郭 辰,楊 雪,楊光泉,吳儒華,潘子平,韋 霄**
(1.廣西防城金花茶國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處,廣西防城港 538021;2.廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所,廣西桂林 541006)
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東興金花茶花果期內(nèi)源激素動(dòng)態(tài)變化*
郭辰1,楊雪2,楊光泉1,吳儒華1,潘子平1,韋霄2**
(1.廣西防城金花茶國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處,廣西防城港538021;2.廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所,廣西桂林541006)
【目的】摸清瀕危植物東興金花茶(Camellia tunghinensis Chang)開花少、結(jié)實(shí)率低的生理問題,為其物種保護(hù)、恢復(fù)提供理論依據(jù)?!痉椒ā窟x用東興金花茶為材料,借助酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定植株花果期枝、葉、蕾、花、果中內(nèi)源吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、細(xì)胞分裂素(ZR)、脫落酸(ABA)的含量,并分析這4種內(nèi)源激素含量及比值的變化規(guī)律?!窘Y(jié)果】花果期,東興金花茶植株IAA、ZR、ABA平均含量高低排序:枝>葉,GA3含量為葉>枝;IAA平均含量:果>花>蕾;ZR平均含量:蕾>花>果;GA3平均含量:果>蕾>花;ABA平均含量:花>蕾>果。果枝葉IAA含量先低后高,ZR含量呈“M”字形變化,GA3含量先高后低,ABA含量變化為“低-高-低-高”;IAA/ABA、(IAA+GA3)/ZR變化為先低后高,ZR/ABA變化為“高-低-高-低”,GA3/ABA變化為先高后低。果枝IAA、ABA含量變化為“低-高-低-高”,ZR含量先高后低,GA3含量先低后高;IAA/ABA呈“W”字形變化、GA3/ABA、ZR/ABA變化為“高-低-高-低”,(IAA+GA3)/ZR變化為“低-高-低-高”。蕾、花、果中,IAA、GA3含量整體上升,ZR含量整體下降,ABA含量則為“上升-下降”;IAA/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值呈“W”字形波動(dòng)上升,ZR/ABA則呈“W”字形波動(dòng)下降,GA3/ABA“低-高-低-高”?!窘Y(jié)論】在生產(chǎn)中,提高ZR、ABA含量而降低IAA、GA3含量利于東興金花茶的花芽分化。在結(jié)實(shí)期,高IAA、GA3濃度和低ABA濃度利于提高坐果率,減少落花落果,促進(jìn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
東興金花茶花果期內(nèi)源激素
【研究意義】金花茶組(Theaceae,Camellia,Sect.Chrysantha Chang)植物是世界珍稀的觀賞植物和種質(zhì)資源,具有極高的觀賞價(jià)值、科研價(jià)值和藥用價(jià)值[1-2],東興金花茶(Camellia tunghinensis Chang)屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)金花茶組植物[3],因其葉較小,薄革質(zhì),故又稱小葉金花茶;常綠灌木,高約2 m,花瓣8~9片,極薄,淡黃色,為世界稀有的珍貴觀賞花木,僅分布于我國廣西防城金花茶國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的綠闊葉林中,被列為我國二級(jí)國家保護(hù)植物[4]。本種不但自然居群數(shù)量少,生境狹窄,人工栽培也較少,野生資源又因其具有重要的觀賞價(jià)值和一定的藥用價(jià)值被開墾、濫挖濫采等破壞嚴(yán)重,故造成稀缺的現(xiàn)狀。此外,東興金花茶自身存在結(jié)實(shí)率低或不結(jié)果、種子產(chǎn)量少等問題,這限制了其種群的擴(kuò)大,也是其瀕危的一個(gè)主要原因?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前關(guān)于內(nèi)源激素與植物開花、結(jié)實(shí)的作用研究結(jié)果尚不一致。鄭元[5]研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)源吲哚乙酸(IAA)在仁用杏花芽分化前期有個(gè)累積過程,此時(shí)IAA含量上升是花芽膨大、開花的誘導(dǎo)信號(hào)和啟動(dòng)因子,但更多在果樹學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),低濃度IAA是花、果發(fā)生所必需的,而高濃度IAA會(huì)抑制生長(zhǎng)。