王文莉,王秀峰,孫憲芝,鄭成淑

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院,作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,園藝作物生物學(xué)農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,山東泰安271018

SFE和AMD對(duì)光周期誘導(dǎo)菊花成花期芽和葉片蔗糖含量及其相關(guān)酶活性的影響

王文莉,王秀峰,孫憲芝,鄭成淑*

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院,作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,園藝作物生物學(xué)農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,山東泰安271018

以切花菊品種‘神馬’為試材，研究了蔗糖合成酶促進(jìn)劑SFE和抑制劑AMD對(duì)光周期誘導(dǎo)菊花成花過程芽和葉片中蔗糖含量及蔗糖代謝關(guān)鍵酶——蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性的的影響。結(jié)果表明，SFE和AMD處理及對(duì)照葉片和芽中蔗糖含量在花芽分化啟動(dòng)期（II）均顯著升高，分化啟動(dòng)后降低，其中AMD處理的上升幅度明顯小于其它二者；SFE處理的葉片蔗糖含量在花瓣分化之前高于對(duì)照，AMD處理的則比對(duì)照及SFE處理的減少；芽中蔗糖含量始終低于葉片，但整個(gè)分化過程特別是中后期對(duì)照和SFE處理的芽中增幅高于葉中。SFE處理與對(duì)照葉片和芽中SPS和SS活性均隨花芽分化啟動(dòng)有所增強(qiáng)，以葉片中SPS活性增幅最大，高達(dá)80.6%，比同期對(duì)照高26.8%；葉中SPS和SS活性高于芽中；分化啟動(dòng)后逐漸降低，但整個(gè)分化過程始終高于處理前水平；不同分化階段SPS和SS活性變化與對(duì)照不盡相同，SS活性從處理至總苞鱗片分化期（III）持續(xù)升高達(dá)到峰值，而后下降在小花原基分化后期（V）與對(duì)照接近。AMD處理植株葉片和芽中SPS和SS活性自處理開始均有所下降，在花芽分化啟動(dòng)期（II）葉片SPS活性下降最多，達(dá)29.6%，芽中SS活性在III期降至最低，為分化前的33.7%，之后緩慢回升，至花瓣分化后期（VII）與其它二者接近。SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化進(jìn)程有影響，SFE處理的植株花芽分化啟動(dòng)和結(jié)束時(shí)間分別比對(duì)照提前1 d和2 d，AMD處理的則分別比對(duì)照推遲3 d和6 d。分析表明，AMD和SFE通過調(diào)節(jié)SPS和SS活性影響蔗糖合成進(jìn)而影響菊花花芽分化進(jìn)行.

菊花;花芽分化;SFE和AMD;蔗糖;蔗糖酶

蔗糖是植物光合作用的終產(chǎn)物之一，也是植物體內(nèi)碳水化合物運(yùn)輸?shù)闹饕问?，早?0世紀(jì)初研究者們通過大量實(shí)驗(yàn)證明，植物體內(nèi)碳水化合物的積累達(dá)到一定水平才能引起植物開花，并提出C/N假說(shuō)[1]。李興軍等[2]研究發(fā)現(xiàn)，楊梅花芽發(fā)端期葉片中蔗糖含量迅速增加，用GA3處理降低葉片蔗糖水平可抑制花芽分化；蔗糖合成受SPS（蔗糖磷酸合成酶，EC2.4.1.14）和SS（蔗糖合成酶，EC2.4.2.13）調(diào)節(jié)[3]；蔗糖脂肪酸酯（SFE）能提高蔗糖酶的活性，而轉(zhuǎn)錄抑制劑（AMD）又可降低蔗糖酶活性[4]。已有研究證明，蔗糖是一種植物體內(nèi)長(zhǎng)距離信號(hào)傳遞的重要的胞間信使分子[5,6]，并在植物進(jìn)行光合作用、新陳代謝、逆境防御反應(yīng)中起著長(zhǎng)距離信息傳遞的作用[7,8]。Benier等[9]早期對(duì)長(zhǎng)日植物白芥（Sinapis alba）進(jìn)行長(zhǎng)日照和黑夜打破處理誘導(dǎo)其花芽分化時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉片和莖尖的蔗糖含量迅速增加，后相繼有研究發(fā)現(xiàn)蔗糖參與光周期刺激信號(hào)的傳遞[10,11]。

