全 文 ：书光周期对不同秋眠型苜蓿光敏
色素和内源激素的影响
樊文娜，孙晓格，倪俊霞，杜红旗，史莹华，严学兵，王成章
（河南农业大学牧医工程学院，河南 郑州４５０００２）
摘要：本试验研究了不同光周期对３种秋眠型苜蓿光敏色素和植物体内源激素含量的影响，为揭示苜蓿秋眠性的
调控机理提供科学依据。试验采用ＦＱＰＣＲＳＹＢＲＧｒｅｅｎＩ方法，在人工气候室，以美国苜蓿秋眠级标准对照品种
Ｎｏｒｓｅｍａｎ（ＦＤ１，秋眠型苜蓿，秋眠１级）、Ｄｕｐｕｉｌｓ（ＦＤ５，半秋眠型苜蓿，秋眠５级）和ＣＵＦ１０１（ＦＤ９，非秋眠型苜蓿，
秋眠９级）为材料，设计４个不同的日照长度梯度（７，１０，１３和１６ｈ／ｄ），对其植株处理３５ｄ，测定叶片中光敏色素
（犘犎犢犃、犘犎犢犅）ｍＲＮＡ表达量，采用 （ＥＬＩＳＡ）试剂盒法测定内源激素生长素（ＩＡＡ）、脱落酸（ＡＢＡ）、玉米素核苷
（ＺＲ）、赤霉酸（ＧＡ３）的含量。结果表明，３种不同秋眠型紫花苜蓿犘犎犢犃和犘犎犢犅 在短日照条件下合成量大，其
中以Ｎｏｒｓｅｍａｎ表现最为明显。不同秋眠类型苜蓿叶片中的ＧＡ３／ＡＢＡ、ＺＲ／ＡＢＡ和ＩＡＡ／ＡＢＡ均随着光照时间
延长而增大；短日照条件下３种秋眠型苜蓿ＡＢＡ的合成量均为最大，ＧＡ３ 的含量最低，生长严重受到抑制。可能
犘犎犢犃和犘犎犢犅 直接或间接影响了内源激素ＧＡ３、ＺＲ、ＩＡＡ、ＡＢＡ合成量，进而调控了苜蓿的秋眠。
关键词：苜蓿；光周期；犘犎犢犃；犘犎犢犅；内源激素
中图分类号：Ｓ８１６；Ｓ５５１＋．７；Ｑ９４５．１１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１４）０１０１７７０８
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０１２１　　
　　苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）为长日照植物，秋冬短日照下休眠，说明苜蓿秋眠（ｆａｌｄｏｒｍａｎｃｙ，ＦＤ）存在着光周期
效应［１３］。不同苜蓿品种对低温和短日照的反应有差异，据此可将其分为秋眠型（ｆａｌｄｏｒｍａｎｃｙ，１～３级）、半秋
眠型（ｓｅｍｉｆａｌｄｏｒｍａｎｃｙ，４～６级）和非秋眠型（ｎｏｎｆａｌｄｏｒｍａｎｃｙ，７～９级）３种类型［４］。秋眠型苜蓿夏末和早
秋即进入休眠，停止生长时间早，秋季产量低；非秋眠型苜蓿秋季休眠晚，只要温度等条件适宜，仍可继续旺盛生
长，有较高的秋季产量；半秋眠型苜蓿正好介于二者之间［５６］。
据研究，植物感受和测量日照长短是通过叶片中的光受体完成的。在植物的光形态建成中，光敏色素是主要
的光受体。对拟南芥（犃狉犪犫犻犱狅狆狊犻狊狋犺犪犾犻犪狀犪）等植物的研究表明，双子叶植物中至少存在５种不同的光敏色素基
因，即犘犎犢犃、犘犎犢犅、犘犎犢犆、犘犎犢犇和犘犎犢犈［７］，光敏色素Ａ（ｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅＡ，犘犎犢犃）和光敏色素Ｂ（ｐｈｙｔｏ
ｃｈｒｏｍｅＢ，犘犎犢犅）是主要的光敏色素，在植物的生长发育中有重要作用［８］，植物的种子萌发、生长、开花和休眠
等生长发育过程与其密切相关［９１０］。研究发现，植物的光受体信号基因往往是通过其内源激素传递给靶基因从
而调控其生长发育的［１０１１］。既然光周期是影响苜蓿秋眠性的主要环境因子，秋季日照长度的变化就可能通过光
