程輝玲 楊建軍 程平 吳亞楠 魏剛剛
摘要:為了解紅肉蘋(píng)果花芽各分化時(shí)期及特點(diǎn),探明井式節(jié)水灌溉模式下該品種花芽分化期間內(nèi)源激素的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,利用X射線(xiàn)成像技術(shù)觀察不同灌水梯度(W1、W2、W3處理)及漫灌(CK)下紅肉蘋(píng)果花芽?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu),對(duì)其分化時(shí)期進(jìn)行劃分,并利用高效液相色譜法測(cè)定內(nèi)源激素IAA、ABA、GA3、ZR的含量。結(jié)果表明,紅肉蘋(píng)果花芽分化開(kāi)始時(shí)間早,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),各時(shí)期均有重疊,整個(gè)過(guò)程可分為未分化期、分化初期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期等6個(gè)時(shí)期。不同灌水梯度下內(nèi)源激素含量及比值變化趨勢(shì)相同,總體上,IAA含量呈上升趨勢(shì),GA3含量一直維持較低水平,ZR含量呈先上升后下降的趨勢(shì),ABA含量呈上升態(tài)勢(shì),ABA/IAA、ABA/GA3呈逐漸上升的趨勢(shì),ZR/GA3、ZR/IAA呈先上升后下降的趨勢(shì),GA3/IAA、ZR/ABA呈下降趨勢(shì)。W1、W2、W3處理完成花芽分化的時(shí)間略早于CK;高水平的ABA、ZR及較高的ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/GA3、ZR/IAA能夠促進(jìn)紅肉蘋(píng)果花芽分化。
關(guān)鍵詞:花芽分化;井式節(jié)水灌溉;內(nèi)源激素;紅肉蘋(píng)果
中圖分類(lèi)號(hào):S661.107;S661.01? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-1302(2024)06-0166-07
收稿日期:2023-05-11
基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)發(fā)展補(bǔ)助資金(編號(hào):新[2019]TG8號(hào));新疆維吾爾自治區(qū)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)-科技創(chuàng)新基地建設(shè)項(xiàng)目(編號(hào):PT2107)。
作者簡(jiǎn)介:程輝玲(1997—),女,新疆烏魯木齊人,碩士研究生,主要從事果樹(shù)花芽分化研究。E-mail:2291201424@qq.com。
通信作者:楊建軍,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事礦山修復(fù)研究。E-mail:yjj@xju.edu.cn。
花芽分化是指果樹(shù)每年形成的頂端分生組織由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化的過(guò)程,包括形態(tài)分化和生理分化,是內(nèi)外因素共同作用、相互協(xié)調(diào)的結(jié)果[1]。在果樹(shù)年生長(zhǎng)周期中,花芽分化占據(jù)著重要的地位,對(duì)該過(guò)程的調(diào)控是高產(chǎn)高效栽培的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[2]。在花芽分化過(guò)程中,水分是重要影響因素之一,適度干旱可以促進(jìn)部分植物的花芽分化[3-5]。在水分調(diào)控研究方面,適當(dāng)?shù)乃挚刂颇軌驗(yàn)橹参锘ㄑ糠只瘎?chuàng)造條件[6-8],大多數(shù)果樹(shù)可通過(guò)節(jié)水灌溉達(dá)到控制果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、增加營(yíng)養(yǎng)積累、促進(jìn)花芽分化的目的[9],如櫻桃[10]、蘋(píng)果[11]的花芽分化調(diào)控。