菊花是我國(guó)傳統(tǒng)名花，也是世界四大切花之一，目前通過光周期調(diào)節(jié)技術(shù)，可以周年生產(chǎn)切花菊，從而滿足人們常年對(duì)菊花的消費(fèi)需求。菊花花期調(diào)控的關(guān)鍵是花芽分化，但關(guān)于光周期誘導(dǎo)菊花花芽分化過程中蔗糖及其代謝相關(guān)酶方面的研究未見報(bào)道。本試驗(yàn)以國(guó)內(nèi)栽培面積和產(chǎn)量最大的切花菊品種‘神馬’為材料，利用光周期誘導(dǎo)其成花并用蔗糖合成酶促進(jìn)劑SFE及抑制劑AMD進(jìn)行處理，研究光周期誘導(dǎo)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖含量以及SPS、SS活性的變化特點(diǎn)，探討蔗糖及其相關(guān)酶的活性變化與菊花花芽分化的關(guān)系，進(jìn)一步揭示菊花花芽分化的生理機(jī)制，為菊花花期調(diào)控栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材

試驗(yàn)于2010年3月～2012年6月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站及山東農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行。供試材料為切花菊品種‘神馬’（Dendranthema grandiflorium‘Shenma’）。3月把扦插生根的菊花苗（高10 cm左右）定植于直徑為16 cm的花盆中（1盆1株），在自然光條件下培養(yǎng)45 d，完成正常營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后，挑選長(zhǎng)勢(shì)均勻、健壯的植株（高45 cm左右），放進(jìn)人工氣候室進(jìn)行處理和采樣。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)中光周期條件設(shè)置為9 h（晝）/15 h（夜），晝溫23℃～25℃，夜溫18℃～20℃；相對(duì)濕度為60%～70%；光照強(qiáng)度370 μmol·m-2·s-1。將供試菊花苗360株平均分成3組：Ⅰ，噴灑清水（對(duì)照）；Ⅱ，噴施0.5 mmol·L-1SFE（sigma產(chǎn)品）；Ⅲ，噴施0.2 mmol·L-1AMD。各處理均采用噴霧器全株葉面噴布法，以不滴液為度。

1.3 花芽分化進(jìn)程的確定

處理后，每隔2～3 d切取頂芽，在解剖鏡下剖芽觀察并結(jié)合徒手切片，用生物倒置顯微鏡觀察花芽形態(tài)分化進(jìn)程。由于個(gè)體間花芽形態(tài)分化差異，每次取5個(gè)芽觀察，以出現(xiàn)頻率3次以上的形態(tài)作為該階段某一個(gè)花芽形態(tài)分化時(shí)期?；ㄑ糠只_始（生長(zhǎng)點(diǎn)肥厚變圓）所需天數(shù)是從處理到花序原基分化期（生長(zhǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，呈半球形）所需天數(shù)?；ㄑ糠只瓿伤杼鞌?shù)是從處理到花瓣分化期（小花先端出現(xiàn)放射性開裂）所需天數(shù)。將花芽分化期分為7個(gè)時(shí)期（圖1）：未分化期（I）、花芽分化啟動(dòng)期（II）、總苞鱗片分化期（III）、小花原基分化前期（IV）、小花原基分化后期（V）、花瓣分化前期（VI）和花瓣分化后期（VII）。

圖1 光周期誘導(dǎo)菊花花芽分化各階段Fig.1 Stages of floral differentiation of chrysanthemum under the photoperiodic induction.