受体基因犘犎犢犃、犘犎犢犅的表达和植物激素的合成调控其休眠，因此研究不同秋眠型苜蓿犘犎犢犃、犘犎犢犅的表
达量和植物激素含量能在很大程度上探明其与苜蓿秋眠性的关系。
光敏色素和内源激素在调控苜蓿秋眠性上可能有互作关系，犘犎犢犅（或犘犎犢犃）调节脱落酸 （ａｂｓｃｉｓｉｃａｃｉｄ，
ＡＢＡ）、赤霉素３（ｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎ，ＧＡ）等植物内源激素的生成、转化和代谢以及植物对ＡＢＡ、ＧＡ３ 等的敏感程度，进
而影响植物的生长发育。ＧＡ３ 与ＡＢＡ是２个对植物生理作用相反的激素，ＡＢＡ能促进秋眠，ＧＡ３ 有解除秋眠
的作用，喷洒外源ＡＢＡ能促进内源ＡＢＡ的累积，有利于苜蓿的秋眠［１１］。由于ＡＢＡ能诱导抗寒等逆境基因的
表达，因此在短日照处理下ＡＢＡ水平增加，可能会加强苜蓿秋眠基因的诱导与表达，从而调控和促进秋眠。内
第２３卷　第１期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
１７７－１８４
２０１４年２月
收稿日期：２０１３０２２２；改回日期：２０１３０３２０
基金项目：国家自然科学基金（３１１７２２６１），现代农业产业技术体系项目（ＣＡＲＳ３５）和国家科技支撑计划项目（２０１１ＢＡＤ１７Ｂ０４）资助。
作者简介：樊文娜（１９８１），女，河南许昌人，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｏｕ０５１６＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｃｈｅｎｇｚｈａｎｇ＠２６３．ｎｅｔ
源激素可能是调节秋眠性的化学信使，ＧＡ３／ＡＢＡ、生长素 （ｉｎｄｏｌｅａｃｅｔｉｃａｃｉｄ，ＩＡＡ）／ＡＢＡ和玉米素核苷（ｚｅａｔ
ｉｎＲ，ＺＲ）／ＡＢＡ的变化可反映促进生长的激素和抑制生长的激素之间的相对平衡状态，犘犎犢犅作为绿色植物主
要光受体可能通过光周期调控激素合成和其平衡进而调控或参与了苜蓿的秋眠［１１１４］，因此，犘犎犢犃、犘犎犢犅以及
植物激素之间的关系用以研究苜蓿秋眠性机理有重要意义。
本研究的目的在于探讨不同光周期条件下不同秋眠型苜蓿犘犎犢犃、犘犎犢犅ｍＲＮＡ的表达量，揭示日照长度
与不同秋眠型苜蓿光受体基因表达之间的关系；测定内源激素含量与光受体基因表达之间有无互作关系。从而
为揭示苜蓿秋眠性的调控机理提供科学依据。
１　材料与方法
图１　全光谱的光谱能量分布图
犉犻犵．１　犘犾犪狀狋犾犻犵犺狋狊狊狆犲犮狋狉犪犾犲狀犲狉犵狔犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀
狅犳狋犺犲犳狌犾狊狆犲犮狋狉狌犿　
１．１　试验材料和试验设计
选取苜蓿秋眠性标准对照品种Ｎｏｒｓｅｍａｎ（ＦＤ１）、
Ｄｕｐｕｉｌｓ（ＦＤ５）和ＣＵＦ１０１（ＦＤ９），于２００９年９月２０日
种植于河南农业大学科教园区牧草试验地，２０１０年８
月２０日选择生长健壮、均匀一致的苜蓿植株移植于花
盆（２４ｃｍ×２４ｃｍ）中，待其成活后转入人工气候室。
实验设 ７ｈ／ｄ、１０ｈ／ｄ（ＳＤ，短，ｓｈｏｒｔｄａｙ）、１３ｈ／ｄ
（ＭＤ，中，ｍｉｄｄｌｅｄａｙ）和１６ｈ／ｄ（ＬＤ，长，ｌｏｎｇｄａｙ）光
照处理，每个处理重复６次，定时定量浇水。温度设置
