陸川油茶現(xiàn)蕾期至謝花期主要器官中內(nèi)源激素的變化規(guī)律

韋靖杰，潘曉芳，覃 鎮(zhèn)，楊秋容

（廣西大學 林學院，廣西 南寧 530004）

油茶是指山茶科Theaceae 山茶屬Camellia植物中種子油脂含量高且具有一定經(jīng)濟價值的植物總稱[1]，包括普通油茶Camellia oleifera、攸縣油茶C.uosienensis、廣寧紅花油茶C.semiserrata、陸川油茶C.νietnamensis等樹種[2]。陸川油茶又叫越南油茶、高州油茶，主要分布于廣西和廣東南部，是廣西山茶科木本食用油料樹種中的主要栽培種之一[3]。

內(nèi)源激素是植物體內(nèi)重要的活性物質(zhì)，對植物生長、開花結(jié)實和休眠等過程都有重要的調(diào)控作用[4-6]。有關(guān)植物激素的研究也是植物科學研究領(lǐng)域中的前沿和熱點之一[7]。有關(guān)研究者發(fā)現(xiàn)：‘岑軟3 號’油茶通過調(diào)節(jié)內(nèi)源激素的動態(tài)平衡，在重度缺水的情況下仍能保持較緩慢的生長狀態(tài)[8]；脫落酸（ABA）含量的增加能提高‘長林4 號’油茶葉片的保水性，增強其對干旱的抵御能力[9]；‘長林4 號’油茶種子成熟和油脂積累過程中ABA 起了重要作用[10]；吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和細胞分裂素（CTK）分別是影響‘長林53 號’花提前開放和產(chǎn)量的關(guān)鍵因子[11]；果皮中赤霉素（GA3）含量的不同是引起‘閩43’和‘閩60’油茶果實縱徑差異較大的原因[12]。

目前，對陸川油茶的研究集中在光合蒸騰特性[13]及果實性狀的遺傳變異特征[14]等方面，而對其內(nèi)源激素的研究還未見諸報道。為給陸川油茶的花期調(diào)控提供理論依據(jù)，對陸川油茶現(xiàn)蕾期至謝花期主要器官中內(nèi)源激素的含量及比值的變化情況進行了測定和分析，現(xiàn)將研究結(jié)果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地與試驗林

試驗地位于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院油茶種質(zhì)資源收集庫（108°21′E，22°56′N）。屬濕潤的亞熱帶季風氣候，年均降水量達1 304.2 mm，平均相對濕度為79%，年平均氣溫為20～21 ℃，1月平均氣溫在11.8 ℃以上，7月平均氣溫27.6 ℃。地貌為丘陵，海拔90～100 m。土壤種類為由砂巖發(fā)育而成的赤紅壤，土層厚度在100 cm以上[15]。

供試的陸川油茶樹于2012年1月采用實生苗造林。其株行距為1.0 m×3.0 m，平均樹高2.5～3.5 m，冠幅1.5 m×2.5 m。

1.2 采樣方法

選擇長勢一致、無病蟲害的7年生陸川油茶樹10 株，掛牌標記。2019年7月15日至2020年1月15日，每隔15 d 采樣1 次。從樹冠中上部和外圍分別采集1年生枝條（指去除花蕾、葉芽、頂芽、葉片后枝條的上部分）及枝條上部的功能葉，并采集花蕾與葉芽，其中枝條10 枝、功能葉20 片、花蕾20 個、葉芽30 個，按器官分別組成混合樣品，3 次重復。采樣后用衛(wèi)生紙將樣品擦拭干凈，放入自封袋中并立即放入冰盒內(nèi)帶回實驗室，置于-80 ℃的超低溫冰箱中速凍20 min，然后保存于-20 ℃的冰箱中以備用。

1.3 測定方法

采用酶聯(lián)免疫吸附法（Enzyme linked immunosorbent assay），委托北京北農(nóng)天一生物技術(shù)有限公司測定各器官中吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素核苷（ZR）、脫落酸（ABA）的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時間測定的同一器官中各種內(nèi)源激素的含量變化趨勢

據(jù)2019年對試驗林的觀察結(jié)果，陸川油茶開花物候期可分為現(xiàn)蕾期（7月中旬—10月下旬）、初花期（10月下旬—11月中旬）、盛花期（11月中旬—12月中旬）、謝花期（12月中旬—翌年1月中旬）。不同開花物候期測定的陸川油茶花蕾、葉芽、枝條、功能葉中不同種類內(nèi)源激素的含量見表1。