1.4 采樣及測(cè)定

光周期誘導(dǎo)前采樣1次，以后結(jié)合花芽分化進(jìn)程取不同處理及對(duì)照植株的完整成熟葉片（自頂端向下6～7節(jié)位葉片）和頂芽（2 cm左右），每次3個(gè)重復(fù)。于9:00左右取樣，然后迅速用蒸餾水漂洗干凈。一部分經(jīng)105℃殺青15 min，70℃烘干至恒量，干樣用研缽研碎，裝入塑料袋中，在干燥器中保存，用于蔗糖分析測(cè)定。另一部分經(jīng)液氮速凍后，放入-80℃的超低溫冰箱中保存待測(cè)蔗糖酶活性。

1.4.1 蔗糖測(cè)定方法采用間苯二酚法[12]：取0.4 mL酒精提取液，加入200mL 2 mol·L-1NaOH，100℃煮沸5 min，冷卻后加入2.8 mL 30%HCl，0.8 mL 0.1%間苯二酚，80℃水浴待10 min，冷卻后在480 nm處比色測(cè)定。

1.4.2 酶提取及酶活性測(cè)定參照於新建[13]等人的方法，有改動(dòng)。

酶的提?。喝? g組織在冰浴中研磨，加少量石英砂和10 mL HEPES緩沖液研磨勻漿，四層紗布過濾。棄沉淀，上清液逐漸加(NH4)2SO4至80%溶解度（8g/管），靜置15 min，12000 rpm，4℃，20 min。棄上清夜，用2.5 mL提取液溶解沉淀，再用稀釋10倍的提取緩沖液(不含PVPP)透析20 h。

蔗糖合成酶（SS）測(cè)定：0.1 mL 0.05 mol·L-1果糖＋0.1 mL 3 mmol·L-1UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）＋0.1 mL 0.1 mol·L-1Tris＋0.05 mL 10 mmol·L-1MgCl2+0.2 mL酶液，37℃，30 min，沸水浴1 min，定容至1 mL，加0.1 mL 2 mol·L-1NaOH，沸水浴10 min，流水沖冷，加3.5 mL 30%HCl和1 mL 0.1%間苯二酚（用95%乙醇配置），搖勻，80℃水浴10 min，480 nm下比色。

蔗糖磷酸合成酶（SPS）測(cè)定：0.1 mL 0.05 mol·L-1F-6-P（6-磷酸果糖）＋0.1 mL UDPG＋0.1 mL 0.1 mol·L-1Tris＋0.05 mL 10 m mol·L-1MgCl2+0.2 mL酶液，37℃，30 min，沸水浴1 min，定容至1 mL，加0.1 mL 2 mol·L-1NaOH，沸水浴10 min，加3.5 mL 30%HCl和1 mL 0.1%間苯二酚，80℃水浴10 min后480 nm下比色。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析，并運(yùn)用Duncan檢驗(yàn)法對(duì)顯著性差異進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化進(jìn)程的影響

由表1可以看出，對(duì)照菊花（CK）在短日照條件下，處理4 d后可誘導(dǎo)花芽分化啟動(dòng)，8 d總苞鱗片分化完成，12 d小花原基開始分化，15 d時(shí)小花原基分化結(jié)束，18 d進(jìn)入花瓣分化前期，23 d時(shí)花瓣分化完成，即整個(gè)花芽分化過程結(jié)束。同樣短日條件下，SFE處理的菊花花芽分化啟動(dòng)和結(jié)束時(shí)間分別比對(duì)照提前1 d和2 d；而AMD處理的則花芽分化啟動(dòng)時(shí)間晚，分化進(jìn)程慢，啟動(dòng)和結(jié)束時(shí)間分別比對(duì)照推遲3 d和6 d。

表1 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化進(jìn)程的影響Table 1 Effects of SFE and AMD treatments on the floral differentiation process of chrysanthemum