为：光照２０℃／黑暗１０℃，处理３５ｄ。随机摘取各株顶
芽及上部叶片，无菌锡箔纸包裹，立即由液氮固定，并
转移至－８０℃冰箱保存待用。为接近自然光质的能量
和辐射强度，采用全光谱灯和ＬＥＤ灯，光照设备由南
京农业大学李志刚老师设计并提供（图１）。
１．２　犘犎犢犃、犘犎犢犅引物设计
引物参考本实验室提供的犘犎犢犃、犘犎犢犅基因全长［１５１７］设计，通过荧光定量ＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃ
ｔｉｏｎ，聚合酶链式反应）测定其ｍＲＮＡ表达量。
犘犎犢犃ｓ：５′ＧＡＧＡＧＡＴＡＧＣＴＴＴＡＴＧＧＡＴＧＴＣＴＧＡＧＴ３′（２７ｂｐ），犘犎犢犃ａ：５′ＧＣＧＡＣＣＴＡＡＡＣＣＡＧ
ＡＡＡＡＣＴＡＴＧＴ３′（２４ｂｐ），犘犎犢犃 的扩增片段长度为１６８ｂｐ；犘犎犢犅ｓ：５＇ＧＴＡＧＡＧＧＡＣＧＣＴＡＴＧＧＧ
ＧＡＡＧＴ３′（２２ｂｐ），犘犎犢犅ａ：５′ＴＧＧＡＧＣＡＡＧＣＡＴＴＣＡＣＣＡＣＴＡＴ３′（２２ｂｐ），犘犎犢犅 的扩增片段长度为
１４６ｂｐ。
１．３　ＲＮＡ的提取及ＰＣＲ检测
将紫花苜蓿叶片迅速转移至用液氮预冷的研钵中研磨至粉状，按照ＲＮＡ提取试剂（Ｔａｋａｒａ，ＲＮＡｉｓｏＰｌｕｓ）
上的操作说明提取总ＲＮＡ。用２％琼脂糖凝胶电泳检测提取ＲＮＡ的完整性，结果如图２所示。从图中可以看
到ＲＮＡ２８Ｓ和１８Ｓ的条带清晰，２８Ｓ为１８Ｓ的２倍，ＲＮＡ完整性良好。取总ＲＮＡ２μＬ在微量核酸检测仪上检
测质量，ＯＤ２６０／２８０值均在１．８～２．０之间，ＲＮＡ质量好，纯度高。对ｃＤＮＡ进行ＰＣＲ扩增，均得到１６８和１４６ｂｐ
大小的产物（如图３）。
１．４　犘犎犢犃、犘犎犢犅片段克隆测序
提取苜蓿中总ＲＮＡ，以此为模板进行逆转录ＰＣＲ扩增，扩增产物用１％琼脂糖凝胶电泳鉴定。对目的片段
进行切胶、纯化回收，将２个基因分别与载体ｐＭＤ１９Ｔ连接，转化ＴＧ１感受态细胞，蓝白菌落进行初步筛选，随
机挑取白色菌落进行菌液培养，然后将含ｐＧＭＴ犘犎犢犃、犘犎犢犅质粒的菌液送宝生物工程（大连）有限公司进
行测序、鉴定。
８７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１
图２　紫花苜蓿总犚犖犃提取结果
犉犻犵．２　犇犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳狋狅狋犪犾犚犖犃犻狀犪犾犳犪犾犳犪
　
图３　犘犎犢犃和犘犎犢犅犘犆犚结果
犉犻犵．３　犘犆犚狉犲狊狌犾狋狊狅犳犘犎犢犃犪狀犱犘犎犢犅犳狉犪犵犿犲狀狋狊
　
　　通过测序分析，其结果与设计引物所用模板序列完全一致，ＮＣＢＩ中比对分析的结果与紫花苜蓿品种
ＷＬ５２５ＨＱ的犘犎犢犃、紫花苜蓿品种 Ｖｅｒｎａｌ的犘犎犢犅 基因序列一致，说明由引物得到的犘犎犢犃、犘犎犢犅 的
ＲＴ－ＰＣＲ产物与目的基因相符。
１．５　标准品和标准曲线及计算方法
提取犘犎犢犃、犘犎犢犅的重组质粒作为标准品。质粒制备后，用紫外分光光度计对质粒模板进行定量并梯度
稀释成１０１１，１０１０，１０９，１０８，１０７，１０６，１０５，１０４ 拷贝／μＬ，作为阳性定量标准模板，制备标准曲线。实时荧光定量
系统对收获的犘犎犢犃和犘犎犢犅 的ｃＤＮＡ的拷贝数进行精确定量，并根据测定结果，计算出光敏色素在不同光
周期条件下的标准曲线［１８２１］。根据公式和重组质粒的分子量计算出标准品核酸的摩尔浓度，然后依据阿伏伽德