大部分學(xué)者認(rèn)為細(xì)胞分裂素(ZR)是植株成花所必需的,岳川等[6]認(rèn)為ZR調(diào)控茶樹花芽分化及生殖器官的發(fā)育,對(duì)茶樹成花具有顯著的促進(jìn)作用。Hoad等[7]研究表明,赤霉素(GA3)抑制多種植株的花芽分化和形態(tài)建成,并且GA3在抑制果樹成花研究中得到了較多證實(shí),歸因于高GA3促進(jìn)α-淀粉酶形成,加速淀粉的水解,從而抑制果樹成花。然而陳俊愉等[8]對(duì)園林花卉植物,如山茶、牡丹、桅子花等花芽形成后噴施GA3,能提前其開花時(shí)間。Rakngna等[9]認(rèn)為,植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)的停止或暫時(shí)停頓,是其花芽分化的基本條件,而脫落酸(ABA)上升可停止植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng),間接影響花芽孕育和增加養(yǎng)分積累[10]。【本研究切入點(diǎn)】了解和掌握東興金花茶花果期間內(nèi)源激素變化規(guī)律,為進(jìn)一步探討人工引種栽培中,東興金花茶開花少、結(jié)實(shí)率低的生理原因提供理論依據(jù)。【擬解決的關(guān)鍵問題】以東興金花茶為材料,借助酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定植株花果期不同組織中IAA、GA3、ZR、ABA的含量,并分析這4種內(nèi)源激素含量及比值的變化規(guī)律。
1.1材料
試驗(yàn)材料東興金花茶引種種植于廣西桂林市廣西植物研究所金花茶園內(nèi)。該種植園位于廣西東北部,東經(jīng)110°12′,北緯25°11′,海拔170 m,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候。全境氣候溫和,年平均氣溫為19.3℃,年平均降雨量1 949.5 mm,年平均無霜期309 d,年平均日照時(shí)數(shù)為1 670 h,屬紅壤土帶,以紅壤為主,管理水平中等。成齡金花茶成功引種后,其物候期較原產(chǎn)地推遲40 d左右[11-12]。
1.2方法
1.2.1樣品的處理
引種條件下,選取園內(nèi)種植年限一致、成齡無病害的3株東興金花茶植株,每株選20個(gè)蕾。于2015年1月至5月對(duì)東興金花茶花期、果期物候觀測(cè)記錄,各個(gè)物候期標(biāo)準(zhǔn)見表1,2。根據(jù)各個(gè)物候期時(shí)間,按不同方位、層次分別采集枝、葉、蕾、花樣品,立即放入液氮罐速凍2~3 min,帶回實(shí)驗(yàn)室放入-20℃低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
表1金花茶物候觀測(cè)指標(biāo)
Table 1Phenological observation index of Camellia tunghinensis Chang
日期Day時(shí)期Period標(biāo)準(zhǔn)Standard20150114蕾期Budstage花芽膨大之前的休眠期Timeofdormancybeforeflowerbuddifferentiation20150322始花期Earlybloomstage樹上超過總成花量25%的花朵完全開放Morethan25%oftotalflowernumberswerebloomingonthetree20150326盛花期Fullbloomstage樹上超過總成花量50%的花朵完全開放Morethan50%oftotalflowernumberswerebloomingonthetree20150406末花期Postbloomstage樹上超過總成花量75%的花朵完全開放Morethan75%oftotalflowernumberswerebloomingonthetree20150529結(jié)實(shí)期Seedstage標(biāo)記花朵花瓣、雄蕊完全掉落后,子房膨大后約50dOvaryswellingabout50daftermarkedpetalsandstamenscompletelyfall
表2單花物候觀測(cè)指標(biāo)
Table 2Phenological observation index of the single flower