此外,內(nèi)源激素也會(huì)影響花芽分化,如馬文春以長(zhǎng)富2號(hào)為試驗(yàn)材料,利用外源葡萄糖調(diào)控花芽分化[12];刑利博通過(guò)噴施不同濃度的果樹(shù)促控劑PBO溶液探究促進(jìn)長(zhǎng)富2號(hào)和富紅早嘎花芽分化的生理機(jī)制[13]?;ㄑ糠只翘O(píng)果樹(shù)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵,因此,研究其影響因素與調(diào)控措施對(duì)提高蘋(píng)果樹(shù)產(chǎn)量具有重要的實(shí)踐意義。紅肉蘋(píng)果(Malus niedzwetzkyana Dieck)果實(shí)中富含花青苷和多酚等抗氧化物質(zhì),具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[14],但由于紅肉蘋(píng)果育種周期長(zhǎng),缺乏優(yōu)異種質(zhì),其產(chǎn)量一直較低,無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求[15]。阿克蘇地區(qū)是新疆的蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū),紅肉蘋(píng)果是該地區(qū)近年來(lái)引進(jìn)并積極推廣的主要品種,但阿克蘇地區(qū)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展長(zhǎng)期受制于水資源條件,因此,研究節(jié)水灌溉等水分調(diào)控條件下蘋(píng)果樹(shù)的豐產(chǎn)、高產(chǎn)機(jī)制顯得尤為重要。本試驗(yàn)以紅肉蘋(píng)果為試驗(yàn)材料,研究井式節(jié)水灌溉模式下紅肉蘋(píng)果花芽分化時(shí)期及激素的動(dòng)態(tài)變化,通過(guò)設(shè)置不同的灌水梯度,以大田漫灌為對(duì)照,探討紅肉蘋(píng)果的花芽分化進(jìn)程,定量分析花芽分化期內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化,明晰花芽分化對(duì)灌水梯度的響應(yīng)規(guī)律,以期揭示阿克蘇地區(qū)紅肉蘋(píng)果花芽分化期水分調(diào)控機(jī)制,進(jìn)而為紅肉蘋(píng)果的高產(chǎn)豐產(chǎn)研究提供理論依據(jù)。
1? 材料與方法
1.1? 研究區(qū)概況
試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣五團(tuán)十三連,屬典型的溫帶大陸性干旱氣候,四季分明,春季升溫快而不穩(wěn),夏季炎熱干燥,秋季短暫而降溫迅速;年日照時(shí)數(shù)2 747 h,年平均總輻射量 6 000 MJ/m2,平均海拔高度1 103 m;年降水量42.4~94.0 mm,年潛在蒸發(fā)量2 956.3 mm,年均氣溫10.1 ℃,無(wú)霜期195 d;淺層地下水位3.3 m;試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為沙壤土,土壤容重為1.44 g/cm3,田間持水率為19.6%。
1.2? 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)地為八年生紅肉蘋(píng)果園,樣樹(shù)均為矮化密植栽培,砧木為平邑甜茶,平均株高約3.7 m,東西、南北平均冠幅分別約為2.2、2.7 m,果園常規(guī)管理為病蟲(chóng)害防治、雜草清除等。
試驗(yàn)采用單因子設(shè)計(jì),設(shè)置3個(gè)灌溉水平,分別為井式節(jié)水灌溉模式下的低水處理(W1)、中水處理(W2)、高水處理(W3),對(duì)照組為大田漫灌(CK),每個(gè)處理28棵試驗(yàn)樣樹(shù)。井式節(jié)水灌溉模式是在同行每2棵樹(shù)中間打坑安裝高50 cm、半徑為6 cm的豎井管(管身分布直徑約2.5 mm的出水孔,密度為 2孔/cm2),用引流管將豎井管和地面的滴灌管連接,進(jìn)行灌溉;同時(shí)利用與施肥罐(體積約250 L)連接的滴灌管將水溶肥溶化后輸送至豎井管中,各處理肥料種類(lèi)與用量一致。