罗常数６．０２×１０２３换算成该质粒核酸每微升拷贝数（ｃｏｐｙ／μＬ）。犘犎犢犃 的质粒拷贝数为４．０８×１０
１０拷贝／μＬ；
犘犎犢犅的质粒拷贝数为５．１１×１０１０拷贝／μＬ。犘犎犢犃的标准曲线为狔Ａ＝－３．４３狓＋４５．８５，相关系数为０．９９９；
犘犎犢犅的标准曲线为狔Ｂ＝－３．２６狓＋４６．９０，相关系数为０．９９８。
在每份样品中检测犘犎犢犃、犘犎犢犅的ＣＴ值（ＰＣＲ反应每个反应管内的荧光信号达到设定的域值时所经历
的循环数），并进行３次ＰＣＲ重复，取３次ＰＣＲＣＴ值的平均值，根据标准曲线计算定量结果，计算校正值。
１．６　犘犎犢犃、犘犎犢犅反应条件的优化
光周期实验中，反转录反应液的配制及其反应条件如下：２５ｍｍｏｌ／Ｌ硫酸镁２μＬ，缓冲液５μＬ，无酶水０．７５
μＬ，ＤＮＡ聚合酶的底物（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）０．５μＬ，ＲＮＡ酶抑制剂ＲＮａｓｅＩｎｈｉｂｉｔｏｒ（４０Ｕ／μＬ）０．２５μＬ，反转录酶
（２２Ｕ／μＬ）０．５μＬ，随机引物０．５μＬ，阳性对照 ＲＮＡ０．５μＬ，共１０μＬ。反应体系ＳＹＢＲＰｒｅｍｉｘＥｘＴａｑＴＭ
（２×）１０．０μＬ，ＰＣＲ上游引物（１０μｍｏｌ／Ｌ）０．４μＬ，ＰＣＲ下游引物（１０μｍｏｌ／Ｌ）０．４μＬ，荧光染料（５０×）０．４
μＬ，ＤＮＡ模板２．０μＬ，无酶水６．８μＬ，共２０μＬ反应体系。反应参数为９５℃３０ｓ预变性，９５℃５ｓ，６０℃３０ｓ，
共４０个循环。扩增完毕后，进行熔解曲线分析，９４℃１ｍｉｎ，６０℃１ｍｉｎ，以０．１０℃／ｓ的速度升温到９２℃，连续监
测荧光。
１．７　植物激素的测定方法
在同时间内随机摘取各处理每株顶芽及上部叶片１ｇ左右，无菌锡箔纸包裹，立即由液氮固定，并转移至
－８０℃冰箱保存待用。激素的测定采用间接酶联免疫吸附法（ｅｎｚｙｍｅｌｉｎｋｅｄｉｍｍｕｎｏｓｏｒｂｅｎｔａｓｓａｙｓ，简称
ＥＬＩＳＡ），ＥＬＩＳＡ试剂盒由中国农业大学作物化学控制中心提供。酶标仪的型号为ＴｈｅｒｍｏＭｕｌｔｉｓｋａｎＭＫ３。每
个样品测定３次重复，取其平均值进行分析。
２　结果与分析
由图４，图５可知，随着光照时间的增长，３种秋眠类型苜蓿品种叶片中的犘犎犢犃、犘犎犢犅ｍＲＮＡ表达量均
成下降态势。３种不同秋眠类型比较，犘犎犢犃表达量均随着苜蓿秋眠性的下降依次降低（７ｈ／ｄ除外）；秋眠型苜
９７１第２３卷第１期 草业学报２０１４年
蓿和非秋眠型苜蓿犘犎犢犅ｍＲＮＡ表达量在不同光周期条件下，也有随着苜蓿秋眠性的下降而依次降低的趋势，
但半秋眠型苜蓿这种规律性不明显。
由表１可知，随着光照时间的延长，３种秋眠类型苜蓿的 ＧＡ３ 含量基本上均呈上升趋势，其中Ｎｏｒｓｅｍａｎ变
化趋势最为明显，各处理之间差异都极显著；同一个光照时间不同秋眠类型ＧＡ３ 含量之间无规律性，但Ｎｏｒｓｅ
ｍａｎＧＡ３ 含量高于Ｄｕｐｕｉｌｓ和ＣＵＦ１０１。
ＡＢＡ含量的变化趋势正好与ＧＡ３ 相反，随着光照时间的延长，无论是秋眠型苜蓿Ｎｏｒｓｅｍａｎ、半秋眠型苜蓿
Ｄｕｐｕｉｌｓ，还是非秋眠型苜蓿ＣＵＦ１０１，均呈依次下降的趋势，且不同光照处理间差异均极显著，其中尤以Ｎｏｒｓｅ
ｍａｎＡＢＡ的含量变幅最大。同一个光照时间不同秋眠类型 ＡＢＡ含量比较，无论哪一个日照长度，均呈现出
Ｎｏｒｓｅｍａｎ＞Ｄｕｐｕｉｌｓ＞ＣＵＦ１０１，且差异显著。
