全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2008, 35 (5) : 661 - 666
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 11 - 15; 修回日期 : 2008 - 03 - 25
基金项目 : 国家 ‘十五’重点攻关项目 (2001BA508B21)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: yx16@ tom1com)
油菜素内酯对青花菜茎尖核酸和激素含量的影响
王廷芹 1 , 杨　暹 23
(1 广东海洋大学农学院 , 广东湛江 524088; 2 华南农业大学园艺学院 , 广州 510642)
摘 　要 : 用 01001、0101和 011 mg·L - 1油菜素内酯 (BL) 在青花菜花芽分化前 20 d和分化后 10 d分
别进行叶面喷施处理 , 研究其对青花菜花芽分化期和现蕾期茎尖核酸和内源激素含量的影响。结果表明 :
01001和 0101 mg·L - 1BL处理可促进茎尖 RNA和总核酸的合成。BL处理促进花芽分化期 DNA的合成 , 但
抑制现蕾期 DNA的合成。BL明显影响青花菜茎尖内源激素的平衡 , 显著抑制 IAA的合成 , 降低花芽分化
期和现蕾期茎尖 IAA含量 , 提高花芽分化期茎尖内源 GA1 /3和 iPA s的含量 , 但现蕾期茎尖内源 GA1 /3和 iPA s
含量却降低。结果显示 , 植株体内内源激素在不同生育期对外源 BL的响应有所不同。
关键词 : 青花菜 ; 油菜素内酯 ; 核酸 ; 内源激素
中图分类号 : S 635　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2008) 0520661206
Effects of Bra ssinolide on Con ten ts of Nucle ic Ac id and Endogenous
Horm ones in Stem Apex of Broccoli
WANG Ting2qin1 and YANG Xian23
(1A gricu ltura l College, Guangdong O cean U niversity, Zhan jiang, Guangdong 524088, China; 2D epartm ent of Horticulture,
South China A gricultural U niversity, Guangzhou 510642, Ch ina)
Abstract: D ifferent concentrations of brassinolide (BL, 01001, 0101 and 011 mg·L - 1 ) were sp rayed
on leaves of broccoli at 20th day before or 10th day after inflorescence differentiation, respectively. Effects of
brassinolide on contents of nucleic acid and endogenous hormones in stem apex of broccoli was investigated
during the periods of inflorescence differentiation and curd emergence. Results showed that the synthesis of to2
tal nucleic acid and RNA could be imp roved in treatments at concentrations of 01001 and 0101 mg·L - 1 BL.
The synthesis of DNA was enhanced by BL at inflorescence differentiation period, whereas was inhibited at
curd emergence period. The balance of endogenous hormones in stem apex was obviously influenced by BL.
The synthesis of IAA in stem apex was dep ressed by BL, so the content of IAA decreased at both stages of in2
florescence differentiation and curd emergence. The contents of GA1 /3 and iPA s in stem apex obviously in2
creased in BL treatments during the period of inflorescence differentiation, but the contents of endogenous
GA1 /3 and iPA s in stem apex decreased during the period of curd emergence. D ifferent responses of endoge2