灌水梯度根據(jù)試驗(yàn)地凈灌水定額設(shè)置,由灌水時(shí)間控制,分別為W1處理:灌水6 h、W2處理:灌水 9 h、W3處理:灌水12 h,滴頭流量為10 L/h(可通過(guò)調(diào)節(jié)壓力大小控制流量),對(duì)照(CK)為常規(guī)漫灌,灌水量為每次1 250 kg/hm2。為避免水分側(cè)滲,漫灌與井式灌溉間設(shè)置保護(hù)行,并沿保護(hù)行設(shè)置高約 20 cm、寬15 cm的土埂。W1、W2、W3處理年灌水總量(2022年3—10月,每月灌水1次)分別約為凈灌水定額的2、3、4倍。
凈灌水定額計(jì)算公式:
M=R×H×P(θmax-θmin)。
式中:M為凈灌水定額,mm;R為土壤容重,g/cm3;H為土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,取800 mm;P為濕潤(rùn)比,取0.4;θmax、θmin分別為土壤含水量(質(zhì)量含水量)上限和下限,%。
1.3? 采樣與室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定
1.3.1? 花芽?jī)?nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)掃描
從2021年6月20日至10月8日,每隔10 d采取樹(shù)冠外圍短枝花芽20個(gè),用FAA固定液固定后置于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。利用X射線(xiàn)顯微成像系統(tǒng)掃描FAA固定液中的花芽并觀察花芽形態(tài)分化時(shí)期,該系統(tǒng)采用獨(dú)特的X光光學(xué)顯微成像技術(shù),通過(guò)不同角度的X射線(xiàn)透視圖像,結(jié)合數(shù)字重構(gòu)、渲染技術(shù),提供花芽?jī)?nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像,對(duì)花芽?jī)?nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行微米尺度上的數(shù)字化表征,以便掌握紅肉蘋(píng)果花芽形態(tài)分化進(jìn)程。
1.3.2? 花芽?jī)?nèi)源激素含量測(cè)定
分別于2021年6月30日、7月30日、8月29日、9月28日及10月8日取紅肉蘋(píng)果樹(shù)冠中上部外圍結(jié)果母枝上的花芽,每次采集4個(gè)樣本,共計(jì)20個(gè)樣本,分裝在凍存管后立即放入液氮罐中保存,用來(lái)測(cè)定花芽中內(nèi)源激素含量。紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽中內(nèi)源激素含量利用高效液相色譜法測(cè)定,每個(gè)樣本做3個(gè)平行重復(fù),采用生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、脫落酸(ABA)作為標(biāo)準(zhǔn)樣品(Sigma,USA),根據(jù)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)生成的校準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算樣品中IAA、GA3、ZR、ABA含量。
樣品前處理:將適量待測(cè)樣品迅速?gòu)囊旱拗腥〕龊笾糜谇蚰x(RETSCH-MM400)中,在頻率為30 Hz條件下粉碎10 s,用Sartorius BP211D十萬(wàn)分之一電子天平(Sartorius公司)稱(chēng)取粉碎后的樣品0.500 0 g(±0.000 5 g)置于15 mL離心管中,加入50%色譜級(jí)乙腈3 mL,用渦旋混合儀(IKA公司)混勻后,置于4 ℃冰箱浸提16 h。待測(cè)液準(zhǔn)備:浸提后用冷凍離心機(jī)在10 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,取HBL柱分別用2 mL甲醇活化,再用2 mL純水平衡后加入0.5 mL上清液,用抽真空機(jī)將樣液抽至柱下24孔樣品池中,再加入 2 mL 30%質(zhì)譜級(jí)乙腈洗脫,將樣品池中的洗脫液渦旋混勻,利用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,吸入液相進(jìn)樣小瓶中待測(cè)。
