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Effects of PP333 and GA3 on the Mechanism of Flower Bud Induction in Apple Tree

GA3 和PP333调控苹果花芽孕育机理的研究



全 文 :园  艺  学  报  2001 , 28 (4) : 339~341
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2000 - 12 - 12 ; 修回日期 : 2001 - 04 - 27
GA3 和 PP333调控苹果花芽孕育机理的研究
曹尚银1  汤一卒2  江爱华1
(1 中国农业科学院郑州果树研究所 , 郑州 450009 ; 2 南京农业大学农学系 , 南京 210095)
摘  要 : 连续 3 年用多效唑 (PP333) 1 000 mg/ L 和赤霉素 ( GA3) 1 000 mg/ L 处理‘首红’
苹果 , 结果表明 , PP333处理降低了芽内吲哚乙酸 ( IAA) 和赤霉素 ( GAS) 含量 , 增加了玉米
素核苷 (ZR) 和脱落酸 (ABA) 含量 , 提高了 ZR/ IAA、ZR/ GAS、ABA/ IAA 和 ABA/ GAS 比值 ,
从而促进了花芽形成。GA3 处理则增加了 IAA、GAS 含量 , 降低了 ZR、ABA 含量 , 降低了 ZR/
IAA、ZR/ GAS、ABA/ IAA 和 ABA/ GAS 比值 , 从而抑制了花芽形成。PP333和 GA3 在花芽孕育临
界时期内应用效果显著 , 在其它时期无效。
关键词 : 苹果 ; 花芽 ; 赤霉素 ; 多效唑 ; 内源激素
中图分类号 : S 661. 1 ; Q 945  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2001) 0420339203
1  目的、材料与方法
本试验在前期工作〔1〕基础上探讨 GA3 和 PP333对苹果花芽分化的调控机理 , 以期为果
树生产上利用外源激素和生长调节剂调控花芽孕育提供理论依据。
试验于 1997~1999 年在河南省安阳市内黄棋梧园林场进行。选取 12 年生、大小年严
重的‘首红’苹果树若干株 , 于 4 月 9 日标记同时停止生长的短枝 (以顶端最后一片叶展
平为标准) 。试验设 1) PP333处理 1 次 ; 2) PP333处理 2 次 ; 3) GA3 处理 1 次 ; 4) GA3 处理
2次 ; 5 ) CK1 (大年树对照 ) ; 6) CK2 (小年树对照 ) 。单株小区 , 3 次重复。PP333
(1 000 mg/ L) 处理 : 选用大年树 (当年开花多 , 花叶比大于 85 %) , 标记 3~4 片叶的短
枝 (不易成花) 。GA3 (1 000 mg/ L) 处理 : 选用小年树 (当年开花少 , 花叶比小于 5 %) ,
标记具有 8 片叶以上的短枝 (易成花) 。每株树标记短枝 100 个以上。从标记当日开始 ,
每 7 d 取样解剖、分析 1 次。取标记的短枝顶芽置冰瓶内带回 , 迅速剥去芽鳞片 , 切取花
芽、叶芽生长点 (小于 2 mm 部分) , 分别封于聚乙烯塑料袋内 , 置于干冰或冰盐混合物
(1∶1) 保温瓶中 , 放入 - 20~ - 30 ℃的低温冰箱中贮放备用。按丁静等〔2〕的方法 , 准确称
取 0. 1 g , 0~4 ℃下研磨 , 然后加冰甲醇 30 mL , 0 ℃搅拌 4 h , 过滤 , 残渣再加 15 mL 冰甲
醇 , 0 ℃冷提取 12 h , 过滤 , 合并滤液 , 定容再过滤 , 清液待分析。采用高效液相色谱法 ,
用外标定量法测定 GAS、ZR、ABA、IAA 含量。色谱条件为 Novapar C18柱 , 流动相 : 25 %
CH3CN , 35 % CH3OH , 40 % H2O , pH 3. 0 , 流速 0. 7 mL/ min , 检测器为 UV 254 nm。
2  结果与分析
2. 1  PP333 和 GA3 对苹果花芽形成的影响  我们在早期的研究工作中观测到 , GA3
1 000 mg/ L 促进生长的效果在喷后 5 d 内显示出来 , 其延续时间约为 15 d。为此在对短枝
停长后不同时期喷 1 次或 2 次 (间隔 10 d) GA3 1 000 mg/ L 和 PP333 1 000 mg/ L , 观察其对
花芽形成的影响 , 其结果如表 1 , 即在花芽孕育临界期内 , 无论什么时候 , 只要用 GA3 中
断一个短时期 , 就将阻止花芽的形成。施用 PP333可促进花芽分化 , 超过该时期施用 GA3
或 PP333无效。
表 1  不同时期喷施 GA3 和 PP333对首红苹果花芽形成的影响
Table 1  Effects of GA3 and PP333 treatments on flower bud formation in‘Redchief’apple tree ( %)
短枝停长后周数
Weeks after spur growth cessation (week)
GA3
喷 1 次 One spray 喷 2 次 Two sprays
PP333
喷 1 次 One spray 喷 2 次 Two sprays
 0 9. 2 c 8. 2 c 63. 4 a 65. 5 bc
 1 9. 0 c 9. 1 b 62. 2 a 61. 1 c
 2 10. 1 b 10. 3 b 61. 9 a 63. 9 c
 3 12. 9 bc 12. 1 b 54. 2 ab 68. 1 ab
 4 13. 3 bc 11. 1 b 55. 5 b 68. 5 ab
 5 11. 9 bc 10. 1 c 56. 1 ab 71. 3 a
 6 83. 5 a 81. 5 a 10. 5 c 10. 2 d
 7 85. 7 a 83. 2 a 10. 2 c 9. 7 d
CK1 89. 2 a 89. 2 a CK2 8. 9 c 8. 9 d
  注 : 相同小写字母的数值 (平均值) 之间的差异显著性小于 5 %水平。
Note : The differences among the values (average) followed by the same small letters are less than 5 % significant level .