日期Day時(shí)期Period標(biāo)準(zhǔn)Standard20150114蕾期Budstage休眠期Timeofdormancy20150323始花期Earlybloomstage剛綻放1~2d,未完全開放花朵Justoneortwodaysandnotcompletelyopenflowers20150325盛花期Fullbloomstage綻放至3~4d,完全開放花朵Bloomtothreeorfourdaysandcompletelyopenflowers20150327落花期Outofphase完全開放后凋謝的花朵Witherflowers20150517幼果期Youngfruitperiod自標(biāo)記花朵花瓣、雄蕊完全脫落后,子房膨大約50d的幼果Theseedofovaryswellingabout50daftermarkedpetalsandstamenscompletelyfall
1.2.2內(nèi)源激素含量測(cè)定
采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定東興金花茶內(nèi)源激素含量,試劑盒購于北京北農(nóng)為天生物技術(shù)有限公司。稱取1.0 g材料加入2 mL 80%(V/V)甲醇溶液,在冰浴下研磨成勻漿,轉(zhuǎn)入10 mL試管,再用2 mL提取液分次將研缽沖洗干凈,一并轉(zhuǎn)入試管中搖勻,放置在4℃冰箱中提取4 h,3 500 r/min離心8 min,取上清液。沉淀中加1 mL提取液,攪勻,置4℃下提取1 h,3 500 r/min離心8 min離心,合并兩次離心所得上清液并記錄體積。上清液過C-18固相萃取柱,將過柱后的樣品轉(zhuǎn)入5 mL塑料離心管中,用氮?dú)獯蹈桑笥脴悠废♂屢合♂尪ㄈ葜? mL。樣品測(cè)定步驟參照試劑盒說明書進(jìn)行,最后在BioTek ELX 808酶聯(lián)免疫分光光度計(jì)依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物及各樣品于490 nm波長(zhǎng)處的OD值。
1.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法
采用EXCEL 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及制圖、表;內(nèi)源激素標(biāo)準(zhǔn)曲線用Curve Expert 1.4軟件進(jìn)行擬合;用SPSS 19.0軟件分別對(duì)同一時(shí)期不同組織、不同時(shí)期同一組織的東興金花茶4種內(nèi)源激素含量、比值進(jìn)行雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方差分析,觀察控制不同變量,東興金花茶不同組織內(nèi)源激素含量之間是否存在顯著差異。
2.1不同組織內(nèi)源激素含量變化
2.1.1果枝葉與營養(yǎng)枝葉
東興金花茶營養(yǎng)枝葉IAA含量在花果期變化平穩(wěn),整體上升,而果枝葉IAA含量則從蕾期下降至盛花期后大幅度上升至結(jié)實(shí)期;營養(yǎng)枝葉和果枝葉花果期內(nèi)ZR含量整體下降,開花前營養(yǎng)枝葉ZR含量上升明顯,而果枝葉則有先降后升再降的起伏;果枝葉GA3含量從蕾期上升至盛花期,末花期和結(jié)實(shí)期GA3含量下降,而營養(yǎng)枝葉GA3含量則呈“W”字形變化,開花期變化平穩(wěn),開花過程中先升后降,結(jié)實(shí)期又回升;營養(yǎng)枝葉和果枝葉ABA含量在花果期變化差異較大,營養(yǎng)枝葉ABA含量從蕾期上升至盛花期,末花期和結(jié)實(shí)期下降,而果枝葉ABA含量則在開花前微上升,開花后持續(xù)下降至末花期,結(jié)實(shí)期ABA含量回升(圖1)。
圖1東興金花茶葉內(nèi)源激素含量變化
Fig.1Changes of hormone contents in leaves of Camellia tunghinensis Chang
2.1.2果枝與營養(yǎng)枝
東興金花茶營養(yǎng)枝和果枝IAA含量變化差異顯著,蕾期至盛花期,果枝IAA含量上升而營養(yǎng)枝下降,末花期果枝IAA含量下降至最低,結(jié)實(shí)期果枝和營養(yǎng)枝IAA含量均大幅度上升;果枝ZR含量在花果期整體呈“上升-下降”的趨勢(shì)變化,蕾期至盛花期上升,后持續(xù)下降至結(jié)實(shí)期,而營養(yǎng)枝在開花前ZR含量下降,開花后先升后降,結(jié)實(shí)期ZR含量最低;營養(yǎng)枝和果枝GA3含量變化平穩(wěn),整體呈“下降-上升”變化, GA3含量從蕾期至盛花期均下降,果枝在盛花期后開始回升,而營養(yǎng)枝則在末花期回升;營養(yǎng)枝ABA含量在蕾期和盛花期前變化平穩(wěn),盛花期后含量急劇下降,結(jié)實(shí)期回升,而果枝ABA含量在開花前大幅度上升,后隨花朵開放進(jìn)程緩慢下降,結(jié)實(shí)期回升(圖2)。
2.1.3蕾、花、果
花芽分化期,蕾GA3、ABA含量上升而IAA、ZR含量下降;花形態(tài)分化期,花IAA、ZR含量上升而GA3、ABA含量下降;落花期,落花中ABA含量大幅度上升而IAA、GA3、ZR均下降;幼果形成期,IAA、GA3含量上升而ZR、ABA含量下降;東興金花茶蕾、花、果IAA、GA3含量整體上升,ZR含量整體下降,ABA呈“上升-下降”趨勢(shì)變化;ZR含量在蕾期最高,在始花期最低;IAA含量在幼果期最高,在始花期最低;ABA含量在落花期最高;GA3含量在幼果期最高(圖3)。
