植物生长调节剂对大豆花荚脱落率及相关酶活性的影响

董卓，郑殿峰，孙福东，崔洪秋，刘春娟，冯乃杰

（黑龙江八一农垦大学农学院化控研究室，大庆 163319）

植物生长调节剂对大豆花荚脱落率及相关酶活性的影响

董卓，郑殿峰，孙福东，崔洪秋，刘春娟，冯乃杰

（黑龙江八一农垦大学农学院化控研究室，大庆 163319）

为探明不同植物生长调节剂对不同大豆品种脱落率及酶活性指标的影响。以5个大豆品种为材料，在R1期叶面喷施两种调节剂2－N，N－二乙氨基乙基己酸酯（DTA-6）和烯效唑（S3307）。结果表明：DTA-6有效降低了5个大豆品种的落花率；S3307降低了嫩丰18、绥农28、垦丰16和抗线6的落花率。DTA-6降低了嫩丰18、绥农28、垦丰16和抗线6的落荚率；S3307降低了合丰50和绥农28的落荚率。两处理总体上降低了大豆脱落花荚的MDA含量，提高了POD含量，因品种特性不同，效果也有所不同。除绥农28外，两种调节剂均提高了大豆产量。

植物生长调节剂（PGRs）；大豆；脱落花荚率；酶活性

近年来，我国大豆的需求量大幅度升高，大豆自给率逐渐降低，大量转基因大豆低价涌入中国市场，导致我国大豆种植面积呈现出下降的趋势[1]。由于我国人口剧增、大豆种植面积的减少和环境恶化等原因，大豆产量呈徘徊不前甚至下降的趋势。因此，提高大豆单位面积产量是弥补我国大豆供应不足的首要途径，但是大豆花荚脱落是普遍存在的一种生理现象，异常脱落会给农业生产带来重大的损失，直接影响到大豆的产量。而近年来植物生长调节剂在大豆上的理论研究和生产应用越来越受重视，其具有成本低、见效快、收益好、节省劳动力等的优点，已成为我国大豆高产、优质、高效栽培中的一项重要技术措施，应用范围极其广泛[2]。

植物生长调节剂对作物生理代谢起着重要的调控作用，进一步调控植物的生长发育。植物代谢的受阻会产生大量具有极强氧化性的活性氧，如果其大量存在于细胞内，将会损害细胞膜系统。而在此过程中，过氧化物酶（POD）是重要的保护性酶，保护细胞免遭氧化伤害，从而使植物维持正常的生长发育[3]。丙二醛（MDA）是植物膜脂受活性氧伤害而产生的主要终产物，它具有很强的细胞毒性，可强烈地与细胞内的蛋白质、酶等结合、交联使多种酶和膜系统遭受严重损伤，从而破坏生物膜本身的结构与功能，对细胞内许多生物大分子均有破坏作用。因此，其含量的多少可间接反映植物遭受逆境伤害和衰老程度的主要生理指标[4]。烯效唑（S3307）作为一种植物生长延缓剂，可有效地调控作物生长发育，其具有活性高、残留少、增强代谢的功能，能明显提高作物产量和品质[5]。宋莉萍[6]指出，在大豆V3期叶面喷施S3307降低了大豆花荚脱落率，在大豆V3、R1和R3期喷施降低了大豆花荚脱落率和纤维素酶活性，有利于大豆花荚的建成，最终提高了大豆产量[7]。宋胜等[8]指出S3307在一定浓度的范围内，可以增强大豆POD活性，降低MDA含量。2-N，N-二乙氨基乙基己酸酯（DTA-6），是一种DCPTA类似物，一种新型、广谱性的植物生长促进剂，能促进细胞分裂、伸长和植株碳代谢，具有高度安全性和实用性[9]。有研究表明，它在低浓度（1～40 mg·kg-1）下可促进碳水化合物代谢和物质积累，显著提高产量，并能改善作物品质[10]。郑殿峰等[12]研究表明，DTA-6可减缓MDA含量升高，其主要表现在中期，同时可提高POD活性；顾万荣等[11]研究表明，叔胺类活性物质DTA-6处理玉米和大豆叶片中POD活性均高于CK，降低了MDA的含量。李宁毅等[13]研究表明经过S3307处理的植株其POD活性较CK均有所提高。

当前，作物化学调控技术在国内外已广泛应用，但在大豆生产上应用较少。为此，我们用S3307和DTA-6两种不同生长调节剂处理不同品种的大豆，研究分析其形态、酶活性及产量变化，以期为植物生长调节剂在大豆高产栽培中的应用提供指导。通过研究分析同一时期叶面喷施不同植物生长调节剂对不同大豆品种植株的茎粗、株高、坐荚率和落花落荚MDA和POD含量及产量的作用规律，为生产提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验在黑龙江八一农垦大学林甸基地（北纬47°东经125°）。选用当地主栽基因型差异较大的嫩丰18、抗线6绥农28、垦丰16和合丰50五种大豆品种为试验材料。试验采用大田叶面喷施方式，以喷施清水为对照（CK），于初花期进行叶面喷施促进型调节剂60 mg·L-1DTA-6和延缓型调节剂50 mg·L-1S3307，用水量为225 kg·hm-2。随机区组设计，4次重复，每个小区面积20 m2。