2.2 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖含量的影響

從圖2可以看出，三處理葉片蔗糖含量在花芽分化過程中均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，尤其是在花芽分化啟動(dòng)期（II）迅速上升，與未分化期（I）相比，分別增加了50.6%（CK）、77.3%（SFE）和28.9%（AMD），AMD處理增幅最小，花芽分化啟動(dòng)之后下降。Duncan多重比較分析表明，花芽分化啟動(dòng)期（II），對(duì)照及SFE處理植株葉片蔗糖含量與未分化期含量差異達(dá)極顯著水平（P<0.01)，AMD處理植株蔗糖含量與未分化期含量差異顯著（P<0.05)。對(duì)照葉片在小花原基分化前期（Ⅳ）又出現(xiàn)一小的峰值后逐漸下降，SFE處理的葉片蔗糖含量自分化啟動(dòng)后持續(xù)下降，但在花瓣分化之前始終比對(duì)照的蔗糖含量高，AMD處理的蔗糖含量比對(duì)照和SFE處理的減少，而且在總苞鱗片分化期（III）有較大減少外基本保持穩(wěn)定不變的狀態(tài)。芽中蔗糖含量變化趨勢(shì)與葉片蔗糖變化趨勢(shì)基本一致。從整個(gè)分化過程看，芽中的蔗糖含量始終比葉片的蔗糖含量低，但分化啟動(dòng)后對(duì)照和SFE處理的植株芽中增幅高于葉中，尤其是分化啟動(dòng)期（II），與未分化期（I）相比，分別增加了63.7%（CK）、87.6%（SFE）和55.4%（AMD），SFE處理植株芽中蔗糖含量比對(duì)照增加27.0%，葉中僅增加10.3%；三處理芽中蔗糖含量分化啟動(dòng)期與處理前（I）含量差異均達(dá)極顯著水平（P<0.01)。SFE處理植株將高水平保持至總苞鱗片分化期（III），后逐漸下降；AMD處理的蔗糖含量始終保持較低的水平。由此說(shuō)明蔗糖合成激活劑SFE可以促進(jìn)蔗糖在菊花葉片和芽中大量積累，而隨著花芽分化的進(jìn)行葉中蔗糖向花芽轉(zhuǎn)移，為花芽分化提供物質(zhì)和能量[14]。

圖2 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖含量的影響Fig.2EffectsofSFEandAMDtreatmentsonsucrosecontentsofleavesandbudsduringchrysanthemumdifferentiation

2.3 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖磷酸合成酶活性的影響

從圖3可以看出，對(duì)照葉片蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性在分化啟動(dòng)期（II）迅速上升并維持到小花原基分化前期（Ⅳ），之后下降；SFE處理植株的SPS活性比處理前（I）增加80.6%，且與同期（II）對(duì)照相比增加26.8%，分化啟動(dòng)后緩慢降低，至小花原基分化后期（Ⅴ）有較大幅度降低，此后與對(duì)照含量接近，至分化結(jié)束始終保持高于處理前水平；AMD處理植株葉片的SPS比處理前（I）降低29.6%，與對(duì)照相比減少57.1%，自處理開始一直保持較低水平，在小花原基分化后期有所回升至花瓣分化后期（Ⅶ）略高于Ⅰ期，與其它兩處理含量接近。對(duì)照芽的SPS活性在未分化期含量較低，隨著分化的進(jìn)行，在分化啟動(dòng)期上升，之后逐漸回落，在略高于未分化期的水平上波動(dòng)不大；SFE處理的芽中SPS活性高于對(duì)照，比對(duì)照增加13.5%，且從處理持續(xù)升高至總苞鱗片分化期（III）達(dá)峰值，后逐漸下降，在小花原基分化后期與對(duì)照接近；而AMD處理的SPS活性則低于對(duì)照，比對(duì)照降低30.1%，至花瓣分化期有所回升。芽中活性明顯低于葉片，說(shuō)明蔗糖合成以葉片中SPS作用為主。

圖3 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖磷酸合成酶活性的影響Fig.3 Effects of SFE and AMD treatments on SPS activities of leaves and buds during chrysanthemum differentiation

2.4 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖合成酶活性的影響

從圖4可以看出，對(duì)照葉片蔗糖合成酶（SS）活性在未分化期（I）含量較低，在花芽分化期（II）迅速上升，比I期增加68.5%，然后呈逐漸下降的趨勢(shì)；SFE處理的SS活性與對(duì)照相比始終保持較高的水平，將高含量保持至總苞鱗片分化期（III）之后與對(duì)照的變化趨勢(shì)一致；AMD處理的SS活性與對(duì)照相比減少18.5%，且在花瓣分化期升高至略高于處理前水平，花瓣分化后期（Ⅶ）與其它兩處理接近。對(duì)照芽中SS活性在花芽分化啟動(dòng)期（II）迅速上升，之后出現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，SFE處理的與對(duì)照變化趨勢(shì)相似，但活性高于對(duì)照；AMD處理的芽中SS活性變化自處理開始至總苞鱗片分化期（III）持續(xù)下降，此期活性比對(duì)照降低33.7%，之后緩慢回升，至Ⅶ期與其它2處理含量接近。