1.4? 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2019對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;試驗(yàn)圖片使用Origin 2021制作。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽形態(tài)分化時(shí)期的觀察及劃分
通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽形態(tài)分化自6月中旬開(kāi)始至10月初結(jié)束,約需要110 d。紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽分化開(kāi)始時(shí)間早,延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),外在形態(tài)略有差異。
紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽自6月下旬正式進(jìn)入分化初期,其中有極少部分還處于未分化期;7月中旬,仍有少數(shù)花芽處于分化初期甚至是未分化期;8月初至9月初,多數(shù)花芽處于萼片形成期或花瓣形成期;9月中旬,花芽分化逐漸進(jìn)入雄蕊形成期;9月底至10月初,大多數(shù)花芽處于雌蕊形成期,分化基本完成。不同灌水梯度處理下紅肉蘋(píng)果進(jìn)入分化初期的時(shí)間雖然相差較大,但在落葉前雌蕊分化均已完成。根據(jù)對(duì)紅肉蘋(píng)果花芽的掃描觀察,將該品種的花芽形態(tài)分化劃分為6個(gè)時(shí)期,如圖1所示,分別是未分化期、分化初期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期。
2.2? 不同灌水梯度下紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽?jī)?nèi)源激素含量的變化特征
由圖2可知,在花芽分化的整個(gè)時(shí)期,IAA含量總體呈緩慢上升趨勢(shì),不同灌水梯度下紅肉蘋(píng)果花芽中的IAA含量水平變化相似。CK處理IAA含量變化范圍在15.93~20.70 ng/g之間;W1處理IAA含量變化范圍在15.93~20.64 ng/g之間,W2處理IAA含量變化范圍在16.47~21.95 ng/g之間,W3處理IAA含量變化范圍在15.61~20.87 ng/g之間。由此可知,6月下旬紅肉蘋(píng)果花芽開(kāi)始分化時(shí),CK、W1、W2處理IAA含量最低,之后緩慢上升,至10月時(shí)下降,而此時(shí)花芽形態(tài)分化已基本完成。
在花芽過(guò)程中ABA含量總體呈上升的趨勢(shì)。CK處理ABA含量變化范圍在19.29~91.46 ng/g之間,W1處理ABA含量變化范圍在8.76~166.27 ng/g 之間,W2處理ABA含量變化范圍在9.86~220.66 ng/g之間,W3處理ABA含量變化范圍在10.69~151.34 ng/g之間??梢?jiàn),紅肉蘋(píng)果花芽在分化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)ABA含量累積的情況。ABA能夠抑制淀粉酶的活性,從而使淀粉積累,而高淀粉含量與花芽的分化密切相關(guān)。
CK、W1、W2、W3處理的GA3含量均在3.6~4.2 ng/g 之間,該激素含量在整個(gè)花芽形態(tài)分化期一直處于較低水平,且無(wú)較大波動(dòng)出現(xiàn),保持在穩(wěn)定水平。
ZR含量在整個(gè)花芽形態(tài)分化期總體呈先上升后下降的趨勢(shì),其中W1、W2、W3處理均在9月底達(dá)到最高水平,分別為26.49、31.14、28.35 ng/g,此時(shí)3種節(jié)水處理花芽大多數(shù)已進(jìn)入雌蕊分化期;CK處理的ZR含量則是在8月底達(dá)到峰值,為 29.74 ng/g,此時(shí)漫灌條件下花芽分化大多進(jìn)入雄蕊分化期。