nous hormones in p lant to exogenous BL were observed in this experiment.
Key words: broccoli; brassinolide; nucleic acid; endogenous hormones
油菜素内酯 ( brassinolide, BL) 于 1979年由 Grove等首次从油菜花粉中分离出来 , 以后也从其他
植物中分离得到。研究表明 , 油菜素甾醇类激素是植物生长和发育所必需的 , 被公认为一类新发现的
植物激素 (Mandava, 1998) , 其极低的含量就可发挥很强的生理活性 (朱广廉 , 1992)。
青花菜 (B rassica oleracea var. ita lica) 的花芽分化是获得产品器官花球的前提。花芽分化作为植
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株从营养生长向生殖生长的一个转折点一直倍受研究人员的关注。花芽分化和生长发育的过程一样 ,
包含着控制有机体生命活动的基因顺序的活化、阻遏以及细胞中特异遗传信息的表达 , 即花芽分化和
遗传物质有关 , 这一观点已取得了共识。
植物由营养茎端向生殖茎端转变过程与核酸的代谢关系十分密切 (潘瑞炽和董愚得 , 1995)。青
花菜的花芽分化及花球形成与体内核酸的含量变化密切相关 (杨暹和李德明 , 2001) , 花芽分化时要
求较高含量的内源 GA3和较低含量的 IAA (蒋欣梅 等 , 2005)。
作者曾报道油菜素内酯对青花菜花球产量的影响 (王廷芹和杨暹 , 2002) , 本试验中进一步研究
其对青花菜茎尖在花芽分化期和现蕾期核酸及内源激素含量的影响 , 以期为合理应用油菜素内酯调控
青花菜花芽分化和花球形成以及青花菜高产优质栽培提供科学依据。
1　材料与方法
试验材料为日本 ‘早生绿 ’青花菜品种 , 油菜素内酯 (BL ) 由成都新朝阳生物化学有限公司生
产。试验于华南农业大学蔬菜试验场进行。8月 20日在玻璃温室内播种育苗 , 9月 15日定植于大田 ,
双行栽植 , 株行距 40 cm ×40 cm。
BL设置 01001、0101和 011 mg·L - 1 , 以清水作为对照。3次重复。
分别于花芽分化前 20 d和花芽分化后 10 d进行叶面喷施处理。
花芽分化期的确定根据关佩聪和梁承愈 (1992) 的方法。
分别于花芽分化期和现蕾期取茎尖 015 g, 切碎混匀 , 测定茎尖核酸含量。核酸的测定参照杨晖
和杨兰廷 (2000) 的方法。
花芽分化期和现蕾期精确称取茎端 011 g左右 , 切碎混匀 , 测定青花菜生长过程的内源 GA1 /3、
iPA s和 IAA含量。内源激素含量的测定采用酶联免疫吸附法 ( EL ISA) , 药盒由南京农业大学提供。
2　结果与分析
211　BL对青花菜茎尖核酸含量的影响
21111　对 DNA含量的影响 　
BL处理明显影响了茎尖 DNA的含量 (图 1)。
经差异显著性分析表明 , 在花芽分化期 , 高浓度 BL处理的 DNA含量显著高于对照 , 低、中浓
度 BL处理与对照无显著差异。
在现蕾期 , BL处理明显地降低了茎尖的 DNA含量 , 其中以低、高浓度处理降低更显著。
以上结果表明 , 适宜浓度 BL处理可促进花芽分化期 DNA的合成 , 但对现蕾期 DNA合成有抑制
作用。
21112　对 RNA含量的影响 　
BL处理影响了茎尖 RNA的含量 (图 2)。
中浓度 BL处理的茎尖的 RNA含量最高 , 低浓度处理次之 , 高浓度处理最低。
在花芽分化期 , 低、中浓度处理的 RNA含量显著高于高浓度处理 , 但与对照无差异。
在现蕾期 , 所有 BL处理的茎尖 RNA含量都比对照高 , 其中中浓度处理与对照差异显著。
可见 , 适宜浓度的外源 BL处理可促进茎尖 RNA合成。
从图 2中还可看到现蕾期的 RNA含量比花芽分化期高 , 这暗示青花菜花球的膨大可能需要较高
含量的 RNA。
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　5期 王廷芹等 : 油菜素内酯对青花菜茎尖核酸和激素含量的影响 　
21113　对总核酸含量的影响 　
BL处理明显影响了花青菜茎尖总核酸的含量
(图 3)。
总核酸含量变化趋势以及各处理间的变化规
律与 RNA含量的变化一致 , 现蕾期 BL中浓度处
理总核酸含量显著高于对照 , 说明 BL主要是通过
影响茎尖 RNA合成而影响总核酸的含量 , 也说明
了适宜浓度的 BL处理可促进青花菜茎尖总核酸的
合成。
212　BL对青花菜茎尖内源激素含量的影响
21211　对 IAA含量的影响　
图 4表明 , BL处理明显降低了青花菜茎尖的
IAA含量。
在花芽分化期 , 高浓度 BL处理的 IAA含量显
著低于对照。
在现蕾期 , 各浓度 BL处理的 IAA含量均显著
低于对照。
图 3　BR对青花菜茎尖总核酸含量的影响
F ig. 3　The effects of bra ssinolide
on tota l nucle ic ac id of broccoli