1.2 取样及测定方法

待大豆达到始花期（R1期）叶面喷施调节剂DTA-6、S3307和清水，待大豆达到始荚期（R3期）开始进行取样，脱落花荚率的取样：喷施调节剂后，在每个小区随机选取面积为1 m2的区域，在地上铺设纱布网，以备准确调查花荚数目。关键酶活性的取样：于喷施调节剂后第28、35、42、56 d进行取样，每次随机选取脱落的花和荚混合的样品，简称为“脱落花荚”，经-40℃液氮速冻处理用于生理指标的测定，即POD和MDA。

1.3 数据分析

数据处理和绘图运用Excel2003，采用spss21.0进行方差分析。用DPSv7.05数据处理软件进行其他相关的分析。

2 结果与分析

2.1 植物生长调节剂对大豆脱落花荚率的影响

2.1.1 植物生长调节剂对大豆落花率的影响

如表1所示，喷施调节剂后，DTA-6处理的嫩丰18、绥农28、垦丰16，合丰50和抗线6落花率均比CK低。落花率减少的顺序依次为：抗线6＞合丰50＞垦丰16＞绥农28＞嫩丰18，其中比CK减少最大的是抗线6，比CK减小了19.21%；喷施调节剂后，S3307处理的嫩丰18，绥农28，垦丰16，合丰50，抗线6落花率除了垦丰16比CK高，其余品种的落花落荚率均比CK低。落花率减少的顺序依次为：合丰50＞绥农28＞抗线6＞嫩丰18＞垦丰16，其中比CK减少最大的是合丰50，比CK减小了13.05%。方差分析表明，喷施调节剂后，S3307和DTA-6处理的落花率处理与CK无显著性差异。

2.1.2 植物生长调节剂对大豆落荚率的影响

如表2所示，喷施调节剂后，除垦丰16以外，DTA-6处理的嫩丰18，绥农28，垦丰16和合丰50落荚率均比CK低，落荚率减少的顺序依次为：绥农28＞嫩丰18＞垦丰16＞抗线6＞合丰50，其中比CK减少最大的是绥农28，比CK减小了13.10%；S3307处理的合丰50和绥农28处理落荚率比CK低，嫩丰18、抗线6和垦丰16落荚率比CK高。落荚率减少的顺序依次为：合丰50＞绥农28＞嫩丰18＞抗线6＞垦丰16，其中比CK减少最大的合丰50，比CK减小了5.42%。方差分析表明，喷施调节剂后，DTA-6和S3307处理的落荚率与CK无显著性差异。

表1 R1期喷施调节剂对大豆落花率（%）的影响Table 1Effect of PGRS on soybean abscission flowers rate sprayed in R1stage

表2 R1期喷施调节剂对大豆落荚率（%）的影响Table 2Effect of PGRS on soybean abscission pods rate sprayed in R1stage

2.2 植物生长调节剂对大豆保护酶活性的影响

2.2.1 调节剂对不同大豆脱落花荚MDA含量的影响

大豆的抗逆性与丙二醛的含量成负相关。喷施调节剂后，各处理的丙二醛含量间具有一定的差异。如图1所示：在喷药后28 d，DTA-6和S3307处理的脱落花荚MDA的含量高于CK；在35 d后，DTA-6处理的MDA含量高于CK，而S3307处理的低于CK；在42 d后，DTA-6处理的MDA含量低于CK，S3307高于CK；在56 d后，DTA-6和S3307处理的MDA含量低于CK，分别比CK低5.0%和1.5%。

图1 PGRs对嫩丰18脱落花荚MDA含量的影响Fig.1Effect of PGRs on MDA content in abscission flowers and pods of nenfeng 18

如图2所示：在喷药后28 d，DTA-6和S3307处理的绥农28脱落花荚MDA的含量高于CK；在喷药后35 d，DTA-6处理的MDA含量低于CK，S3307处理高于CK；在喷药后42 d，DTA-6处理的MDA含量低于CK，S3307处理的高于CK；在喷药后56 d，DTA-6处理的MDA含量高于CK，S3307处理的低于CK。

图2 PGRs对绥农28脱落花荚MDA含量的影响Fig.2Effect of PGRs on MDA content in abscission flowers and pods of suinong 28