2.3? 不同灌水梯度下紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽?jī)?nèi)源激素含量比值的變化特征
由圖3可知,ABA/IAA、ABA/GA3總體呈逐漸上升的趨勢(shì),且波動(dòng)變化相似,結(jié)合圖2可知,各處
理下的紅肉蘋(píng)果樹(shù)花芽于6月30日已經(jīng)進(jìn)入分化初期,該階段下的IAA、GA3、ABA含量水平都不高,但ABA含量要高于其他2種激素;隨著花芽的不斷分化,IAA、ABA含量逐漸上升,GA3含量變化一直維持在某一區(qū)間,波動(dòng)較小,且ABA含量始終大于IAA與GA3含量。10月之后,2組比值上升,此時(shí)的花芽已基本完成分化。
ZR/GA3、ZR/IAA總體呈先上升后下降的趨勢(shì)。由圖2可知,ZR含量雖有波動(dòng),但一直處于較高水平,而由圖3可知,ZR/GA3、ZR/IAA在7—9月上升較快,該階段是絕大多數(shù)花芽的分化盛期。
GA3/IAA總體呈下降態(tài)勢(shì),在6月時(shí)最高,在之后的分化階段中該比值逐漸下降,至10月時(shí)變化趨于平緩。ZR/ABA總體呈下降趨勢(shì)。由圖2可知,ZR與ABA在分化期都有所積累,但ABA含量水平要高于ZR。在圖3中,ZR/ABA在9月時(shí)有略微提高,此時(shí)大部分花芽處于雌蕊分化期,10月之后略微下降或趨于穩(wěn)定。
以上結(jié)果表明,在花芽形態(tài)分化期,各激素含量的比值高低影響著花芽的分化進(jìn)程。同時(shí)也表明紅肉蘋(píng)果成花誘導(dǎo)期需要較高的ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA及ZR/GA3。
3? 討論
3.1? 灌水梯度對(duì)花芽分化的影響
花芽分化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。首先是花芽的生理分化期,該時(shí)期決定著花芽的數(shù)量,在外界條件和內(nèi)部激素適宜時(shí),新梢上的芽生長(zhǎng)點(diǎn)在生理上發(fā)生改變,逐漸向花芽進(jìn)化,這一階段是芽本身生長(zhǎng)發(fā)育的重要時(shí)期;之后花芽進(jìn)入形態(tài)分化期,生長(zhǎng)點(diǎn)開(kāi)始分化出萼片、花瓣、雌蕊與雄蕊等花器官,并在落葉前結(jié)束形態(tài)分化[16]。本研究通過(guò)X射線(xiàn)顯微成像技術(shù)從顯微結(jié)構(gòu)上觀察花芽?jī)?nèi)部形態(tài)的變化過(guò)程,可以為觀察及劃分花芽?jī)?nèi)部形態(tài)變化提供依據(jù)。水分是影響花芽分化的重要外界因素之一,花芽分化過(guò)程中細(xì)胞的分裂和膨大離不開(kāi)水分的作用,同時(shí),水分還可以通過(guò)影響花芽?jī)?nèi)部成分變化,如礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)源激素水平等間接影響花芽分化[17]。本研究中,不同灌水梯度下花芽分化時(shí)期在分化過(guò)程中有重疊現(xiàn)象,適度控制水分有利于紅肉蘋(píng)果花芽的分化。朱牧笛等在對(duì)蘋(píng)果花芽形態(tài)分化特性的研究中發(fā)現(xiàn),在花芽分化的過(guò)程中控制水分,能夠抑制新梢的生長(zhǎng),從而有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,促使花芽的分化[18]。這是本研究中不同灌
水梯度處理下紅肉蘋(píng)果花芽分化持續(xù)時(shí)間及分化完成時(shí)間有所不同的原因之一。
3.2? 內(nèi)源激素含量變化與花芽分化的聯(lián)系
植物激素指植物體內(nèi)產(chǎn)生的一些微量而能調(diào)節(jié)(促進(jìn)、抑制)自身生理過(guò)程的有機(jī)化合物,也被稱(chēng)為內(nèi)源激素?;ㄑ糠只瘯?huì)受內(nèi)源激素的調(diào)控,其中生長(zhǎng)素(IAA)的作用比較復(fù)雜,低濃度起促進(jìn)作用而高濃度起抑制作用;脫落酸(ABA)可以促進(jìn)果樹(shù)的花芽分化;赤霉素(GA)可抑制多種果樹(shù)的花芽分化;細(xì)胞分裂素(CTK)的主要功能是促進(jìn)細(xì)胞分裂,促進(jìn)芽的分化是它最重要的生理效應(yīng)之一[19]。