表1 現(xiàn)蕾期至謝花期不同器官中各種內(nèi)源激素含量的測定結(jié)果?Table 1 Determination of endogenous hormones in different organs from budding stage to flowering stage ng/g

續(xù)表1Continuation of table 1

2.1.1 花蕾中各種內(nèi)源激素的含量變化趨勢

由表1可知，在整個開花物候期間，陸川油茶花蕾中IAA 的含量變化范圍為29.94～155.96 ng/g，其含量總體呈下降趨勢?，F(xiàn)蕾期中期（8月15日），其含量達到最高值，為155.96 ng/g；謝花期后期（1月15日），其含量最低，為29.94 ng/g。8月30日前，其IAA 含量均顯著高于其他種類內(nèi)源激素的含量。

花蕾中GA3的含量變化范圍為3.44～7.91 ng/g，其含量的總體變幅相對較小。現(xiàn)蕾期中期（8月30日），其含量最高，為7.91 ng/g；謝花期前期（12月15日），其含量最低，為3.44 ng/g。其GA3含量極顯著低于其IAA 與ABA 的含量。

花蕾中ZR 的含量變化范圍為2.84～7.24 ng/g，其含量的總體變幅與GA3的總體變幅相似?，F(xiàn)蕾期前期（7月15日），其含量最低，為2.84 ng/g；7月15日—8月30日，其含量持續(xù)極顯著地上升，至現(xiàn)蕾期中期（8月30日），其含量達到最高值，為7.24 ng/g。

花蕾中ABA 的含量變化范圍為29.56～213.39 ng/g，其含量總體呈“上升—下降”的變化趨勢?，F(xiàn)蕾期（7月15日—8月30日）其含量無顯著變化，8月30日—10月15日其含量極顯著上升，現(xiàn)蕾期后期（10月15日）達到最高值（213.39 ng/g）；謝花期前期（12月15日），其含量最低，為29.56 ng/g。9月15日后，其ABA含量均高于其他種類內(nèi)源激素的含量。

2.1.2 葉芽中各種內(nèi)源激素的含量變化趨勢

在整個開花物候期間，陸川油茶葉芽中IAA的含量變化范圍為14.95～72.07 ng/g，其含量總體呈“上升—下降”的變化趨勢。7月15日—9月15日其含量持續(xù)極顯著地上升，現(xiàn)蕾期中期（9月15日）其含量最高，為72.07 ng/g；謝花期后期（1月15日），其含量最低，為14.95 ng/g。

葉芽中GA3的含量變化范圍為2.76～4.31 ng/g，其含量的總體變幅相對較小?，F(xiàn)蕾期后期（10月15日）其含量最高，為4.31 ng/g；10月15日—11月15日其含量持續(xù)極顯著地下降，初花期后期（11月15日）其含量最低，為2.76 ng/g。

葉芽中ZR 的含量變化范圍為2.96～6.46 ng/g，其含量總體呈“下降—上升”的變化趨勢?，F(xiàn)蕾期前期（7月15日）其含量達到最高值，為6.46 ng/g；現(xiàn)蕾期中期（9月15日）其含量最低，為2.96 ng/g。

葉芽中ABA 的含量變化范圍為31.90～113.15 ng/g，其含量總體變化呈“下降—上升”的變化趨勢。7月15日—9月30日其含量持續(xù)極顯著地下降，現(xiàn)蕾期后期（9月30日）其含量最低，為31.90 ng/g；9月30日至翌年1月15日其含量持續(xù)極顯著地上升，謝花期后期（1月15日）其含量達到最高值，為113.15 ng/g。

2.1.3 枝條中各種內(nèi)源激素的含量變化趨勢

陸川油茶枝條中IAA 的含量變化范圍為17.33～35.53 ng/g，在整個開花物候期間，其含量的總體變幅相對較小。謝花期前期（12月15日）其含量最高，為35.53 ng/g；12月15日至翌年1月15日其含量極顯著地下降，謝花期后期（1月15日）其含量最低，為17.33 ng/g。