圖4 SFE和AMD處理對(duì)菊花花芽分化過程葉片和芽中蔗糖合成酶活性的影響Fig.4 Effects of SFE and AMD treatments on SS activities of leaves and buds during chrysanthemum differentiation

3 討論

植物開花需要充足的碳水化合物的供應(yīng)和開花信使分子對(duì)開花信號(hào)的傳遞。蔗糖是植物光合作用的終產(chǎn)物之一，是植物體內(nèi)碳水化合物運(yùn)輸?shù)闹饕问剑彩恰皫?kù)”代謝的主要基質(zhì)[15]。本研究表明，蔗糖作為營(yíng)養(yǎng)成分和信使分子的雙重身份在菊花開花過程中起著重要的作用。本試驗(yàn)中，對(duì)照菊花在光周期誘導(dǎo)4 d開始花芽分化，而SFE處理的提早1 d，AMD處理的延遲3 d出現(xiàn)；之后的各個(gè)時(shí)期SFE處理的始終比對(duì)照提前出現(xiàn)，而AMD處理的比對(duì)照延遲出現(xiàn)。這說(shuō)明菊花花芽分化與蔗糖含量密切相關(guān)[16]。李興軍等[2]發(fā)現(xiàn)，楊梅花芽發(fā)端期葉片中蔗糖含量迅速增加，而用GA3處理降低葉片蔗糖水平可抑制花芽分化，與本研究結(jié)論一致，Saeid對(duì)草莓花芽分化過程的研究也有相似結(jié)果[17]。蔗糖合成受SPS（蔗糖磷酸合成酶）和SS（蔗糖合成酶）的調(diào)節(jié)[3]，Ye&Li研究發(fā)現(xiàn)，蔗糖脂肪酸酯（SFE）能顯著地提高大豆蔗糖酶的活力，而蔗糖合成酶轉(zhuǎn)錄抑制劑（AMD）可在短時(shí)間內(nèi)大幅度降低蔗糖酶活力，二者影響了大豆開花期和結(jié)莢期的蔗糖酶生物合成量[4]。本試驗(yàn)中，SFE和AMD處理在菊花花芽分化啟動(dòng)期雖然葉片和芽中蔗糖含量均達(dá)到峰值，但達(dá)到峰值的時(shí)間不同，說(shuō)明不同處理間蔗糖積累有差異，這是和不同處理下的蔗糖酶活性變化相一致的（圖2～4）。

蔗糖磷酸合成酶（SPS）是植物調(diào)控蔗糖合成的關(guān)鍵酶之一。一般認(rèn)為，在植物葉片等光合器官中SPS/Suc-6-Pase系統(tǒng)催化的蔗糖合成過程是葉片蔗糖合成的主要途徑[8]，SPS活性大小和蔗糖含量成正相關(guān)[18]，本研究中對(duì)照葉片SPS活性大小與蔗糖含量亦成正相關(guān)（r=0.824）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)照葉片SPS活性在未分化期較低，從生長(zhǎng)點(diǎn)膨大的分化啟動(dòng)期迅速上升，高活性持續(xù)至小花原基分化前期才逐漸下降；芽中SPS活性在分化啟動(dòng)期上升到峰值，之后逐漸下降；葉中活性明顯高于芽中。這說(shuō)明菊花花芽分化過程中葉片中需要大量的蔗糖，因此激活SPS活性，從而合成充足的蔗糖，使其轉(zhuǎn)移到需要蔗糖的花芽的作用位點(diǎn)，而芽中本身合成蔗糖的量應(yīng)該很少。