圖2東興金花茶枝內(nèi)源激素含量變化
Fig.2Changes of hormone contents in branches of Camellia tunghinensis Chang
2.2不同組織內(nèi)源激素比值變化
2.2.1果枝葉和營養(yǎng)枝葉
由圖4可知,東興金花茶營養(yǎng)枝葉IAA/ABA比值在花期變化平穩(wěn),結(jié)實(shí)期比值上升至最高,果枝葉IAA/ABA比值在盛花期前比值下降,盛花期后大幅度上升至結(jié)實(shí)期達(dá)到最高;果枝葉ZR/ABA比值整體呈“上升-下降”趨勢(shì)變化,蕾期至盛花期ZR/ABA比值變化平穩(wěn),末花期比值大幅度上升,后隨幼果的形成下降,而營養(yǎng)枝葉ZR/ABA比值則在開花前上升,后持續(xù)下降至開花末期,結(jié)實(shí)期回升;營養(yǎng)枝葉和果枝葉GA3/ABA比值變化差異顯著,營養(yǎng)枝葉GA3/ABA比值從蕾期開始緩慢下降至開末花期,結(jié)實(shí)期上升,而果枝葉則從蕾期開始上升至末花期,結(jié)實(shí)期下降;營養(yǎng)枝葉和果枝葉(IAA+GA3)/ZR比值在花果期整體上升,開花期間變化較平穩(wěn),幼果形成后比值大幅度上升,且果枝葉比值上升幅度大于營養(yǎng)枝葉。
圖3東興金花茶蕾、花、果內(nèi)源激素含量變化
Fig.3Changes of hormones contents in bud,flower,fruit of Camellia tunghinensis Chang
圖4東興金花茶葉內(nèi)源激素比值變化
Fig.4Changes of hormones ratio in leaves of Camellia tunghinensis Chang
2.2.2果枝和營養(yǎng)枝
東興金花茶營養(yǎng)枝IAA/ABA比值呈“下降-上升”趨勢(shì)變化,蕾期至盛花期下降,末花期和結(jié)實(shí)期上升,而果枝IAA/ABA比值變化頻繁,整體呈“W”字形變化,開花前比值下降,開花期間先升后降,幼果形成后比值回升;果枝ZR/ABA比值在花果期大于營養(yǎng)枝,兩者變化趨勢(shì)一致,在開花前均下降,開花后上升,結(jié)實(shí)期大幅度下降至最低;花果期內(nèi),營養(yǎng)枝GA3/ABA比值變化平穩(wěn),果枝比值整體下降,開花前大幅度下降,后隨著花朵開放的進(jìn)程緩慢上升,結(jié)實(shí)期大幅度下降;果枝(IAA+GA3)/ZR比值在蕾期至盛花期比值上升,開花末期比值下降后結(jié)實(shí)期大幅度回升,而營養(yǎng)枝則從蕾期緩慢下降至盛花期,后持續(xù)上升至結(jié)實(shí)期(圖5)。
圖5東興金花茶枝內(nèi)源激素比值變化
Fig.5Changes of hormones ratio in branches of Camellia tunghinensis Chang
2.2.3蕾、花、果
花芽分化期,東興金花茶蕾IAA/ABA、ZR/ABA比值下降而(IAA+GA3)/ZR比值上升,隨著花形態(tài)分化的進(jìn)程, 3個(gè)比值均上升,幼果期內(nèi)源激素比值均上升;蕾、花、果IAA/ABA、GA3/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值整體上升,IAA/ABA、GA3/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值在幼果中最大,而ZR/ABA比值整體呈“W”字形變化,該比值在蕾中最大(圖6)。由表3可知,東興金花茶同一組織在不同時(shí)期的內(nèi)源ZR含量和(IAA+GA3)/ZR比值差異極顯著(P<0.01)。
表3東興金花茶內(nèi)源激素含量及比值間雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方差分析
Table 3Two-factor randomized block test analysis of variance on hormone content and ratio of Camellia tunghinensis Chang
項(xiàng)目ItemIAAZRGA3ABAIAA/ABAZR/ABAGA3/ABA(IAA+GA3)/ZR同一組織不同時(shí)期Thesameplanttissueanddifferentperiods3.2075.972**0.3240.5632.2121.6930.29112.031**同一時(shí)期不同組織Thesameperiodsanddifferentplanttissue2.5102.4780.2340.8291.3230.9730.5362.093