DTA-6和S3307处理对垦丰16脱落花荚MDA的含量如图3所示；在喷药后28 d，DTA-6处理垦丰16MDA含量高于CK，S3307低于CK；在喷药后35 d，DTA-6处理的MDA含量比CK减少23.7%，S3307高于CK；在喷药后42 d，DTA-6和S3307处理的MDA含量分别比CK低7.5%和22.8%；在喷药后56 d，DTA-6处理的MDA含量高于CK，而经S3307处理降低22.0%。

图3 PGRs对垦丰16脱落花荚MDA含量的影响Fig.3Effect of PGRs on MDA content in abscission flowers and pods of kenfeng 16

DTA-6和S3307处理对合丰50脱落花荚MDA的含量如图4所示：在喷药后28 d，DTA-6和S3307处理的合丰50脱落花荚MDA含量分别比CK低24.2%和10.9%；在喷药后35 d，DTA-6处理的MDA含量高于CK，S3307处理比CK下降10.0%；在喷药后42 d，DTA-6处理的MDA含量低于CK，S3307处理高于CK；在喷药后56 d，DTA-6和S3307处理的MDA含量分别比CK低11.6%和39.0%。

图4 PGRs对合丰50脱落花荚MDA含量的影响Fig.4Effect of PGRs on MDA content in abscission flowers and pods of hefeng 50

DTA-6和S3307处理对抗线6脱落花荚MDA的含量如图5所示：在喷药后28 d，DTA-6和S3307处理的抗线6落花落荚MDA的含量高于CK；在喷药后35 d，DTA-6和S3307处理的MDA的含量分别比CK低74.7%和78.2%；在喷药后42 d，DTA-6处理的MDA的含量高于CK，S3307处理的MDA的含量低于CK；在喷药后56 d，DTA-6和S3307处理的MDA的含量分别比CK低23.4%和74.8%。 2.2.2植物生长调节剂对大豆脱落花荚POD活性的影响

图5 PGRs对抗线6脱落花荚MDA含量的影响Fig.5Effect of PGRs on MDA content in abscission flowers and pods of kangxian6

相同品种大豆的抗逆性与保护酶的活性成正相关。调节剂处理后，各处理的过氧化物酶含量间具有一定的差异。DTA-6和S3307处理对嫩丰18脱落花荚的POD含量如图6所示：在喷药后28和35 d，处理的POD含量均分别比CK高39.8%、51.4%，73.0%和9.5%；在喷药后42 d，DTA-6处理的POD含量低于CK，S3307处理的POD含量高于CK；在喷药后56 d，处理的POD含量低于CK。

图6 PGRs对嫩丰18脱落花荚POD含量的影响Fig.6Effect of PGRs on POD activity in abscission flowers and pods of nenfeng 18

DTA-6和S3307处理对绥农28脱落花荚的POD含量如图7所示：在喷药后28 d时，DTA-6处理的POD高于CK，S3307处理的POD含量低于CK；在喷药后35和42 d时处理的POD含量均低于CK；在喷药后56 d，DTA-6处理的POD高于CK，S3307处理的落花落荚低于CK。

图7 PGRs对绥农28脱落花荚POD含量的影响Fig.7Effect of PGRs on POD activity in abscission flowers and pods of suinong 28

DTA-6和S3307处理对垦丰16脱落花荚的POD含量如图8所示：在喷药后28 d，处理的POD的含量高于CK，S3307处理的POD低于CK；在喷药后35 d，DTA-6处理的POD低于CK，S3307处理的落花落荚高于CK；在喷药后45 d，处理的POD均低于CK；在喷药后56 d，处理的落花落荚分别比CK高164.0%和23.8%。

图8 PGRs对垦丰16脱落花荚POD含量的影响Fig.8Effect of PGRs on POD activity in abscission flowers and pods of kenfeng 16

DTA-6和S3307处理对合丰50脱落花荚的POD含量如图9所示：在喷药后28和56 d，处理的POD含量分别比CK高13.0%、38.3%，55.9%和124.0%；在喷药后35和42 d，用DTA-6处理的POD低于CK，S3307处理的落花落荚分别比CK高11.6%和34.5%。

DTA-6和S3307处理对抗线6脱落花荚的POD含量如图10所示：在喷药后28 d时处理的POD分别比CK高9.1%和64.1%；，在喷药后35和56 d时处理的POD含量均低于CK；在喷药后45 d，处理的POD的含量低于CK，S3307处理的POD高于CK。

图9 PGRs对合丰50脱落花荚POD含量的影响Fig.9Effect of PGRs on POD activity in abscission flowers and pods of hefeng 50

图10 PGRs对抗线6脱落花荚POD含量的影响Fig.10Effect of PGRs on POD activity in abscission flowers and pods of kangxian 6

