新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (5): 1068-1076.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.05.004
• 作物遗传育种·耕作栽培·生理生化·种质资源 • 上一篇 下一篇
郑瑞明1,2(), 周小云2,3, 李进2,3, 张军高2,3, 陈勇3, 马德英1, 梁晶2,3, 龚静云2,3, 雷斌2,3()
收稿日期:
2021-10-11
出版日期:
2022-05-20
发布日期:
2022-06-09
通信作者:
雷斌
作者简介:
郑瑞明(1996-),男,安徽合肥人,硕士研究生,研究方向为农作物化控技术与产品,(E-mail) 196685079@qq.com
基金资助:
ZHENG Ruiming1,2(), ZHOU Xiaoyun2,3, LI Jin2,3, ZHANG Jungao2,3, CHENG Yong3, MA Deying1, LIANG Jing2,3, GONG Jingyun2,3, LEI Bin2,3()
Received:
2021-10-11
Online:
2022-05-20
Published:
2022-06-09
Correspondence author:
LEI Bin
Supported by:
摘要:
【目的】研究苦豆子(Sophraalopecuroides)、孜然(Cuminum cyminum)、苦草(Vallisneria natans)3种植物甲醇提取物对小麦的生长调节作用,为新型植物源生长调节剂的研制提供依据。【方法】选用春小麦品种新春44号为材料,以清水处理为对照,将苦豆子、孜然和苦草甲醇提取物浸膏分别制备成3种不同浓度(1%、0.1%、0.01%)的溶液,于小麦拔节前期连续喷施3次,分析小麦株高等茎秆性状、光合特性及产量等相关指标的影响;采用主成分分析法,筛选并评价植物提取物的生物活性。【结果】0.01%苦豆子甲醇提取物处理后,小麦基部第1、2、3节间长度分别降低27.8%、13.4%、4.5%;茎粗分别增加9.4%、16.1%、14.3%;基部3节IAA含量提高16.2%;基部3节ABA含量降低7.9%;株高降低5.6%;旗叶净光合速率增加3.9%;旗叶SPAD值增加6.2%;千粒重、籽粒重量、容重分别增加2.8%、24.7%和3.6%。0.01%苦豆子处理效果显著优于其他处理组。【结论】苦豆子、孜然和苦草3种低浓度甲醇提取物对小麦均具有不同程度的生长调控作用,能缩短节间长度和增加茎粗,增强小麦抗倒伏能力,降低小麦株高的作用,改善田间的通风透光条件,提高旗叶光合作用,提高光能利用率和作物产量。0.01%苦豆子处理效果最优,0.01%孜然甲醇提取物次之。
中图分类号:
郑瑞明, 周小云, 李进, 张军高, 陈勇, 马德英, 梁晶, 龚静云, 雷斌. 3种植物提取物对小麦茎秆性状、光合特性及产量的影响[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(5): 1068-1076.
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图1 不同处理下小麦基部节间长变化 注:不同小写字母表示处理间在P<0.05水平上差异显著。CK:清水作为对照;S1:0.01%苦豆子甲醇提取物;S2:0.1%苦豆子甲醇提取物;S3:1%苦豆子甲醇提取物;S4:0.01%孜然甲醇提取物;S5:0.1%孜然甲醇提取物;S6:1%孜然甲醇提取物;S7:0.01%苦草甲醇提取物;S8:0.1%苦草甲醇提取物;S9:1%苦草甲醇提取物,下同
Fig.1 Comparison of basal internode length in Wheat Note: Different lowercase letters in the picture indicate that there is significant difference between treatments at P<0.05. CK: water as a control group; S1: 0.01% methanol extraction from Sophra alopecuroides; S2: 0.1% methanol extraction from Sophra alopecuroides; S3: 1% methanol extraction from Sophra alopecuroides; S4: 0.01% methanol extraction from Cuminum cyminum; S5: 0.1% methanol extraction from Cuminum cyminum; S6: 1% methanol extraction from Cuminum cyminum; S7: 0.01% methanol extraction from Vallisneria natans; S8: 0.1% methanol extraction from Vallisneria natans; S9: 1% methanol extraction from Vallisneria natans. The same as below
处理 Treatment | 净光合速率 Pn (μmol/(m2·S)) | 蒸腾速率 Tr (mmol/(m2·S)) | 气孔导度 Gs (mol/(m2·S)) | 胞间二氧化碳浓度 Ci (μmol/L) | 气孔限制值 Stomatal limiation | SPAD值 SPAD value |