蔗糖合成酶（SS）也是蔗糖代謝關(guān)鍵酶中極其重要的一種可溶性酶，SS催化如下反應(yīng)：蔗糖+ UDP果糖+UDPG，此反應(yīng)是可逆的，SS具有分解和合成蔗糖的雙重屬性，在不同植物及不同環(huán)境條件下起不同的作用[19,20]。有研究認(rèn)為SS在植物組織中主要作用是在分解方向催化蔗糖的降解[8]，其依據(jù)主要基于以下兩點(diǎn)：其一，SS主要分布在消耗蔗糖的組織中；其二，在許多植物葉片中催化淀粉合成的UDPGPPase的活性較高，而該酶的底物UDPG正是SS催化蔗糖降解的產(chǎn)物。但是也有研究證明，蔗糖含量與SS之間存在很明顯的正相關(guān)[21,22]，有試驗(yàn)表明，SS在許多植物葉片的蔗糖合成中起重要作用，而且SS和SPS催化蔗糖合成的活性隨著葉齡而變化，成年葉片中二者的活性相近[23]。本研究中葉片SPS與SS活性接近，試驗(yàn)材料為發(fā)育成熟的功能葉。本試驗(yàn)測(cè)定了SS合成方向的活性，結(jié)果表明，菊花花芽分化過程中，葉和芽中SS活性在生長(zhǎng)點(diǎn)肥大的分化啟動(dòng)期比未分化期增加64.6%（葉片）和37.1%（芽），出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明菊花花芽分化需要積累高水平的蔗糖，因此，葉片和芽中SS活性被激活。菊花葉片SPS從分化啟動(dòng)期之后保持持續(xù)下降的趨勢(shì)，而SS活性卻從在生長(zhǎng)點(diǎn)肥大期到總苞鱗片形成期有所上升，這可能是因?yàn)镾PS的下降，使得SPS/Suc-6-Pase催化的蔗糖合成途徑可能難以滿足花芽對(duì)葉片蔗糖的調(diào)集，因此，此時(shí)葉片中SS表現(xiàn)為催化蔗糖合成的活性升高，與SPS協(xié)同完成合成蔗糖來(lái)完成提供花芽分化所需蔗糖的需求[24]，AMD處理植株的SS活性下降也應(yīng)是蔗糖含量下降的因素，這與宿越等[25]研究一定濃度的NaCl脅迫使番茄幼苗葉片中SS和SPS活性降低從而減緩蔗糖的形成是一致的。

本研究中，SFE處理的菊花花芽分化啟動(dòng)提前，并加快了花芽分化進(jìn)程，這應(yīng)與蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性增強(qiáng)，葉片與芽中蔗糖含量快速增加，加速了細(xì)胞間的信號(hào)傳遞，使相應(yīng)生理生化反應(yīng)得以快速進(jìn)行是一致的。AMD處理的菊花，前期由于蔗糖酶活性的降低，造成蔗糖合成受影響，尤其葉片蔗糖含量不足，其信號(hào)作用減弱，因此延緩了花芽分化的啟動(dòng)和進(jìn)程。本試驗(yàn)僅在前期噴施SFE和AMD，因此隨著光周期誘導(dǎo)的繼續(xù)進(jìn)行，蔗糖合成酶活性逐漸恢復(fù)，蔗糖濃度重新積累，AMD處理的植株在處理7 d后蔗糖含量才達(dá)到峰值，花芽分化啟動(dòng)，而且各分化階段及花芽分化完成也相應(yīng)推遲。這也說(shuō)明了蔗糖對(duì)花芽分化的作用。蔗糖含量在整個(gè)花芽分化期均處于較高水平（高于處理前），也說(shuō)明其對(duì)整個(gè)花芽分化期均有影響，參與整個(gè)花芽分化進(jìn)程。