３种秋眠类型苜蓿的ＺＲ含量并无规律性，但以Ｄｕｐｕｉｌｓ的最高。对ＩＡＡ的含量来说，每一个秋眠类型品种
都有随着光照时间的延长而提高的趋势（个别时间除外），且差异显著；除７ｈ／ｄ的光照处理外，其余光照时间处
理均 Ｎｏｒｓｅｍａｎ＜Ｄｕｐｕｉｌｓ＜ＣＵＦ１０１，大部分都达到了差异极显著程度。
图４　光照对不同秋眠型苜蓿犘犎犢犃犿犚犖犃表达量的影响
犉犻犵．４　犘犺狅狋狅狆犲狉犻狅犱犲犳犳犲犮狋狅狀犘犎犢犃犿犚犖犃犲狓狆狉犲狊狊犻狅狀
狅犳犪犾犳犪犾犳犪狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犪犾犱狅狉犿犪狀犮狔　
图５　光照对不同秋眠型苜蓿犘犎犢犅犿犚犖犃表达量的影响
犉犻犵．５　犘犺狅狋狅狆犲狉犻狅犱犲犳犳犲犮狋狅狀犘犎犢犅犿犚犖犃犲狓狆狉犲狊狊犻狅狀
狅犳犪犾犳犪犾犳犪狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犪犾犱狅狉犿犪狀犮狔　
表１　光周期对不同秋眠型紫花苜蓿内源激素含量的影响
犜犪犫犾犲１　犘犺狅狋狅狆犲狉犻狅犱犲犳犳犲犮狋狅狀犲狀犱狅犵犲狀狅狌狊犺狅狉犿狅狀犲狊狅犳犪犾犳犪犾犳犪狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犪犾犱狅狉犿犪狀犮狔
品种Ｖａｒｉｅｔｙ 光照时间Ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ（ｈ／ｄ） ＧＡ３（ｎｇ／ｇ） ＺＲ（ｎｇ／ｇ） ＩＡＡ（ｎｇ／ｇ） ＡＢＡ（ｎｇ／ｇ）
Ｎｏｒｓｅｍａｎ ７ ８．８６±０．３５ＥＦｅ １１．６７±０．４４ＤＥｄｅ ５９．８４±０．５０Ｇｇ １８２．３７±０．２６Ａａ
１０ １０．８０±０．４１Ｃｃ １２．２５±０．１１Ｄｄ ４９．７７±０．６８Ｈｉ １２２．６７±０．７４Ｂｂ
１３ １３．３５±０．４８Ｂｂ １０．８８±０．３１ＥＦｆｇ ５７．７９±０．４６Ｇｈ １０９．４１±１．３１Ｄｄ
１６ １８．１９±０．７３Ａａ １６．９４±０．２６Ｂｂ ８１．７３±０．４９Ｂｂ ６９．９５±０．５４Ｈｈ
Ｄｕｐｕｉｌｓ ７ ７．６１±０．１４Ｇｆ １４．１８±０．２５Ｃｃ ４４．４±１．００Ｉｊ １２４．５１±０．３７Ｂｂ
１０ ８．１１±０．５４ＦＧｅｆ １９．０３±０．０３Ａａ ６５．０４±０．９８ＥＦｅｆ １１７．０９±１．０７Ｃｃ
１３ １０．１２±０．１６ＣＤｃｄ １７．５３±０．４７Ｂｂ ６３．８１±０．９４Ｆｆ １１２．０８±２．２９Ｄｄ
１６ ９．７６±０．０５ＤＥｄ １４．８４±０．３９Ｃｃ ６９．７１±０．５７ＣＤｄ ７７．５２±１．１０Ｇｇ
ＣＵＦ１０１ ７ ８．３５±０．３２ＦＧｅｆ ８．５１±０．４８Ｇｈ ６６．２１±０．０６Ｅｅ １０４．０７±０．８９Ｅｅ
１０ ８．７２±０．１７ＦＧｅｆ １１．３３±０．０９Ｅｅｆ ７１．３９±０．４６Ｃｃ ９１．０２±０．９７Ｆｆ
１３ ８．７３±０．０８ＥＦＧｅｆ １０．３０±０．０４Ｆｇ ６９．１７±０．５６Ｄｄ ７８．５６±１．７０Ｇｇ
１６ １４．２８±０．０５Ｂｂ １７．７８±０．１６Ｂｂ ８８．５８±０．７１Ａａ ６５．６１±１．１１Ｈｉ
　注：同列不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５），不同大写字母表示差异极显著（犘＜０．０１）。
