大白菜花芽分化及抽薹過(guò)程內(nèi)源激素的含量變化

齊仙惠 巫東堂 李改珍 趙軍良 趙 俊 王秀英 趙美華 蘭創(chuàng)業(yè)

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山西 太原 030031）

大白菜（Brassica rapa subsp.pekinensis）為十字花科蕓薹屬植物，是世界性的重要蔬菜。生產(chǎn)中先期抽薹會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，而育種及制種工作又需要植株適時(shí)抽薹開(kāi)花，因此，研究大白菜的抽薹機(jī)理具有重要的理論和實(shí)踐意義。抽薹是成花過(guò)程的一部分，除受成花調(diào)控途徑的誘導(dǎo)外[1]，還與多種代謝物質(zhì)相關(guān)，如各類內(nèi)源激素[2-5]等。本試驗(yàn)通過(guò)研究不同冬性大白菜在抽薹前后，生長(zhǎng)點(diǎn)中生長(zhǎng)素（IAA）、赤霉素（GA1+3）、玉米素核苷（ZR）和脫落酸（ABA）的含量變化，以期明確這4大類內(nèi)源激素對(duì)抽薹的作用，并為進(jìn)一步研究大白菜的抽薹機(jī)理及花期調(diào)控提供參考。

1 材料與方法

1.1 處理取樣

圖1 大白菜生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期各激素的含量變化1-6依次為蓮座期、結(jié)球期、成熟期、休眠期、移栽、抽薹期Fig.1 Variation of hormone content in the shoot apexes of Chinese cabbage during different developmental stages.1-6 was rosette stage，heading stage，maturity stage，dormancy stage，transplanting and bolting stage.

供試大白菜材料為弱冬性品系“3#”和強(qiáng)冬性品系‘9#’[6]。8月10日播種，正常田間管理，10月30日采收（此時(shí)‘3#’已完成花芽分化，肉眼可見(jiàn)幼小花蕾），稍后存入地窖，12月20日移栽至花盆（此時(shí)‘9#’已完成花芽分化，肉眼可見(jiàn)幼小花蕾），‘3#’品系于翌年 1月 8日抽薹，‘9#’品系于 1月 23日抽薹。取樣時(shí)期為9月10日（蓮座期）、10月10日（結(jié)球期）、10月30日（成熟期）、11月30日（休眠期）、12月20日（移栽）、翌年1月8日或23日（抽薹期）。取樣部位為生長(zhǎng)點(diǎn)或花蕾，重約0.5 g，精確到小數(shù)點(diǎn)后3位，3次生物學(xué)重復(fù)，稱重記錄后液氮速凍，置于-80℃凍存。

1.2 激素測(cè)定

各樣品中IAA、GA1+3、ZR和ABA的含量采用ELISA法測(cè)定，試劑盒由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。每份樣品做3次技術(shù)重復(fù)，最后的結(jié)果為生物學(xué)重復(fù)和技術(shù)重復(fù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 IAA的含量變化

圖1 A為IAA的含量變化，由圖可見(jiàn)，‘3#’和‘9#’生長(zhǎng)點(diǎn)中IAA的含量均表現(xiàn)為先降低后升高的變化趨勢(shì)，且‘3#’始終低于‘9#’。‘3#’在蓮座期的 IAA 含量為 85.83 ng/g·FW，在完成花芽分化時(shí)降至最低，僅為初時(shí)的45.7%，隨后不斷升高，抽薹期的含量幾乎與蓮座期相同。‘9#’在蓮座期的IAA含量為104.04 ng/g·FW，休眠期出現(xiàn)低谷，為初時(shí)的63.4%，至完成花芽分化后IAA含量仍較低，而后在抽薹期升高至初時(shí)水平。

2.2 GA1+3的含量變化

從圖1B中可以看出，‘3#’和‘9#’生長(zhǎng)點(diǎn)中 GA1+3的含量變化均表現(xiàn)為升高——降低——升高的趨勢(shì)?！?#’蓮座期的 GA1+3含量為7.52 ng/g·FW，在結(jié)球期，即完成花芽分化前20 d出現(xiàn)高峰，為初時(shí)的1.27倍，分化完成后下降至最低，為初時(shí)的48.9%，抽薹期又升高至初時(shí)水平?！?#’略有不同，蓮座期 GA1+3含量為 6.06 ng/g·FW，高峰出現(xiàn)在花芽分化完成前50d的成熟期，為初時(shí)的1.33倍，休眠期出現(xiàn)低谷，為初時(shí)的49.8%，至花芽分化完成有所升高，并在抽薹期升至初時(shí)水平。

