杀菌剂遥烯效唑具有易降解袁生理活性强袁对多种植物生长有延缓作用等特点12遥 烯效唑对促进植株矮健尧抗倒伏和防衰老等都具有明显效果袁尤其是在作物面对逆境(如干旱尧高温尧低温尧盐害尧内涝和病害等)的胁迫时袁烯效唑能显著增强作物对逆境的抵抗能力袁 从而达到增产目的13遥 烯效唑活性较多效唑高6耀10 倍袁使用剂量较小袁其在土壤中的残留量仅为多效唑的1/10袁
6、因此常作为多效唑的替代品使用遥1.3 酰基环己烷二酮酰基环己烷二酮类主要干扰GA 生物合成的最后步骤袁 即从GA12 醛转变为GAS袁 使GA 活化过程受阻袁可抑制植物地上部分的生长而不影响其发育袁如调环酸钙尧比久等4遥调环酸钙(prohexadione calcium)化学名称为3,5-二氧代-4-丙酰基环己烷羧酸钙袁1983 年袁由日本科学家首次研制合成14遥 调环酸钙的发现开创了赤霉素生物合成后期抑制的新领域袁目前广泛应用于促进植物发育和侧芽生长袁调控花期袁提高植株坐果率袁有效控制植株旺长袁进而达到提高产量和品质的效果遥 此外袁调环酸植物生长延缓剂在人参属植物上的应用研究进展丁万博1袁王
7、泓灏2袁栾晓阳2袁黄殿杰2袁王 晶2袁李永哲2袁张京楼2*渊1.吉林农业大学中药材学院袁长春 130118曰2.吉林省集安益盛药业股份有限公司袁集安 134200冤基金项目院吉林省科技发展计划重大科技成果转化项目袁项目编号院20180301002YY遥作者简介院丁万博袁硕士在读袁研究方向院农艺种业遥*通信作者院张京楼袁男袁博士袁主要从事生物技术尧微生物鉴别及应用尧中药材种植等方面研究遥 E-mail院.DOI院10.19403/ki.1671-1521.2023.园4.01544人参研究GINSENG RESEARCH2023 年第 4 期丁万博等院植物生长延缓剂在人参属植物上的应用研究进展钙
8、还能调节植株新陈代谢袁提高作物抗逆性15遥比久(丁酰肼袁daminozide袁B9)袁可抑制内源生长素及赤霉素的合成袁同时加速体内生长素的分解袁对双子叶植物敏感遥具有良好的吸收和传导性能袁调节养分分配袁能使作物生长健壮袁产量高袁对严寒和干旱的耐受能力有所提高袁能起到保花保蕾的作用16遥2 植物生长延缓剂对人参属植物生长发育的影响2.1 农艺性状植物生长延缓剂对植物株型起到一定的矮化紧凑效果袁增加植株茎粗袁增强作物的抗倒伏能力袁同时能够在不同程度上影响作物营养物质的再分配和再利用袁 抑制地上部分生长袁 促进植株地下部分根系的生长袁 达到增产的效果遥 张修刚等人研究表明多效唑以200mg 窑 L-
9、1的浓度对6 年生人参进行叶面喷施后袁处理组茎长尧叶长和叶宽增长幅度明显低于对照组袁产量较对照组显著提高袁增产23.4%遥 同时证明经过多效唑处理后袁在抑制人参地上部分生长的情况下袁促进了不定根的生长发育17遥 潘贵修等人研究表明5 年生留籽人参喷施200 和300mg 窑 L-1多效唑后袁花期提前35 天袁果实成熟期提前710 天袁人参种子产量分别较对照组提高21.7%和28.0%袁 显著抑制了人参植株的营养生长袁促进了生殖生长18遥李业恪等人研究表明袁B9 以1000耀4000mg 窑 L-1施用时对3耀6 年的人参茎部以及花轴都有显著的抑制作用袁随浓度增加抑制效果增强袁随年限增加抑制效果
10、减弱袁 且经B9 处理后袁 人参出现多芽孢的比例显著增加袁抑制了人参地上部分生长袁减少茎内部物质消耗袁使养分更多的输送到根部袁促进了地下部分的生长袁使单株根重尧单位面积产量尧参苗质量显著提高19遥 杨靖春等人研究表明袁喷施B9 促进人参果籽粒的成熟袁增加人参籽粒千粒重袁人参产量增加13.54%至26.74%20遥 虽然施用B9 能够显著提高人参种子产量袁 但是李达正的研究结果表明袁 在一年内喷施的次数越多和浓度越高袁种子后期的裂口率越低袁 因此在留种田不建议施用B921遥孟繁莹等人研究表明3 年生西洋参喷施100mg 窑 L-1的氯化胆酰后袁单根重较对照组增加66%袁植株根冠比增加46.7%2
11、2遥黄奎等人研究表明袁甲哌鎓以3000g 窑 hm-2在人参属植物三七上施用时袁 对株高和茎粗有明显促进作用袁4500g 窑 hm-2时增加了地下部分鲜重和根系长度袁从而提高了三七产量23遥2.2 生理调控植物生长延缓剂对作物的生理调控体现在能够改善植株光合性能袁 提高叶绿素含量尧 渗透调节物质含量尧抗氧化酶活性袁以及延缓膜脂过氧化袁稳定膜系统的结构和功能袁延缓植株衰老进程24遥 白宝璋等人研究表明袁在人参展叶期进行B9 茎叶喷施袁有利于促进叶片吸水力袁提高叶片叶绿素含量2.19%13.83%袁尤其对叶绿素a 含量的增幅最为明显袁 光合速率能够提高3.28%13.09%袁B9 改善了光合产物的
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