枝條中GA3的含量變化范圍為2.53～5.03 ng/g，其含量的總體變幅相對較小?，F(xiàn)蕾期前期（7月15日）其含量最低，為2.53 ng/g；現(xiàn)蕾期中期（8月30日）其含量達到最高值（5.03 ng/g）。

枝條中ZR 的含量變化范圍為6.77～9.57 ng/g，其含量的總體變幅相對較小?，F(xiàn)蕾期前期（7月15日）其含量最低，為6.77 ng/g；盛花期中期（11月30日）其含量達到最高值（9.57 ng/g）。

枝條中ABA 的含量變化范圍為49.70～110.41 ng/g，其含量總體呈“上升—下降”的變化趨勢?，F(xiàn)蕾期前期（7月30日）其含量最低，為49.70 ng/g；7月30日—10月15日其含量持續(xù)極顯著地上升，現(xiàn)蕾期后期（10月15日）達到最高值（110.41 ng/g）。

2.1.4 功能葉中各種內(nèi)源激素的含量變化趨勢

陸川油茶功能葉中IAA 的含量變化范圍為17.65～32.58 ng/g，在整個開花物候期間，其含量總體呈“上升—下降”的變化趨勢。現(xiàn)蕾期前期（8月15日）其含量最低，為17.65 ng/g；8月15日—10月15日其含量平緩上升，10月15日—30日其含量極顯著地上升，初花期前期（10月30日）其含量達到最高值（32.58 ng/g）。

功能葉中GA3的含量變化范圍為2.98～4.26 ng/g，其含量的總體變幅相對較小?，F(xiàn)蕾期中期（9月15日）其含量達到最高值（4.26 ng/g）；謝花期后期（1月15日）其含量最低，為2.98 ng/g。

功能葉中ZR 的含量變化范圍為4.62～12.22 ng/g，其含量的總體變幅相對較小。7月15日—10月15日其含量持續(xù)極顯著地上升，現(xiàn)蕾期后期（10月15日）其含量達到最高值（12.22 ng/g）；10月15日—11月15日其含量持續(xù)極顯著地下降，初花期后期（11月15日）其含量最低，為4.62 ng/g。

功能葉中ABA 的含量變化范圍為19.71～34.98 ng/g，其含量總體呈“升—降—升—降”的“雙峰”變化趨勢?，F(xiàn)蕾期前期（7月15日）其含量最低，為19.71 ng/g；謝花期中期（12月30日）其含量達到最高值（34.98 ng/g）。

2.2 同一時間測定的不同器官中各種內(nèi)源激素含量的比較分析

觀測中發(fā)現(xiàn)，相同日期測定的陸川油茶花蕾、葉芽、枝條、功能葉中IAA 和ABA 的含量均顯著高于其GA3和ZR 含量，且其含量變化均無明顯的規(guī)律性。

2.2.1 不同器官中IAA 含量的比較分析

7月15日測定的陸川油茶花蕾、葉芽、枝條、功能葉中的IAA 含量存在極顯著差異?，F(xiàn)蕾期前期的7月15日至現(xiàn)蕾期中期的8月30日，花蕾中的IAA 含量始終維持在較高水平上，且極顯著高于葉芽、枝條、功能葉中的IAA 含量。8月30日—9月15日花蕾中的IAA 含量迅速下降，而葉芽中的IAA 含量則持續(xù)極顯著地上升，9月15日—9月30日葉芽中的IAA 含量略高于花蕾中的IAA 含量。初花期、盛花期、謝花期4 個器官中IAA 的含量變化均相對平緩。各器官中IAA 含量整體變幅的大小順序為：花蕾＞葉芽＞枝條＞功能葉。多數(shù)情況下，花蕾中的IAA 含量高于其他器官中的IAA 含量。

2.2.2 不同器官中GA3 含量的比較分析

現(xiàn)蕾期前期的7月15日，花蕾、葉芽、功能葉中的GA3含量均極顯著高于枝條中的GA3含量。初花期的10月30日—11月15日，花蕾、葉芽中的GA3含量均下降，而枝條、功能葉中的GA3含量均上升。各器官中GA3含量整體變幅的大小順序為：為花蕾＞枝條＞葉芽＞功能葉。多數(shù)情況下，花蕾中的GA3含量高于其他器官中的GA3含量。

