邵苗苗,朱亞艷,秦 雪,趙 楊
(貴州大學(xué)林學(xué)院,貴州 貴陽 550225)
馬尾松在我國分布極廣,北自河南及山東南部,南至兩廣、臺灣(臺灣五葉松),東自沿海,西至四川中部、貴州及云南,遍布于華中華南各地。以速生、豐產(chǎn)、適生能力強、分布廣、全樹綜合利用程度高、用途廣泛等優(yōu)良特性,而成為我國南方最主要優(yōu)質(zhì)針葉用材樹種之一。
花芽分化是一個高度復(fù)雜的生理生化和形態(tài)發(fā)生過程,在一定條件下,接受環(huán)境信號產(chǎn)生信號物質(zhì),運輸?shù)角o端分生組織,啟動成花控制基因,并在許多基因的相互作用和許多代謝途徑的制約下使莖端分生組織成花。成花過程是一個從量變到質(zhì)變的過程,也是一個復(fù)雜的多層次、多元化反應(yīng)過程[1]。除外界因素以外,影響花芽分化的內(nèi)因也極其復(fù)雜,其中內(nèi)源激素是花芽分化的關(guān)鍵,養(yǎng)分是花芽分化的基礎(chǔ),基因表達是花芽分化的途徑[2]。激素在果樹花芽分化中研究的較多,在針葉類植物中研究較少。為此,我們進行了不同激素及其不同濃度處理對馬尾松營養(yǎng)物質(zhì)的變化影響研究,旨在探討花芽分化與內(nèi)源激素水平的關(guān)系,為進一步探討馬尾松成花調(diào)控機理、促進開花結(jié)實提供參考。
試驗在馬寨馬尾松種子園進行,位于貴州省都勻市奉合鄉(xiāng),北緯26°16'、東經(jīng)107°31',屬中亞熱帶濕潤區(qū),年平均氣溫15.8°,最低氣溫-6.9℃,≥10℃積溫4979℃,年均降水量1 423 mm。試驗林區(qū)海拔960~1 040 m,坡向西北,成土母巖為泥質(zhì)灰?guī)r,土壤為山地黃壤原積型,坡度10~25°,土層厚40~60 cm,土壤p H值5.0~5.2,有機質(zhì)含量0.3%,肥力中下。
試驗設(shè)計為4因素、3水平,即4種激素,每種激素3個濃度,共12個處理,對照為清水(表1)。
表1 試驗設(shè)計
在馬尾松種子園選擇生長勢相同、生長良好、無病蟲害的馬尾松12棵,每個處理及其對照分別選1棵樹,每棵樹上選擇200個枝條,其中樹下部和中上部各100個,掛標牌。從9月15號開始處理,到11月10日最后一次處理,其間每隔15d天左右處理一次。采用環(huán)剝后涂抹及噴灑的方式處理。除最后一次處理后采樣間隔時間不固定外,其他各次處理后一周采樣,分別采取樹體中上部和下部花芽旁的枝條,放入-80°C冰箱中保存;為保證針葉中養(yǎng)分含量穩(wěn)定,采樣時間為上午9:30~10:30。
可溶性蛋白含量考馬斯亮藍G-250染色法、可溶性糖含量采用蒽酮法測定。
數(shù)據(jù)采用算術(shù)平均數(shù),采用SPSS17.0分析軟件對數(shù)據(jù)進行整理和分析。
從表2可以看出,馬尾松中上部樹體針葉水溶性蛋白質(zhì)含量不同激素及其不同濃度處理,一般都是2012年11月10日最高;馬尾松中上部樹體針葉蛋白質(zhì)含量,在激素BAP濃度為250 mg·L-1、500 mg·L-1時,除2012年11月10日,處理顯著高于對照外(p<0.05),其他各個采樣時間點處理一般高于對照,但差異都不顯著(p>0.05)。對馬尾松中上部樹體針葉蛋白質(zhì)含量,表明在樹的中上部濃度為250 mg/L、500 mg/L的BAP處理后,處理組蛋白質(zhì)含量高于對照組。而濃度為1 000 mg/L的BAP處理后,處理組和對照組含量基本持平。說明高濃度的BAP處理后對枝條內(nèi)蛋白質(zhì)的含量不一定有影響,但都在11月10號時達到最大值。而其他不同激素不同濃度處理后,處理組與對照組蛋白質(zhì)的含量基本相同,都是先增加后減少的趨勢,在11月10號時達到最大值值.由此說明該時期對馬尾松進行AA、IBA、GA3處理對馬尾松針葉內(nèi)蛋白質(zhì)含量變化沒有顯著影響。
蛋白質(zhì)是細胞分裂,分化和增殖的主要物質(zhì)基礎(chǔ),其含量變化與花芽分化也有密切關(guān)系,從上圖得知,蛋白質(zhì)含量逐漸增加到11月10號時達到最高峰,隨后逐步遞減。
表3、表4表明經(jīng)不同激素及不同濃度的處理,處理組與對照組水溶性糖的含量基本相同。都是先增加后減少的趨勢,在10月26號時達到最大值。
蛋白質(zhì)是重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì),有人認為葉片旺盛的蛋白質(zhì)代謝不利于花芽分化,但當花芽分化時蛋白質(zhì)的大量積累是成花重要物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。蛋白質(zhì)是生物生理功能的執(zhí)行者和生命現(xiàn)象的直接體現(xiàn)者。在花芽分化過程中常伴隨著蛋白質(zhì)合成過程增強[4,5]。上述結(jié)果表明在11月中旬馬尾松花芽分化生長達到旺盛時期。
糖類物質(zhì)作為植物中主要的同化物質(zhì),在植物生長發(fā)育、生理代謝中起著非常重要的作用。在花芽分化階段,生長點作為“庫”,它的建成更是與糖類等同化物質(zhì)的代謝密切相關(guān)。糖類物質(zhì)在生長點花芽分化過程中的變化將直接反應(yīng)出生長點花芽分化的進程[6]。糖是植物生長發(fā)育與基因表達的重要的調(diào)節(jié)因子,它不僅是能量來源和結(jié)構(gòu)物質(zhì),而且在信號轉(zhuǎn)到中具有類似激素的初級信使作用??扇苄蕴菂⑴c滲透調(diào)節(jié),并可能在維持植物蛋白穩(wěn)定方面起到重要作用。
表2 不同處理馬尾松中上部樹體針葉蛋白質(zhì)含量
表3 不同處理馬尾松下部樹體針葉蛋白質(zhì)含量
表4 不同處理馬尾松中上部樹體針葉水溶性糖含量
表5 不同處理馬尾松下部樹體針葉蛋白質(zhì)含量
可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖在植物代謝過程中共同作用,保證植物的正常代謝,為植物的花芽分化提供能量及穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。
在此試驗中經(jīng)過不同激素及濃度的激素處理后,蛋白質(zhì)和可溶性糖的含量與對照組沒什么變化,可能是處理方法和處理時期不恰當,由于馬尾松枝條中含有大量的松脂,在環(huán)剝過程中迅速堵塞傷口,阻礙枝條對激素的吸收,此外,9月中旬,馬尾松生長進入停止階段,對激素的吸收能力大大減弱,因此,選擇正確的試驗方法和處理時期,是本實驗成敗的關(guān)鍵,處理過程中出現(xiàn)的問題,在以后的試驗中有待改進。
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