---|---|---|---|---|---|---|
CK | 14.9±1.2a | 9.3±0.7a | 19.4±2.3a | 315.7±15.7a | 0.2a | 50.7±0.6a |
S1 | 15.5±1.1a | 9.7±0.8a | 21.9±3.0a | 322.3±30.0a | 0.2a | 54.1±1.8a |
S2 | 14.9±1.1b | 9.0±0.7a | 19.3±3.5b | 310.3±25.0c | 0.2a | 49.9±1.0b |
S3 | 13.2±1.2c | 9.0±0.9a | 18.3±3.2c | 310.5±23.8c | 0.2a | 48.2±1.0b |
S4 | 15.0±1.1b | 9.3±0.7a | 20.7±3.6b | 316.2±18.6b | 0.2a | 48.0±1.5b |
S5 | 14.8±1.2b | 9.1±0.7a | 19.6±3.0b | 314.6±10.8b | 0.2a | 49.9±0.9b |
S6 | 14.0±1.1c | 9.2±0.7a | 18.5±4.1c | 310.6±23.6b | 0.2a | 48.9±1.9b |
S7 | 15.0±1.1b | 9.7±0.7a | 20.3±4.3b | 318.8±17.0b | 0.2a | 48.6±1.5b |
S8 | 14.9±1.1b | 9.3±0.8a | 19.6±3.4b | 314.3±16.9b | 0.2a | 47.6±1.4b |
S9 | 14.3±1.1c | 9.4±0.7a | 18.8±2.5c | 314.5±28.6b | 0.2a | 47.8±1.5b |
表1 不同处理下小麦旗叶光合特性变化
Table 1 Comparison of photosynthetic characteristics of flag leaves in Wheat
处理 Treatment | 净光合速率 Pn (μmol/(m2·S)) | 蒸腾速率 Tr (mmol/(m2·S)) | 气孔导度 Gs (mol/(m2·S)) | 胞间二氧化碳浓度 Ci (μmol/L) | 气孔限制值 Stomatal limiation | SPAD值 SPAD value |
---|---|---|---|---|---|---|
CK | 14.9±1.2a | 9.3±0.7a | 19.4±2.3a | 315.7±15.7a | 0.2a | 50.7±0.6a |
S1 | 15.5±1.1a | 9.7±0.8a | 21.9±3.0a | 322.3±30.0a | 0.2a | 54.1±1.8a |
S2 | 14.9±1.1b | 9.0±0.7a | 19.3±3.5b | 310.3±25.0c | 0.2a | 49.9±1.0b |
S3 | 13.2±1.2c | 9.0±0.9a | 18.3±3.2c | 310.5±23.8c | 0.2a | 48.2±1.0b |
S4 | 15.0±1.1b | 9.3±0.7a | 20.7±3.6b | 316.2±18.6b | 0.2a | 48.0±1.5b |
S5 | 14.8±1.2b | 9.1±0.7a | 19.6±3.0b | 314.6±10.8b | 0.2a | 49.9±0.9b |
S6 | 14.0±1.1c | 9.2±0.7a | 18.5±4.1c | 310.6±23.6b | 0.2a | 48.9±1.9b |
S7 | 15.0±1.1b | 9.7±0.7a | 20.3±4.3b | 318.8±17.0b | 0.2a | 48.6±1.5b |
S8 | 14.9±1.1b | 9.3±0.8a | 19.6±3.4b | 314.3±16.9b | 0.2a | 47.6±1.4b |
S9 | 14.3±1.1c | 9.4±0.7a | 18.8±2.5c | 314.5±28.6b | 0.2a | 47.8±1.5b |
处理 Treatment | 穗粒数 Grain number (粒) | 籽粒重量 Seed weight (g) | 千粒重 1,000 -grain weight (g) | 容重 Density (g/L) | 理论产量 Theoretical yield (kg/hm2) |
---|---|---|---|---|---|
CK | 31.3±2.6b | 32.0±0.1b | 49.6±1.3b | 810.3±5.5b | 5 449.9±13.4b |
S1 | 34.5±2.6a | 39.9±1.4a | 51.0±1.4a | 839.8±6.5a | 6 204.8±13.6a |
S2 | 33.5±2.9b | 34.3±1.4b | 49.9±1.8b | 821.8±6. | 5 895.1±25.2b |
S3 | 29.0±2. | 28.9±0.8b | 49.7±1.3b | 812.2±6. | 5 082.2±22.7b |
S4 | 34.00±2. | 35.5±1.5a | 50.4±1. | 837.0±4. | 6 042.9±24.8ab |
S5 | 33.00±2.4b | 34.6±0. | 50.0±1. | 812.3±1. | 5 818.3±12.9b |
S6 | 27.0±2.3d | 26.0±0.2c | 49.1±1.2b | 818.0±8. | 4 674.8±22.8d |