　Ｎｏｔｅ：Ｍｅａｎｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ａｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｍｅａｎｓ犘＜０．０５，ａｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｍｅａｎｓ犘＜０．０１．
０８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１
　　由图６可知，随着光照时间的递增，ＧＡ３／ＡＢＡ、
图６　光周期对不同秋眠级紫花苜蓿犌犃３／犃犅犃、
犐犃犃／犃犅犃和犣犚／犃犅犃的影响
犉犻犵．６　犘犺狅狋狅狆犲狉犻狅犱犲犳犳犲犮狋狅狀犌犃３／犃犅犃，犣犚／犃犅犃犪狀犱
犐犃犃／犃犅犃狅犳犪犾犳犪犾犳犪狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犪犾犱狅狉犿犪狀犮狔　
ＺＲ／ＡＢＡ和ＩＡＡ／ＡＢＡ都有依次上升趋势。各光照
处理下，３个比值的峰值都在１６ｈ／ｄ，且变化趋势明
显。
３　讨论
秋眠是一种特殊的休眠方式，即内生性休眠。目
前，休眠在生理方面得到广泛的研究［２２２４］，苜蓿基因克
隆和功能组学的研究日渐深入［２５２８］，但苜蓿休眠的调
控机理研究仍有很多空白。
大量研究表明，植物的休眠受光周期的诱导和调
节。短日照诱导植物的休眠在杨树（犘狅狆狌犾狌狊狋狅犿犲狀
狋狅狊犪）、葡萄（犞犻狋犻狊狏犻狀犻犳犲狉犪）、狗木（犆狅狉狀狌狊狊犲狉犻犮犲犪）等
树木中得到了证实［２９３２］，其中犘犎犢犃 和犘犎犢犅 的表
达在光信号通路中发挥着重要作用，拟南芥中９６％光
诱导的基因是通过犘犎犢犃和犘犎犢犅 来调节的［３３３４］，
短日照条件下，犘犎犢犃 的超表达抑制休眠诱导，通过
改变日照长度能改变其休眠反应［３０，３２］。Ｋｕｈｎ等［３４］的
试验证明，光周期调控了葡萄叶中犘犎犢犃 和犘犎犢犅
ｍＲＮＡ 表达量，在转录水平调控了葡萄的休眠，
犘犎犢犃和犘犎犢犅 含量在正常生长季节不稳定，一旦
被转移至短日照诱导休眠的条件下，不稳定的表达现
象都停止，取而代之的是表达量均增加［３４３５］。王成章
等［１０］通过研究不同光周期对苜蓿秋眠性的影响结果
表明，秋眠型苜蓿短日照条件下犘犎犢犅的蛋白表达量
最高，推测其含量多寡程度不同调控了光周期反应，进
而诱导了休眠。本实验结果显示，３个不同秋眠类型
苜蓿品种基本都是在短日照条件下叶片中的犘犎犢犃
和犘犎犢犅 ｍＲＮＡ表达量高，秋眠特征明显，可能的原
因是：苜蓿为长日照植物，短日照为苜蓿生长创造了较
强的逆境效应，苜蓿为应对这种不良的环境刺激，通过
加速犘犎犢犃和犘犎犢犅 合成，诱导苜蓿进入秋眠。尤
其短日照条件下１级品种Ｎｏｒｓｅｍａｎ即秋眠型苜蓿品种犘犎犢犅表现最为明显，合成量也最大，随着光周期的延
长，犘犎犢犅的含量直线下降，秋眠型苜蓿犘犎犢犅 ｍＲＮＡ 合成量明显高于半秋眠型、非秋眠型苜蓿，显示了
犘犎犢犃和犘犎犢犅 可能在苜蓿秋眠性中发挥了重要作用。
在植物的自然休眠中，内源激素是一个十分重要的影响因子，多数研究认为，内源激素参与了休眠的诱导、维
持与终止。ＧＡ３ 与ＡＢＡ在休眠中的作用相反，ＡＢＡ能促进休眠，ＧＡ３ 有解除休眠的作用，但ＧＡ３ 能促进ＺＲ、