　　表明 BL处理在花芽分化期和现蕾期均会抑制茎尖 IAA的合成 , 且其抑制作用在现蕾期比花芽分
化期明显。
21212　对茎尖 GA1 /3含量的影响 　
由图 5可知 , 在花芽分化期 , 中浓度 BL处理的 GA1 /3含量显著高于对照。
在现蕾期 , 与对照相比 , BL处理有降低茎尖 GA1 /3含量的趋势 , 但只有低浓度处理的降低效果显
著。也就是说 , BL处理在花芽分化期可促进茎尖 GA1 /3的合成 , 但在现蕾期有降低茎尖 GA1 /3含量的
趋势。
可见 , 在不同生育期 , 植株体内内源 GA1 /3对外源 BL的反应是不同的。
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21213　对 iPA s含量的影响 　
从图 6可以看出 , 青花菜在花芽分化期 , 以
中浓度 BL处理的茎尖 iPA s含量最高 , 显著高于
对照 , 其他处理与对照无显著差异。
在现蕾期 , 3个浓度 BL处理之间以及与对照
之间无显著差异。
可见 , BL处理在花芽分化期明显地促进了茎
尖 iPA s合成 , 但在现蕾期 BL处理对茎尖的 iPA s
合成影响不明显。
同时还可看出 , 青花菜在花芽分化期茎尖
iPA s含量明显高于现蕾期。
图 6　BL对青花菜茎尖 iPA s含量的影响
F ig. 6　The effect of bra ssinolide on iPA s
3　讨论
在由营养生长转向生殖生长的过程中 , 核酸的合成是关键 (石万里 等 , 1993)。花芽分化过程
是植株生长过程中一个重要的生长转变过程 , 期间蛋白质、核酸代谢加强 (李梅兰 等 , 2002)。
吴登如和赵毓橘 (1993) 报道 ep i2BR处理绿豆上胚轴 , 促进了 RNA聚合酶的活性 , 并抑制了
RNA、DNA水解酶的活性 , 从而显著提高了 DNA和 RNA含量 , 同时认为 ep i2BR促进绿豆上胚轴的
生长可能与其促进细胞的基因复制与转录有关 , 进而活跃了细胞的代谢活动。BR也促进了花生核酸
的代谢 (Vardhini & Ram, 1998)。 ep i2BR明显延缓叶片中总核酸和 RNA降低的速率 (翁晓燕 等 ,
1995)。葡萄在花芽分化期间核酸有所积累 (Ceban, 1968)。
本试验研究结果表明 , 适宜浓度的 BL处理可促进青花菜在花芽分化和现蕾期茎尖核酸的合成。
这与前人研究结果类似。
本结果表明 , 外源 BL通过调节总核酸、DNA、RNA的合成来影响花芽分化和花球的形成。外源
BL处理对总核酸的合成有明显地促进作用 , 而总核酸含量的增加主要是依靠 RNA的大量合成 , 可推
测 BL可能主要通过 DNA翻译水平调控来调节青花菜茎端细胞的代谢活动 , 促进了植株由营养生长
向生殖生长的转变。我们初步认为 , 花芽分化时较高水平的 DNA、RNA和总核酸 , 现蕾期较高水平
的 RNA、总核酸和适当低水平的 DNA , 有利于青花菜的花球分化发育。
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　5期 王廷芹等 : 油菜素内酯对青花菜茎尖核酸和激素含量的影响 　
植物生长调节剂对植物内源激素的影响已有大量报道。
植物由营养生长向生殖生长转变是基因表达的结果 , 而生殖基因的表达则受包括植物激素在内的
许多因素影响 (李宗霆和周燮 , 1998)。在花芽分化过程中 , 激素含量以及不同激素间的比例与核酸
一样发生很大变化 (张上隆 等 , 1990)。用 1 mg·kg- 1 ep i2BR处理黄瓜下胚轴能提高内源 GA3、
ABA水平 (徐如涓 等 , 1990)。用 BR点涂棉花幼龄 , 可明显改变果实发育过程中内源 IAA、ABA
的平衡关系 , 其中 IAA含量和 ABA含量均有增加 , 但 IAA /ABA值下降 (骆炳山 等 , 1988)。CTK
能促进开花但与其它因素配合才有效 , 其中以 iPA s对花芽分化的作用最大 (李颖章和韩碧文 ,
1995)。BR促进了南瓜下胚轴 IAA水平的上升 ( Eun et al. , 1989)。
本试验结果表明 , BL处理明显地降低了青花菜茎尖内源 IAA的含量。花芽分化期 BL浓度越高 ,
降低越明显 , 而现蕾期正好相反。说明了 BL通过降低茎尖 IAA的含量来促进花芽分化和花球膨大。
BL处理在花芽分化期明显地提高了茎尖内源 GA1 /3、 iPA s的含量 , 而在现蕾期有降低内源 GA1 /3含量
的趋势。显然 , BL通过提高茎尖 GA1 /3和 iPA s含量来促进花芽分化 , 而通过保持适当水平的 GA1 /3、
iPA s含量来促进花球的分化发育和花球的膨大。
植物茎尖的形态变化之前 , 需将外界环境刺激转化成植物的生理生化变化及基因表达变化 (种
康 等 , 1999)。
青花菜花芽分化和花球形成是一个极复杂的生理过程 , 花球分化发育并不是由 IAA、GA1 /3、 iPA s
等单一激素所控制 , 而是由多种激素和营养相互协调的结果 , 但内源 IAA、GA1 /3、 iPA s的含量变化影
响着青花菜的花芽分化和花球形成是肯定的。外源 BL通过影响体内的激素含量及其平衡状态而影响
青花菜花芽分化和花球形成。
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