注:**在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)
Note:**at the 0.01 level (double side)significantly correlated
圖6東興金花茶蕾、花、果內(nèi)源激素比值變化
Fig.6Changes of hormone ratio in bud,flower,fruit of Camellia tunghinensis Chang
本研究對(duì)比東興金花茶植株花期內(nèi)營養(yǎng)枝、葉平穩(wěn)或下降的變化趨勢(shì),開花前果枝葉、蕾IAA含量下降有助于花芽孕育,開花期間IAA含量上升則有利于花的發(fā)育;在花后的果實(shí)生長(zhǎng)期,東興金花茶植株枝、葉、幼果IAA含量均大幅度上升,表明高濃度IAA促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)作用顯著。開花、結(jié)實(shí)過程中IAA含量變化與棗[13]、蘋果[14]、甜櫻桃[15]等果樹研究結(jié)果一致。刺激性激素ZR是細(xì)胞分裂素類的一種,產(chǎn)生于根部并借助葉蒸騰作用經(jīng)木質(zhì)部轉(zhuǎn)運(yùn)至花芽。東興金花茶在開花前的花芽分化過程中,葉、果枝ZR含量上升,蕾下降;而在開花期間,枝和花的ZR含量先高后低而葉ZR含量整體下降;在果實(shí)形成過程中,東興金花茶枝、葉、幼果ZR含量均下降;隨機(jī)方差分析結(jié)果顯示,東興金花茶同一組織在不同時(shí)期ZR含量差異極顯著(P=0.001<0.01,表3),可見,ZR參與和調(diào)控東興金花茶開花、結(jié)實(shí)各個(gè)時(shí)期,高濃度ZR有利于東興金花茶花芽膨大和蕾生長(zhǎng),低濃度有利于開花和幼果生長(zhǎng)。此結(jié)果與仁用杏[5]、黃瓜[16]、杏樹[17]等研究結(jié)果一致。
東興金花茶植株GA3含量遠(yuǎn)低于其它3種激素,利于植株內(nèi)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定,但GA3在開花誘導(dǎo)方面,因物種不同而作用效果不一。本研究中,植株果枝葉、蕾GA3含量在開花前低于開花期或結(jié)實(shí)期,但在此期間含量均呈上升趨勢(shì)變化;開花后葉先升后降,營養(yǎng)枝和單花持續(xù)下降,果枝先降后升;果實(shí)生長(zhǎng)期間,營養(yǎng)枝、營養(yǎng)枝葉、幼果GA3含量大幅度上升而果枝下降。由此可知,相對(duì)低的GA3水平有助于花芽分化,而在開花前和開花期間GA3上升能加速成花的轉(zhuǎn)變,末花期后高水平GA3能促進(jìn)東興金花茶坐果和果實(shí)生長(zhǎng),對(duì)果實(shí)細(xì)胞膨大具有重要作用。此研究結(jié)果與馮慧等[18]、王忠[19]、曾驥[20]的研究發(fā)現(xiàn)一致。開花前,東興金花茶植株葉、營養(yǎng)枝、蕾ABA含量均小幅度上升,果枝上升幅度較大;開花期間,營養(yǎng)枝和果枝、果枝葉整體呈下降變化而單花先降后升,落花中ABA含量最高;幼果形成期,營養(yǎng)枝與果枝、果枝葉含量上升而營養(yǎng)枝葉、幼果下降,表明開花前一定含量的ABA有助于東興金花茶芽由營養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變,末花期ABA含量大幅度增加則可促進(jìn)花朵脫落,子房膨大幼果形成時(shí),ABA處于較低的水平,這與漆小雪等[21]、李婭莉[22]的研究結(jié)果相似。
激素在發(fā)揮其生理作用時(shí)并不是孤立的,而是相互影響、相互制約的。開花前,東興金花茶植株各組織IAA/ABA比值均下降,果枝、蕾ZR/ABA比值下降、(IAA+GA3)/ZR比值平穩(wěn)上升,果枝葉與之相反;開花過程中,果枝、花IAA/ABA比值先升后降,果枝、果枝葉GA3/ABA比值持續(xù)上升而花持續(xù)下降,(IAA+GA3)/ZR比值在果枝葉、花中整體上升。從蕾期至盛花期,蕾、花GA3/ABA比值和果枝(IAA+GA3)/ZR比值,以及果枝葉IAA/ABA、ZR/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值的變化幅度較小,相對(duì)小于該比值在盛花期至結(jié)實(shí)期變化。隨機(jī)雙因素方差分析結(jié)果顯示,東興金花茶同一組織在不同時(shí)期(IAA+GA3)/ZR比值差異顯著(P<0.01),結(jié)果基本符合Luckwill[23]提出的“ZR/GA3比值平衡假說”,在花芽分化期和開花期,(IAA+GA3)/ZR比值平穩(wěn)上升而GA3/ABA比值持續(xù)下降,能促進(jìn)東興金花茶成花。果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中,內(nèi)源激素起著重要的生理協(xié)調(diào)作用。本研究中,幼果內(nèi)源激素比值均在果實(shí)形成期間上升,果枝葉、果枝ZR/ABA、GA3/ABA比值下降而IAA/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值上升,表明果實(shí)發(fā)育期間ABA和IAA間有拮抗作用,ZR、GA3與IAA互相促進(jìn),凡是能提高植株體細(xì)胞IAA含量或降低ABA含量的方法,應(yīng)能促果實(shí)發(fā)育,反之,則抑制生長(zhǎng)。