目前,激素平衡學(xué)說(shuō)在花芽分化研究中頗受關(guān)注,不同激素對(duì)花芽分化的影響已基本被認(rèn)知[20]。內(nèi)源激素在植物中含量較低,且不同采樣地域、采樣時(shí)間之間可能存在差異,導(dǎo)致所研究的結(jié)果也存在差異。生長(zhǎng)素(IAA)是一種極性分子,它對(duì)花芽分化的作用存在很大爭(zhēng)議。李天紅等認(rèn)為,高濃度的IAA促進(jìn)了富士蘋(píng)果花芽的孕育[21];但李有梅等的研究證明,IAA通過(guò)促進(jìn)富士蘋(píng)果樹(shù)體和枝條的旺長(zhǎng),使短枝比例減少,從而抑制成花[22]。在本研究中,6月30日各處理下的花芽已完成生理分化進(jìn)入形態(tài)分化期,該階段IAA含量處于最低水平,說(shuō)明低濃度的IAA促進(jìn)了紅肉蘋(píng)果成花。由此可見(jiàn),IAA的作用效果因品種而異,有效作用濃度也有待進(jìn)一步研究。
關(guān)于ABA的作用,曾驤認(rèn)為,該激素具有雙重性,一方面能使枝條停止生長(zhǎng),從而累積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以達(dá)到促使作物成花的目的;另一方面會(huì)誘導(dǎo)生長(zhǎng)點(diǎn)休眠,導(dǎo)致作物無(wú)法成花[23]。在本研究中,不同灌水處理下的花芽在整個(gè)分化過(guò)程中ABA含量始終保持較高水平,表明ABA的累積能夠促進(jìn)紅肉蘋(píng)果花芽的分化。這與其他學(xué)者在長(zhǎng)富2號(hào)蘋(píng)果[24]、風(fēng)味玫瑰[25]和李光杏[26]等杏李、大櫻桃[27]等研究中得出的結(jié)論相同。但另有學(xué)者在對(duì)梨[28]、枇杷[29]進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),高濃度的ABA會(huì)對(duì)其花芽分化產(chǎn)生抑制作用。綜上所述,不同薔薇科植物的花芽分化所需的ABA含量存在差異,因此,ABA對(duì)該科植物花芽分化的影響可能是多種因素共同決定的,高濃度ABA促進(jìn)紅肉蘋(píng)果花芽分化的原因還有待進(jìn)一步探討。
GA3在植物成花過(guò)程中具有重要作用,對(duì)多數(shù)木本植物來(lái)說(shuō)是主要的成花抑制激素。曹尚銀等通過(guò)對(duì)首紅蘋(píng)果的研究發(fā)現(xiàn),GA類(lèi)物質(zhì)在花芽形態(tài)分化期時(shí)開(kāi)始下降,之后一直保持穩(wěn)定水平[30]。馬玲研究富士蘋(píng)果時(shí)發(fā)現(xiàn),噴施GA3后,樹(shù)體花芽分化明顯受到抑制,使得成花率降低[31]。本研究結(jié)果表明,紅肉蘋(píng)果在6月30日花芽形態(tài)分化開(kāi)始后,花芽中的GA3含量水平一直較低,且無(wú)大幅度的變化,說(shuō)明低濃度的GA3能促使紅肉蘋(píng)果花芽分化。同時(shí),在大櫻桃[27]、桂花[32]、桃花[33]、油桐[34]等作物上得到同樣的結(jié)論。
細(xì)胞分裂素(CTK)是一種能夠促進(jìn)細(xì)胞分裂與膨大、打破頂端優(yōu)勢(shì),并誘導(dǎo)作物成花的激素。玉米素核苷(ZR)是CTK在木質(zhì)部中運(yùn)輸?shù)闹饕问?。張寧發(fā)現(xiàn),高水平的ZR能促進(jìn)文冠果花芽分化[35]。徐石蘭等也發(fā)現(xiàn),高含量的細(xì)胞分類(lèi)素能促進(jìn)龍眼成花[36]。在本試驗(yàn)中,紅肉蘋(píng)果中的ZR含量在整個(gè)分化期處于較高水平,說(shuō)明高濃度ZR能夠促進(jìn)紅肉蘋(píng)果花芽分化,在毛棉杜鵑[37]、勒杜鵑[38]、油橄欖[39-41]及板栗[42]的研究中具有類(lèi)似結(jié)果。
3.3? 內(nèi)源激素含量比值變化與花芽分化的聯(lián)系