2.3 ZR的含量變化

從圖1C中可以看出，‘3#’生長(zhǎng)點(diǎn)中ZR的變化趨勢(shì)與IAA相似，也是先降低后升高；而‘9#’則表現(xiàn)為前期平穩(wěn)，后期升高的趨勢(shì)?！?#’在蓮座期的含量為11.01 ng/g·FW，完成花芽分化后出現(xiàn)低谷，為初時(shí)的64.5%，之后在抽薹期升高至11.97 ng/g·FW，略高于蓮座期?！?#’在蓮座期的ZR含量為9.12 ng/g·FW，之后略有下降，至花芽分化完成，維持在7.76～8.56 ng/g·FW，在抽薹期升高至 12.81 ng/g·FW，高于蓮座期。

2.4 ABA的含量變化

從圖1D中可以看出，‘3#’和‘9#’生長(zhǎng)點(diǎn)中ABA的含量變化均表現(xiàn)為降低——升高——降低的趨勢(shì)?！?#’在蓮座期的ABA含量為39.90 ng/g·FW，之后略有降低，但在花芽分化前后迅速升高，至休眠期達(dá)到最高，為初時(shí)的4.98倍，之后雖有所降低，但抽薹期的含量仍為初時(shí)的3.57倍?！?#’在蓮座期的ABA含量為38.97 ng/g·FW，同樣在休眠期出現(xiàn)高峰，為初時(shí)的2.60倍，之后在完成花芽分化后出現(xiàn)一個(gè)小低谷，至抽薹期ABA含量為初時(shí)的2.12倍。

3 討論與結(jié)論

‘3#’和‘9#’大白菜在秋季栽培和冬儲(chǔ)過(guò)程中完成了營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變并抽薹?！?#’冬性弱，在葉球成熟前就已通過(guò)春化并完成花芽分化；‘9#’冬性強(qiáng)，冬儲(chǔ)過(guò)程的持續(xù)低溫才使其通過(guò)春化，并在休眠期開(kāi)始花芽分化。雖然二者在花芽分化和抽薹時(shí)間上有所差別，但各激素含量的變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致。在植物成花過(guò)程中，低濃度的IAA是成花所必需的，但高濃度則會(huì)抑制成花[7]。本試驗(yàn)中，相較于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，IAA在2個(gè)品系花芽分化前后均處于較低水平，說(shuō)明較低含量的IAA有利于大白菜花芽分化。GAs在花芽分化過(guò)程中具有雙重作用，既能終止?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)誘導(dǎo)成花，也能抑制花器官的形成[8-9]?！?#’和‘9#’生長(zhǎng)點(diǎn)中的GA1+3含量均在花芽分化前出現(xiàn)高峰，并在分化完成后處于較低水平，說(shuō)明高水平的GA1+3有利于大白菜成花啟動(dòng)，但花芽分化則需要較低水平。李梅[10]認(rèn)為在結(jié)球甘藍(lán)的整個(gè)花芽分化過(guò)程中，嫩葉的ZR含量除了在花芽分化期含量較低外無(wú)明顯變化；李盛[11]認(rèn)為ZR在蘿卜抽薹開(kāi)花過(guò)程處于較高的水平。類似的，試驗(yàn)中2個(gè)品系的ZR含量在花芽分化前后均處于較低水平，而后在抽薹期達(dá)到最高，說(shuō)明較低水平的ZR有利于大白菜花芽分化，而抽薹過(guò)程則需要較高水平。有研究認(rèn)為ABA與GAs功能相似[12]，蘿卜在抽薹過(guò)程中，ABA含量變化與GA4趨勢(shì)一致，在現(xiàn)蕾點(diǎn)存在明顯峰值[13]；在大蔥中，ABA也表現(xiàn)為促進(jìn)花芽分化和抽薹開(kāi)花[14-15]。本試驗(yàn)ABA的含量在花芽分化前明顯升高，且在整個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段都處于較高水平，說(shuō)明較高水平的ABA有利于大白菜花芽分化和抽薹。