花果期內(nèi),東興金花茶植株內(nèi)源激素IAA、ZR、ABA平均含量高低排序:枝>葉,GA3含量為葉>枝;而在蕾、花、果中,IAA平均含量:果>花>蕾,ZR平均含量:蕾>花>果,GA3平均含量:果>蕾>花,ABA平均含量:花>蕾>果。
東興金花茶不同組織內(nèi)源激素含量變化趨勢(shì):果枝葉IAA含量先低后高,ZR含量呈“M”字形變化,GA3含量先高后低,ABA含量變化為“低-高-低-高”;IAA/ABA、(IAA+GA3)/ZR變化為先低后高,ZR/ABA變化為“高-低-高-低”,GA3/ABA變化為先高后低。果枝IAA、ABA含量變化為“低-高-低-高”,ZR含量先高后低,GA3含量先低后高;IAA/ABA呈“W”字形變化、GA3/ABA、ZR/ABA變化為“高-低-高-低”,(IAA+GA3)/ZR變化為“低-高-低-高”。蕾、花、果中,IAA、GA3含量整體上升,ZR含量整體下降,ABA含量則為“上升-下降”;IAA/ABA、(IAA+GA3)/ZR比值呈“W”字形波動(dòng)上升,ZR/ABA則呈“W”字形波動(dòng)下降,GA3/ABA變化為“低-高-低-高”。
植物內(nèi)源激素變化與開花、結(jié)實(shí)的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,不僅與內(nèi)源激素的含量變化有關(guān),還與內(nèi)源激素之間相互促進(jìn)、相互抑制有關(guān),并受到許多環(huán)境因素的影響。根據(jù)本研究試驗(yàn)結(jié)果,生產(chǎn)實(shí)踐中可在東興金花茶營養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變過程中,調(diào)控植株內(nèi)源激素的含量和比例,提高ZR、ABA含量而降低IAA、GA3含量利于花芽分化;在結(jié)實(shí)期,高IAA、GA3濃度而低ABA濃度有利于提高坐果率,減少落花落果,促進(jìn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
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(責(zé)任編輯:陸雁)
Dynamic Changes of Endogenous Hormones in Blossom and Fruit Period of Camellia tunghinensis Chang
GUO Chen1,YANG Xue2,YANG Guangquan1,WU Ruhua1,PAN Ziping1,WEI Xiao2
(1.Golden Camellia National Nature Reserve Management Office,Fangchenggang,Guangxi,538021,China; 2.Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuangzu Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences,Guilin,Guangxi,541006,China)
【Objective】The effects of endogenous hormones on Camellia tunghinensis Chang flowering and fructification were studied by the dynamic changes of endogenous hormones contents in blossoming and fruit period,in order to provide the theory basis for finding out the physical problem of less flowering and low fructification rate of endangered plant,and protecting and recovering the species.【Methods】The contents of indole-3-acetic acid(IAA),gibberellin A3(GA3),trans-zeatin-riboside(ZR)and abscisic acid(ABA) in branches,leaves,buds,flowers and fruits were measured by ELISA method,and the changes of their contents and ratios were analyzed.