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白桦雌花发育过程中内源激素动态变化



全 文 :植物生理学通讯 第42卷 第3期,2006年6月 465
白桦雌花发育过程中内源激素动态变化
宋福南1,* 杨传平1,** 刘雪梅2
东北林业大学1 林学院,2 生命科学学院,哈尔滨 150040
提要 以酶联免疫吸附法(ELISA)测定七年生白桦嫁接幼树雌花发育过程中脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、玉米核苷素
(ZR)及赤霉素(GA)的含量结果表明:ABA 的含量先升后降,高浓度 ZR 分别与低浓度的 IAA、GA 协同作用可促进白桦
雌花分化。
关键词 白桦;内源激素;雌花发育
Dynamic Changes in Endogenous Hormone Contents in Female Flower Devel-
opment of Betula platyphylla Suk.
SONG Fu-Nan1,*, YANG Chuan-Ping1,**, LIU Xue-Mei2
1College of Forestry, 2College of Life Sciences, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
Abstract The endogenous hormone (ABA, IAA, ZR and GA) contents in the development of female flower of
7-year-old Betula platyphylla Suk. graft seedling were measured by ELISA. The relations between the develop-
ments of female flower of B. platyphylla and these endogenous hormones were studied, the results showed
that ABA level went up firstly then down, and the synergism of high ZR and low IAA and GA concentrations
played a key role in accelerating the differentiation of female flower of B. platyphylla.
Key words Betula platyphylla Suk.; endogenous hormone; female flower development
收稿 2005-12-22 修定  2006-04-17
资助 国家林业局“948”项目(96-4-25)和东北林业大学校
立科研基金。
*E-mail: sfn@nefu.edu.cn, fnsong@126.com; Tel: 0451-
82191144
** 通讯作者(E-mail: yangcp@nefu.edu.cn, Tel: 0451-
82190006)。
有性生殖是白桦(Betula platyphylla Suk.)生长
发育中的重要时期,对白桦的种子品质和产量都
有一定的影响。影响花芽分化和开花结实的因素
很多,内源激素是其中之一。近年的研究结果表
明,内源激素参与植物的成花诱导,各种激素在
不同类型和不同种植物成花诱导中的作用不同(王
金祥和潘瑞炽 2004)。我们在前文中曾报道,白
桦雄花发育过程中的内源激素变化和不同年龄白桦
在成花过程中内源激素变化有差异,雌花的数量
和质量直接影响种子的产量和质量,所以,探讨
雌花分化和影响雌花分化的因素对研究白桦成花机
制有一定的意义( 杨传平等 2 0 0 2 ;吴月亮等
2005)。为了进一步探究其中的生理基础,本文
检测了我校白桦强化种子园内的七年生嫁接幼树的
雌花分化过程中内源激素(IAA、GA、ABA、ZR)
的含量变化,现报道如下。
材料与方法
实验材料为我校白桦(Betula platyphylla Suk.)
强化种子园内的七年生嫁接幼树。从6月初至7月
中旬,每隔 5 d 取材 1 次,每次随机取树冠中部
四周果枝的新生叶,称取 1 g 鲜重,于 -20℃下
保存。I A A 、G A 、A B A 、Z R 的测定用酶联免
疫吸附分析法(ELISA,何钟佩 1993),在酶联免
疫检测仪(DG3022A,华东电子管厂)上测定 490
nm 处的光密度值,根据标准曲线计算样品中各种
激素含量,每个样品重复 3 次。
结果与讨论
1 内源 ABA 含量的变化
从图1 可知,在白桦雌花发育过程中,花芽
分化初期(6月5日)的ABA含量较低,随后开始增
加,但幅度不大,6 月 14 日左右达到一小高峰,
然后缓慢下降到形态分化开始时的较低水平,随
后又上升,接着又逐渐减少,以后基本上在较低
的水平上波动。总之,大体上呈单峰变化趋势。
植物生理学通讯 第42卷 第3期,2006年6月466
7月初是子房原基形成时期( 刘雪梅和杨传平
2005),据此我们认为,决定性别分化时期应在
花芽分化初期(6月5日至6月底)。花芽生理发端
期的 ABA 水平较低无疑有利于雌花形成和雌花分
化原基。
2 内源IAA含量的变化
如图2所示,IAA在花芽分化初期(6月 5~11
日)含量较低,14日左右至21日呈上升趋势,21日
达到峰值,随即渐渐减少。花芽分化最初 7 d 内
较低的IAA含量和随后10 d较高的 IAA含量显然
都有利于雌花的形成。
芽分化和雌花形成是有利的。
4 内源GA含量的变化
花芽分化后第1个星期,GA(所有赤霉素)含
量达到峰值,6月 14 日以后,呈下降趋势并保持
在较低水平(图 4)。众所周知,在植物生长过程
中,赤霉素主要促进植物茎节伸长生长,白桦花
芽生理发端期,较低水平的 GA 有利于花芽分化,
这与前述几种激素含量变化规律是呼应的。
图1 白桦雌花发育过程中内源ABA含量的变化
Fig.1 Change in endogenous ABA content in the develop-
ment of female flower of B. platyphylla
图2 白桦雌花发育过程中内源IAA含量的变化
Fig.2 Change in endogenous IAA content in the development
of female flower of B. platyphylla
3 内源ZR含量的变化
ZR 在花芽分化初期(6 月 5~14 日)呈下降趋
势,随后稍有增加,接着又稍有减少直至 7 月 1
日为止,最后急剧增加(图 3)。显示白桦花芽生
理发端期,花芽中 ZR 含量非常高,进入形态分
化期后,ZR 含量逐渐下降。总之,这对雌花花
图3 白桦雌花发育过程中内源ZR含量的变化
Fig.3 Change in endogenous ZR content in the development
of female flower of B. platyphylla
图4 白桦雌花发育过程中内源GA含量的变化
Fig.4 Change in endogenous GA content in the development
of female flower of B. platyphylla
参考文献
何钟佩(1993). 农作物化学控制实验指导. 北京: 北京农业大学出
版社, 60~68
刘雪梅, 杨传平(2005). 东北地区白桦雌配子体的形成与胚胎发
育研究. 植物学通报, 22 (2): 147~152
王金祥, 潘瑞炽(2004). 绿豆插条生根过程中内源激素含量的变
化. 植物生理学通讯, 40 (6): 696~698
吴月亮, 杨传平, 王秋玉, 周玉梅, 刘阳(2005). 内源激素含量的
变化与白桦成花关系的研究. 辽宁林业科技, (4): 7~8
杨传平, 刘桂丰, 姜静, 梁艳(2002). 白桦雄花发育过程中内源激
素含量的变化. 东北林业大学学报, 30 (4): 1~4