S7 | 30.7±2. | 31.5±1.2b | 49.6±1.4b | 809.8±2. | 5 345.3±33.2bc |
S8 | 32.5±2.4b | 30.9±0. | 50.0±1. | 817.8±5. | 5 730.4±22.9b |
S9 | 29.0±2.2bc | 26.8±1.7c | 49.0±1.3b | 814.5±5. | 5 010.8±12.9bc |
表2 小麦产量及产量构成因素比较
Table 2 Comparison of yield and yield components in Wheat
处理 Treatment | 穗粒数 Grain number (粒) | 籽粒重量 Seed weight (g) | 千粒重 1,000 -grain weight (g) | 容重 Density (g/L) | 理论产量 Theoretical yield (kg/hm2) |
---|---|---|---|---|---|
CK | 31.3±2.6b | 32.0±0.1b | 49.6±1.3b | 810.3±5.5b | 5 449.9±13.4b |
S1 | 34.5±2.6a | 39.9±1.4a | 51.0±1.4a | 839.8±6.5a | 6 204.8±13.6a |
S2 | 33.5±2.9b | 34.3±1.4b | 49.9±1.8b | 821.8±6. | 5 895.1±25.2b |
S3 | 29.0±2. | 28.9±0.8b | 49.7±1.3b | 812.2±6. | 5 082.2±22.7b |
S4 | 34.00±2. | 35.5±1.5a | 50.4±1. | 837.0±4. | 6 042.9±24.8ab |
S5 | 33.00±2.4b | 34.6±0. | 50.0±1. | 812.3±1. | 5 818.3±12.9b |
S6 | 27.0±2.3d | 26.0±0.2c | 49.1±1.2b | 818.0±8. | 4 674.8±22.8d |
S7 | 30.7±2. | 31.5±1.2b | 49.6±1.4b | 809.8±2. | 5 345.3±33.2bc |
S8 | 32.5±2.4b | 30.9±0. | 50.0±1. | 817.8±5. | 5 730.4±22.9b |
S9 | 29.0±2.2bc | 26.8±1.7c | 49.0±1.3b | 814.5±5. | 5 010.8±12.9bc |
处理 Treat ment | 因子 Factors | F1 | F2 | F | 排序 Order | |
---|---|---|---|---|---|---|
Factor 1 | Factor 2 | |||||
CK | -0.46 | 0.16 | -1.52 | 0.21 | -1.26 | 7 |
S1 | 1.59 | -0.35 | 5.20 | -0.48 | 4.35 | 1 |
S2 | -0.01 | 1.32 | -0.02 | 1.81 | 0.26 | 4 |
S3 | -1.12 | -0.52 | -3.66 | -0.72 | -3.22 | 9 |
S4 | 0.32 | 1.92 | 1.06 | 2.62 | 1.29 | 2 |
S5 | 0.07 | 0.53 | 0.22 | 0.72 | 0.30 | 3 |
S6 | -1.14 | -1.16 | -3.73 | -1.58 | -3.41 | 10 |
S7 | -0.06 | -0.52 | -0.20 | -0.72 | -0.28 | 5 |
S8 | -0.15 | 0.52 | -0.50 | 0.71 | -0.32 | 6 |
S9 | -0.95 | -0.61 | -3.10 | -0.83 | -2.76 | 8 |
表3 主成分比较
Table 3 Comparison of principal component analysis
处理 Treat ment | 因子 Factors | F1 | F2 | F | 排序 Order | |
---|---|---|---|---|---|---|
Factor 1 | Factor 2 | |||||
CK | -0.46 | 0.16 | -1.52 | 0.21 | -1.26 | 7 |
S1 | 1.59 | -0.35 | 5.20 | -0.48 | 4.35 | 1 |
S2 | -0.01 | 1.32 | -0.02 | 1.81 | 0.26 | 4 |
S3 | -1.12 | -0.52 | -3.66 | -0.72 | -3.22 | 9 |
S4 | 0.32 | 1.92 | 1.06 | 2.62 | 1.29 | 2 |
S5 | 0.07 | 0.53 | 0.22 | 0.72 | 0.30 | 3 |
S6 | -1.14 | -1.16 | -3.73 | -1.58 | -3.41 | 10 |
S7 | -0.06 | -0.52 | -0.20 | -0.72 | -0.28 | 5 |
S8 | -0.15 | 0.52 | -0.50 | 0.71 | -0.32 | 6 |
S9 | -0.95 | -0.61 | -3.10 | -0.83 | -2.76 | 8 |
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