2.2.3 不同器官中ZR 含量的比較分析

現(xiàn)蕾期前期的7月15日，葉芽、枝條、功能葉中的ZR 含量均極顯著高于花蕾中的ZR 含量。7月15日—8月30日，花蕾、枝條、功能葉中的ZR 含量有不同程度的上升，而葉芽中的ZR 含量則下降；初花期的10月30日—11月15日，功能葉中的ZR 含量迅速下降，而花蕾、葉芽、枝條中的ZR 含量均有不同程度的上升。各器官中ZR含量整體變幅的大小順序為：功能葉＞花蕾＞葉芽＞枝條?；ɡ?、葉芽中的ZR 含量均低于枝條、功能葉中的ZR 含量，總體而言，4 個器官中ZR含量的變化規(guī)律均不明顯。

2.2.4 不同器官中ABA 含量的比較分析

葉芽中的ABA 含量先下降后上升總體呈“U”字形的變化趨勢；花蕾中的ABA 含量先上升后下降；枝條中的ABA 含量先上升后下降，其變幅相對較小；功能葉中的ABA 含量低于其他3 個器官中的ABA 含量，但其變幅不大。現(xiàn)蕾期前期的7月15日，花蕾、葉芽、枝條中的ABA 含量均極顯著高于功能葉中的ABA 含量。現(xiàn)蕾期前期的7月15日至后期的9月30日，花蕾、枝條、功能葉中的ABA 含量均逐漸上升，而葉芽中的ABA含量卻逐漸下降。初花期前期的10月15日—10月30日，葉芽、枝條、功能葉中的ABA 含量均無明顯變化，而花蕾中的ABA 含量卻迅速下降。各器官中ABA 含量整體變幅的大小順序為：花蕾＞葉芽＞枝條＞功能葉。

2.3 不同器官不同種類內(nèi)源激素含量比值的比較分析

現(xiàn)蕾期至謝花期陸川油茶不同器官中各種內(nèi)源激素含量比值的測定結(jié)果見表2。由表2可知，花蕾、葉芽的GA3/ZR 值均極顯著高于枝條、功能葉的GA3/ZR 值，且其比值大致都呈現(xiàn)出“升—降—升—降”的“雙峰”變化趨勢。枝條、功能葉的GA3/ZR 值均無明顯變化規(guī)律，且其變幅均相對較小。各個器官的GA3/ZR 值整體變幅的大小順序為：花蕾＞葉芽＞功能葉＞枝條。

表2 現(xiàn)蕾期至謝花期不同器官中各種內(nèi)源激素含量比值的測定結(jié)果?Table 2 Determination results of endogenous hormone content ratio in different organs from budding stage to flowering stage

續(xù)表2Continuation of table 2

除謝花期1月15日測定的含量比值外，枝條、功能葉的GA3/IAA 值均極顯著高于花蕾、葉芽的GA3/IAA 值，且其比值大致都呈現(xiàn)出“升—降—升”的變化趨勢。12月15日前，各器官的GA3/IAA值的變化規(guī)律均不明顯。謝花期，花蕾、葉芽、枝條的GA3/IAA 值均極顯著上升，而功能葉的GA3/IAA 值卻呈下降趨勢。各器官的GA3/IAA 值整體變幅的大小順序為：葉芽＞花蕾＞枝條＞功能葉。

功能葉的GA3/ABA 值顯著高于其他3 個器官的GA3/ABA 值。葉芽、枝條的GA3/ABA 值總體均呈“升—降”的變化趨勢，但枝條的GA3/ABA高峰值的出現(xiàn)時間比葉芽的GA3/ABA 高峰值的出現(xiàn)時間提前了45 d，葉芽GA3/ABA 值的高峰值出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期后期。花蕾的GA3/ABA 值大體上呈“升—降—升”的變化趨勢。開花前的10月15日—10月30日，花蕾、枝條的GA3/ABA 值均上升，而葉芽、功能葉的GA3/ABA 值均下降。各器官的GA3/ABA 值整體變幅的大小順序為：花蕾＞功能葉＞葉芽＞枝條。

8月30日前，花蕾的IAA/ABA 值極顯著高于其他3 個器官的IAA/ABA 值，也極顯著高于其他時期測定的花蕾的IAA/ABA 值；8月30日后，花蕾的IAA/ABA 值急速下降。在整個開花物候期間，葉芽的IAA/ABA 值呈先上升后下降的變化趨勢。枝條的IAA/ABA 值低于其他3 個器官的IAA/ABA值，且其變幅相對較小。功能葉的IAA/ABA 值的變化不明顯。