【Results】In the flowering period,the average content of IAA,ZR and ABA was higher in branch than in leaf,whereas that of GA3was less in branch.The sequence of average content was:fruit>flower>buds for IAA,bud>flower>fruit for ZR,fruit>bud>flower for GA3,and flower>bud>fruit for ABA.The trend of fruit branch leaf was falling then rising for IAA, changing in M-shaped pattern for ZR, rising first then falling for GA3,and repeating twice from low to high for ABA.The ratios of IAA/ABA and (IAA+GA3)/ZR were first falling then rising,ZR/ABA was falling to rising then falling to rising again,and GA3/ABA was rising first then falling.In fruit branch,IAA and ABA variation revealed the trend from low to high,then from low to high again,ZR rising first then falling,GA3falling then rising.IAA/ABA changed in W-shaped pattern,GA3/ABA、ZR/ABA revealed falling to rising then falling to rising again,and(IAA+GA3)/ZR repeated from low to high twice.IAA and GA3content rose,while ZR declined in the bud,flower and fruit periods,and the trend of ABA content changed from rising to falling.The ratio of IAA/ABA and (IAA+GA3)/ZR increased in W-shaped pattern,ZR/ABA decreased in W-shaped pattern,GA3/ABA repaeted twice from low to high.【Conclusion】Increasing the content of ZR and ABA,and decreasing the contents of IAA and GA3will be beneficial for flower bud differentiation of Camellia tunghinensis in production.High content of IAA and GA3with low content of ABA will improve fruit-bearing rate in the fructification phase,which can reduce the situation of the fallen petal and fruit abscission,and promote stable high yield.
Camellia tunghinensis Chang,blossom and fruit period,endogenous hormones
2016-04-21
郭辰(1981-),男,碩士,工程師,主要從事保護(hù)區(qū)植物研究和管理工作。
Q946.885
A
1005-9164(2016)03-0278-08
**通訊作者:韋霄(1967-),男,博士,研究員,主要從事經(jīng)濟(jì)植物的引種馴化和瀕危植物的保護(hù)生物學(xué)研究,E-mail:Weixiao@gxib.cn。
廣西科學(xué)Guangxi Sciences 2016,23(3):278~285
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間:2016-07-13【DOI】10.13656/j.cnki.gxkx.20160713.001
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先數(shù)字出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1206.G3.20160713.0857.002.html