ＩＡＡ的生物合成，且ＡＢＡ的作用只有在其他内源激素的密切配合下才能表现出来［３６］。休眠不仅与植物内源激
素的绝对含量有关，还与各类激素之间的平衡，特别是促进生长的激素与抑制生长的激素之间的比例及平衡有
关［３７］。本试验测定了ＩＡＡ、ＡＢＡ、ＺＲ、ＧＡ３ 的含量，结果表明，７ｈ／ｄ光照时间 ＧＡ３／ＡＢＡ、ＺＲ／ＡＢＡ和ＩＡＡ／
ＡＢＡ均为最低，可能是短日照条件下苜蓿的生长被抑制和休眠较强的原因；随着光照时间的延长，ＧＡ３／ＡＢＡ、
ＺＲ／ＡＢＡ和ＩＡＡ／ＡＢＡ依次增大，其中３种秋眠类型苜蓿３种激素比值均以１６ｈ／ｄ最高，可能是长日照条件下
１８１第２３卷第１期 草业学报２０１４年
苜蓿休眠被解除、生长被促进的原因。
植物的光形态建成中，在接受光周期信号后，光受体基因通过改变植物内源激素的含量进而调控靶基因发挥
作用［３８４４］，ＡＢＡ、ＧＡ３ 和ＩＡＡ被包含在光形态建成中。Ｍａｚｚｅｌａ等［４５］、Ｓｅｏ等［４６］证明犘犎犢犅直接或间接调控了
ＡＢＡ合成，进而影响拟南芥的休眠；王成章等［１０］的研究表明，在短日照条件下，苜蓿的秋眠是通过促进犘犎犢犅
蛋白的合成进而增加ＡＢＡ的合成量来实现的，其中秋眠型苜蓿在短日照条件下的犘犎犢犅和ＡＢＡ的合成量显
著高于半秋眠苜蓿和非秋眠苜蓿可能是其秋眠早且强的原因之一。本研究中，短日照条件下苜蓿叶片中
犘犎犢犃、犘犎犢犅ｍＲＮＡ表达量和ＡＢＡ含量显著高于长日照与王成章等［１０］不同光周期条件下犘犎犢犅蛋白水平
的表达研究结果基本一致，进一步说明在不同光周期条件下，光敏色素和植物内源激素可能参与了苜蓿的光形态
建成，犘犎犢犃和犘犎犢犅 直接或间接调控植物内源激素ＧＡ３、ＺＲ、ＩＡＡ、ＡＢＡ的合成，进而调控了苜蓿的秋眠。
４　结论
在短日照条件下，ＡＢＡ和犘犎犢犃、犘犎犢犅ｍＲＮＡ的表达量或合成量增加，ＧＡ３、ＺＲ、ＩＡＡ的合成量下降，可
能犘犎犢犃、犘犎犢犅在转录水平直接或间接影响了内源激素ＧＡ３、ＺＲ、ＩＡＡ、ＡＢＡ的合成，进而调控了苜蓿的秋
眠。
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ＦＡＮ Ｗｅｎｎａ，ＳＵＮＸｉａｏｇｅ，ＮＩＪｕｎｘｉａ，ＤＵＨｏｎｇｑｉ，ＳＨＩＹｉｎｇｈｕａ，
ＹＡＮＸｕｅｂｉｎｇ，ＷＡＮＧＣｈｅｎｇｚｈａｎｇ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄｏｎｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅｓａｎｄｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｌ
ｄｏｒｍａｎｃｙａｌｆａｌｆａｓ（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪），ａｎｄｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犘犎犢犃
（ｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅＡ）ａｎｄ犘犎犢犅 （ｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅＢ）ｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｔｈｅＦＱＰＣＲＳＹＢＲＧｒｅｅｎＩｍｅｔｈｏｄａｆｔｅｒ３５