2. 2  PP333对苹果顶芽内激素含量的影响  从图 1 可以看出 : PP333 (1 000 mg/ L , 停长后 2
周) 处理 1 次或 2 次 (间隔 10 d) , IAA、GAS 含量显著低于对照 ; ZR 和 ABA 含量显著高
于对照。说明喷 PP333是通过降低 IAA、GAS 含量 , 提高 ZR 和 ABA 含量来促进花芽分化。
将图 1 的数据进一步处理可知 , PP333处理显著地提高了 ZR/ IAA、ZR/ GAS、ABA/ GAS 比
值 , 说明在花芽孕育临界期 , 提高 ZR/ IAA、ZR/ GAS、ABA/ IAA、ABA/ GAS 比值有利于促
进花芽分化。
图 1  PP333对首红苹果短枝顶芽内激素含量变化的影响
Fig. 1  Effects of PP333 on the changes of IAA, GAS , ABA and ZR in spur buds
of ‘Redchief’apple during flower bud induction
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2. 3  GA3 对苹果顶芽内激素含量的影响  图 2 可以看到 : 在短枝停长后 2 周 , GA3 处理 1
次或 2 次 , 均比对照显著提高 GAS 和 IAA 含量 , 降低 ABA 和 ZR 含量。GA3 处理降低花芽
分化百分率 (表 1) 与提高 GAS 和 IAA 含量、降低 ABA 和 ZR 含量有关。对图 2 试验的数
据进行 ZR/ IAA、ZR/ GAS、ABA/ IAA、ABA/ GAS 处理 , 其结果可以看出 : GA3 处理比对照
显著降低 ZR/ IAA、ZR/ GAS、ABA/ IAA、ABA/ GAS 比值 , 即控制了比值升高 , 保持在稳定
的低水平 , 从而有效控制花芽分化。
图 2  GA3 对首红苹果短枝顶芽内激素含量变化的影响
Fig. 2  Effects of GA3 on the changes of ZR, GAS , IAA and ABA in spur buds
of ‘Redchief’apple during flower bud induction
参考文献 :
1  曹尚银 , 黄 海 , 乔宪生 , 等. 苹果花芽形态分化发生过程及节位数增长模式研究. 园艺学报 , 1989 , 16 (4) :
267~274
2  丁 静 , 沈镇德 , 方亦雄 , 等. 植物内源激素的提取和生物鉴定. 植物生理学通讯 , 1979 , (3) : 27~140
Effects of PP333 and GA3 on the Mechanism of Flower Bud Induction in Apple Tree
Cao Shangyin1 , Tang Yizu2 , and Jiang Aihua1
(1 Zhengzhou Fruit Research Institute , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Zhengzhou 450009 ; 2 Department of
Agronomy , Nanjing Agricultral University , Nanjing 210095)
Abstract :‘Redchief’and‘Red Fuji’apple tree ( Malus domestica Mill. ) were used as materials to test for the
effect of treatments of paclobutrazol ( PP333) and GA3 on the contents of endogenous hormones in buds. The results
showed that the contents of and ZR , and ZR/ IAA , ZR/ GAS , ABA/ IAA and ABA/ GAS ratios in spur bud were remar2
kably increased , PP333 treatment by while GAS and IAA content in spur bud were decreased. The contents of GAS and
IAA in spur bud were remarkably increased by GAS treatment , while ZR and ABA content , ZR/ IAA , ZR/ GAS , ABA/
IAA , and ABA/ GAS in spur bud were decreased. As to the effects of spraying PP333 or GA3 , it was noted that PP333
could increase the leaf bud node number , but no effect was noted for flower bud ; GA3 had no effect on the node number
of leaf bud , but had a trend to decrease the node number for flower bud.
Key words : Apple ; Flower bud ; GA3 ; PP333 ; Endogenous hormone
1434 期          曹尚银等 : GA3 和 PP333调控苹果花芽孕育机理的研究