與蔗糖代謝和積累密切相關(guān)的主要的酶除蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）外，還有酸性轉(zhuǎn)化酶（AI）和中性轉(zhuǎn)化酶（NI），二者是分解蔗糖的酶[26]。李興軍等[2]研究發(fā)現(xiàn)楊梅花芽孕育期間葉片酸性轉(zhuǎn)化酶活性變化與蔗糖水平呈負(fù)相關(guān)，用GA3處理提高酸性轉(zhuǎn)化酶活性使蔗糖水平降低而抑制花芽分化；蔣欣梅等[27]則認(rèn)為青花菜花芽分化要求較高活性的轉(zhuǎn)化酶，認(rèn)為轉(zhuǎn)化酶活性增高為細(xì)胞的可溶性糖類提供可利用的六碳糖，為花芽分化的順利進(jìn)行提供物質(zhì)和能量；Melo等[28]認(rèn)為桃葉內(nèi)存在酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶等酶類共同調(diào)節(jié)蔗糖水平；本研究認(rèn)為在菊花葉片內(nèi)蔗糖水平應(yīng)該也受多種酶調(diào)節(jié)，有待進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，蔗糖合成抑制劑AMD和激活劑SFE通過調(diào)節(jié)SPS和SS活性來(lái)影響蔗糖合成從而影響菊花花芽分化進(jìn)行。至于AMD和SFE對(duì)蔗糖合成相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)作用是通過直接調(diào)控其活性還是通過對(duì)一些保護(hù)酶的作用間接調(diào)控還有待進(jìn)一步研究。

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Effects of SFE and AMD on Sucrose Content and its Relative Enzymes Activities in the Buds and Leaves During Floral Differentiation Under Photoperiodic Induction

WANG Wen-li,WANG Xiu-feng,SUN Xian-zhi,ZHENG Cheng-shu*
Agriculture Ministry Key Laboratory of Horticultural Crop Biolog,State Key Laboratory of Crop Biology,College of Horticulture Science and Engineering/Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,China

Effects of SFE and AMD on the sucrose content and the activities of sucrose metabolizing enzymes---sucrose phosphate synthase(SPS)and sucrose synthase(SS)in the buds and leaves of cut flower chrysanthemum(Dendranthema grandiflorium‘Shenma’)were studied during floral differentiation under photoperiodic inducement.The results showed that the contents of sucrose in the buds and leaves of SFE and AMD treated plants together with control plants were increased significantly at the stage of initial differentiation(II),while the increase of AMD treated plants was lower than the other two. The sucrose contents decreased after differentiation,but which were always higher than that of before treatment.The sucrose content in leaves of SFE treated plants was higher than that of the control before the stage of petal differentiation,while it decreased in AMD treated plants compare with the control and SFE treated plants.Sucrose content in buds was always lower than that in leaves,but the increase in buds is bigger than that in leaves through the whole differentiation process especially the midanaphase in the control and SFE treated plants.The activities of sucrose phosphate synthase(SPS)and sucrose synthase(SS)in leaves and buds of the control and SFE treated plants were increased slightly after initial differentiation.The largest increase in leaves is up to 80.6%and it was 26.8%higher than the control at same stage.The activities of SPS and SS in leaves is higher than that in bud,then they decreased gradually after differentiation,but which was always higher than that of before treatment during the whole floral differentiation stage.The activities of SPS and SS are not the same as the control in different stages of differentiation.The activity of SS increased constantly from the beginning to the stage of involucre primordial differentiation(III)and reached a peak,then decreased and approached to the control at the later stage of floretprimordium differentiation(V).The activities of SPS and SS in leaves and buds of the AMD treated plants decreased slightly after treatment,the activity of SPS in leaves is the lowest decrease at the stage II,which down to 29.6%.The activity of SS in buds is the lowest decrease at the stage III,which down to 33.7%,then increase slowly and approached to the other two at the later stage of petal differentiation(VII).SFE and AMD influenced the process of bud differentiation,the days of initiation and ending of floral differentiation shortened by 1 day and 2 days respectively in SFE treated plants compared with those of controls.On the other hand,days of initiation and ending of floral differentiation were delayed for 3 days and 6 days respectively in plants treated with AMD compared with those of controls.Analysis shows that SFE and AMD influenced sucrose sysnthesis and bud differentiation by changing activities of SPS and SS.

Chrysanthemum;floral differentiation;SFE andAMD;sucrose;sucrase

S682.1+1

A

1000-2324(2016)06-0807-07

2016-05-10

2016-06-02

教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金(33206)

王文莉(1968-),女,副教授,主要從事觀賞植物栽培生理與生物技術(shù)的研究.E-mail:wangwenli169@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:zcs@sdau.edu.cn