ｄａｙｓｉｎｔｈｒｅｅｓｔａｎｄａｒｄｖａｒｉｅｔｉｅｓ：ｔｈｅｆａｌｄｏｒｍａｎｔｖａｒｉｅｔｙＮｏｒｓｅｍａｎ（ＦＤ１），ｔｈｅｓｅｍｉｄｏｒｍａｎｔｖａｒｉｅｔｙＤｕｐｕｉｌｓ
（ＦＤ５）ａｎｄｔｈｅｎｏｎｄｏｒｍａｎｔｖａｒｉｅｔｙＣＵＦ１０１（ＦＤ９），ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄｓ（７，１０，１３ａｎｄ１６ｈ／ｄ）．
Ｔｈｅｉｒｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅｃｏｎｔｅｎｔｓ（ＧＡ３，ＺＲ，ＩＡＡａｎｄＡＢＡ）ｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＥｎｚｙｍｅｌｉｎｋｅｄｉｍｍｕｎｏｓｏｒ
ｂｅｎｔａｓｓａｙ（ＥＬＩＳＡ）．ＴｈｅｍＲＮＡｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犘犎犢犃ａｎｄ犘犎犢犅ｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅａｌｆａｌｆａｖａｒｉｅｔｉｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄ
ｕａｌｙｗｉｔｈａｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙｉｎｔｈｅｆａｌｄｏｒｍａｎｔｖａｒｉｅｔｙＮｏｒｓｅｍａｎ．ＴｈｅｒａｔｉｏｓｏｆＧＡ３／ＡＢＡ，
ＺＲ／ＡＢＡａｎｄＩＡＡ／ＡＢＡｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄａｎｄｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅＮｏｒｓｅｍａｎｖａｒｉｅｔｙｗｅｒｅｔｈｅｌｏｗ
ｅｓｔ：ｉｔｈａｄｔｈｅｓｌｏｗｅｓｔｇｒｏｗｔｈ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔＡＢＡｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｓｔＧＡ３ｌｅｖｅｌ．Ｉｔｉｓｐｏｓｓｉｂｌｅｔｈａｔ犘犎犢犃ａｎｄ
犘犎犢犅ｄｉｒｅｃｔｌｙｏｒｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＧＡ３，ＺＲ，ＩＡＡ，ＡＢＡａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｒｅｇｕｌａｔｅｄｆａｌｄｏｒ
ｍａｎｃｙ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ａｌｆａｌｆａ；ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ；犘犎犢犃；犘犎犢犅；ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｈｏｒｍｏｎｅ
４８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１