2.3 植物生长调节剂对大豆产量的影响

如表5所示，喷施调节剂后，DTA-6和S3307处理嫩丰18产量分别比CK增加了7.27%和0.25%，方差分析表明均未达到显著水平。DTA-6处理的绥农28产量比CK增加了1.53%，表明与CK相比差异显著。DTA-6和S3307处理的垦丰16产量比CK分别增加了6.63%和7.50%，但未达到显著水平。DTA-6和S3307处理的合丰50产量比CK增加了15.20%和5.68%，但也未达到显著水平。方差分析表明，合丰50喷施DTA-6和S3307能有效增加大豆产量。DTA-6和S3307处理的抗线6产量分别比CK增加了16.98%和12.29%，但与CK相比差异不显著。

3 讨论

植物生长调节剂的应用，可以增加有效坐荚数，有利于生殖生长，促进产量的增加，这与康蓉蓉、宫占元等[14-15]的研究结果一致。喷施调节剂后，DTA-6处理的大豆落花率均比CK低，除合丰50以外，S3307处理的大豆落花率均比CK低。S3307处理的合丰50和绥农28落荚率比CK低，嫩丰18、抗线6和垦丰16落荚率比CK高。而其处理与CK物未达到显著性。其中喷施DTA-6对合丰50和抗线6这两个品种增产效果最佳，绥农28与CK相比差异不显著，这可能与大豆品种本身特性有关。关于调节剂提高大豆产量可能还有许多其他因素在起作用，如基因调控、信号转导以及植物内源激素系统的调控等诸多方面，有关机理尚待深入研究。

表3 植物生长调节剂对大豆产量（kg·hm-2）的影响Table 3Effect of PGRs on yield of soybean

植物在逆境胁迫过程中往往发生膜脂过氧化作用，最终分解产物是MDA。在研究中，DTA-6处理MDA含量依序为抗线6＞绥农28＞合丰50＞垦丰16、嫩丰18。S3307处理MDA含量依序为抗线6＞垦丰16＞合丰50＞绥农28＞嫩丰18。POD是植物细胞抵御活性氧伤害的重要保护酶，可以保护细胞膜的功能。研究中，DTA-6处理POD含量依序为垦丰16＞嫩丰18＞合丰50＞绥农28＞抗线6；S3307处理的落花落荚中的POD含量依序为合丰50＞嫩丰18＞抗线6＞垦丰16＞绥农28。在喷药后42 d，处理与CK的POD含量都明显高于喷药后28 d与35 d。初花期叶面喷施DTA-6和S3307，总体上降低了大豆的MDA的含量，提高了POD的含量，因品种特性的不同，效果也有所不同，这与郑殿峰等[12，16]的研究结果相一致。

4 结论

结果表明，两处理总体上增加了大豆株高、茎粗、坐荚率和单株分类荚等指标，降低了脱落花率和脱落荚率等指标，同时对于保护酶活性也产生相应影响。综上所述，植物生长调节剂对大豆茎粗、株高和坐荚率等具有一定的调控作用，能够调控大豆的形态建成，在不同大豆品种上都有不同的增产效应，进而提高大豆产量。

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Effect of Plant Growth Regulators on Abscission Flowers and Pods Rate and Enzyme Activity of Soybean

Dong Zhuo，Zheng Dianfeng，Sun Fudong，Cui Hongqiu，Liu Chunjuan，Feng Naijie
（Chemical Control Laboratory，College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

Five soybean（Glycine max）cultivars as the materials which were sprayed PGRs of diethyl amino ethyl caproate（DTA-6）and uniconazole（S3307）at R1 stage to study the influence of spraying different plant growth regulators on abscission flowers and pods and enzyme activity of soybean.The results showed that DTA-6 effectively reduced the abscission flowers rate in five varietives，and S3307 effectively reduced the abscission flowers rate in Nenfeng18、Suinong28、Kenfeng16 or Kangxian6.DTA-6 effectively reduced the abscission pods rate in Nenfeng18、Suinong28、Kenfeng16 or Kangxian6 and S3307 effectively reduced the abscission pods rate in Hefeng50 or Suinong28.MDA content was reduced and POD content increased of different varieties by PGRs.Because of the characteristics of different varieties，PGRs had different effect，both PGRs increased the yield offive soybeans except Suinong28.

plant growth regulators（PGRs）；soybean；abscission flowers and pods rate；enzymatic activity

S565.1；S482.8

A

1002-2090（2017）01-0011-06

2015-11-12

国家科技支撑计划项目（2012BAD20B04）；国家自然科学基金项目（31171503、31271652）；黑龙江省杰出青年基金项目（JC201309）；黑龙江农垦总局科技攻关项目（HNK12A-06-03、HNK12A-09-02）。

董卓（1991-），女，黑龙江八一农垦大学农学院2013级硕士研究生。

郑殿峰，男，教授，博士研究生导师，E-mail：zdffnj@263.net。