激素可以調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)周期的各個(gè)階段,在果樹(shù)花芽分化階段受到的影響更加明顯。有研究者認(rèn)為,促花物質(zhì)與抑花物質(zhì)之間的平衡關(guān)系,即激素含量比值平衡,會(huì)在很大程度上決定果樹(shù)成花[43]。在一定的營(yíng)養(yǎng)水平下,內(nèi)源激素的平衡對(duì)成花起主導(dǎo)作用:赤霉素可提高淀粉酶活性促進(jìn)淀粉水解,而脫落酸對(duì)赤霉素有拮抗作用,有利于淀粉的積累;在夏季對(duì)果樹(shù)新梢進(jìn)行摘心,會(huì)使赤霉素和生長(zhǎng)素含量減少,細(xì)胞分裂素含量增加,這樣能改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分配,促進(jìn)花芽分化[19]。綜上,當(dāng)植物體內(nèi)淀粉、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,細(xì)胞分裂素和脫落酸含量較高時(shí),有利于花芽分化。
內(nèi)源激素對(duì)花芽分化的作用并不取決于單獨(dú)的某一種激素,而是通過(guò)激素之間的相互作用達(dá)到某種動(dòng)態(tài)平衡,即通過(guò)不同內(nèi)源激素含量的比值變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)對(duì)不同木本植物花芽分化過(guò)程中不同激素比值的研究發(fā)現(xiàn),ABA/IAA、ABA/GAs、ZR/GAs和ZR/IAA等比值高有助于花芽分化的進(jìn)行[44]。
曹尚銀等研究發(fā)現(xiàn),蘋(píng)果在ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3提高后,花芽分化率有所提升,表明ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3的提高有利于蘋(píng)果成花[45]。在花芽分化期,刺梨花芽的ABA/IAA、ABA/GA、ZR/GA、ZR/IAA高于葉芽,這能夠促進(jìn)刺梨的花芽分化[46]。鄧燦在關(guān)于枇杷的相關(guān)試驗(yàn)中得出相似結(jié)論[47]。由此可見(jiàn),單一某種激素對(duì)花芽分化產(chǎn)生的影響不大,多種內(nèi)源激素可以通過(guò)相互間的平衡狀態(tài)來(lái)調(diào)控花芽分化。紅肉蘋(píng)果花芽形態(tài)分化期ZR/IAA、ZR/GA3、ABA/IAA、ABA/GA3較高,說(shuō)明該品種需要一定的內(nèi)源激素含量比值促進(jìn)花芽分化。
本研究對(duì)不同灌水梯度下紅肉蘋(píng)果花芽形態(tài)分化的變化特征以及花芽分化過(guò)程中內(nèi)源激素的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析,但花芽分化的一系列過(guò)程非常復(fù)雜,其他因素(光照、溫度及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等)對(duì)紅肉蘋(píng)果花芽分化過(guò)程的影響尚不明確,有關(guān)灌水梯度對(duì)紅肉蘋(píng)果花芽分化的影響還有待探討。
4? 結(jié)論
不同灌水梯度下紅肉蘋(píng)果花芽分化存在以下特點(diǎn):(1)井式節(jié)水灌溉處理下紅肉蘋(píng)果花芽分化持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),且各時(shí)期有所重疊,分化過(guò)程分為未分化期、分化初期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期等6個(gè)時(shí)期;(2)在紅肉蘋(píng)果花芽分化期內(nèi)兩大促花激素ABA、ZR含量的升高能促使紅肉蘋(píng)果花芽分化;(3)ZR/IAA、ZR/GA3、ABA/IAA、ABA/GA3的升高能促進(jìn)紅肉蘋(píng)果花芽形態(tài)分化。
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