功能葉的ZR/ABA 值，在整個開花物候期間，一直極顯著高于其他器官的ZR/ABA 值?，F(xiàn)蕾期前期的7月15日至后期的9月30日，功能葉的ZR/ABA 值的變化平緩，9月30日后其比值呈現(xiàn)出“升—降—升—降—升”的“雙峰雙谷”的變化規(guī)律，10月15日其比值達到最高值?；ɡ佟⑷~芽、枝條的ZR/ABA 值的變化趨勢大體相似，而其變化規(guī)律均不明顯。各器官的ZR/ABA 值整體變幅的大小順序為：功能葉＞花蕾＞枝條＞葉芽。

功能葉、枝條的ZR/IAA 值均極顯著高于花蕾、葉芽的ZR/IAA 值；10月15日，功能葉的ZR/IAA值達到最高值；枝條的ZR/IAA 值的變化規(guī)律不明顯。葉芽的ZR/IAA 值先下降后上升，謝花期后期達到最高值。花蕾的ZR/IAA 值總體呈上升趨勢，在謝花期后期也達到最高值。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

1）陸川油茶現(xiàn)蕾期至謝花期間，其花蕾、葉芽、枝條、功能葉中各種內(nèi)源激素的含量不同，各器官中IAA 和ABA 的含量均極顯著高于GA3和ZR的含量。從內(nèi)源激素的功能和作用來看，陸川油茶器官生長和構(gòu)建不是受單種內(nèi)源激素的影響，而是各種激素共同作用的結(jié)果，IAA 與ABA 的比值高能夠促進陸川油茶花蕾的形成和生長。

2）在花蕾生長定型前，同一時期花蕾中的IAA、GA3含量極顯著高于營養(yǎng)器官中的IAA、GA3含量；花蕾定型至謝花時，花蕾中的IAA、GA3含量也基本高于營養(yǎng)器官中的IAA、GA3含量。這一測定結(jié)果表明，IAA、GA3對陸川油茶花蕾的形成及開花都有明顯的促進作用。

3）現(xiàn)蕾期至謝花期，各器官中的IAA 和ABA 均存在拮抗作用，當IAA 含量升高時，ABA含量則下降。

3.2 討 論

喻雄等[16]研究發(fā)現(xiàn)，低水平的IAA 能夠促使普通油茶‘鐵城1 號’開花，而高水平的IAA、ABA 卻能促使其花凋落。東興金花茶CamelliatunghinensisChang 開花前，結(jié)果枝葉片和花蕾中IAA 含量的下降有助于其花芽的孕育[17]。觀測中發(fā)現(xiàn)，陸川油茶現(xiàn)蕾期前期花蕾中的IAA 含量達到最高值，此后持續(xù)下降，謝花期花蕾中的IAA含量降至最低值，說明高水平的IAA 有利于陸川油茶花蕾的形態(tài)構(gòu)建，而低水平的IAA 則促使其花凋落。這一結(jié)果與喻雄等[16]的研究結(jié)果不一致，其原因可能是，他們測定的是花瓣中的IAA 含量，而本研究測定的是花蕾中的IAA 含量；上述測定結(jié)果與郭辰等[17]對東興金花茶的研究結(jié)果也存在差異，他們研究的樹種不同可能是結(jié)果存在差異的主要原因。陸川油茶開花前，其花蕾中的IAA含量較低，而其ABA 含量則維持在較高水平上。這一結(jié)果與曹尚銀等[18]對蘋果Malus pumilaMill.的研究結(jié)果相似。研究期內(nèi)，陸川油茶正處于抽生夏梢之時，此期其葉芽未萌動抽出新梢，這可能與其葉芽、枝條、功能葉均含有較高的ABA有關(guān)。

研究的器官包括了營養(yǎng)器官和生殖器官，但各器官中GA3、ZR 的含量均較低，且其變化均相對平緩。據(jù)此可以認為，陸川油茶現(xiàn)蕾期至謝花期間，單因素的GA3、ZR 對其花蕾生長的作用均不明顯，也有可能因為其GA3、ZR 含量均較低，還不足以發(fā)揮其對各器官生長的促進作用，至于GA3和ZR 含量達到何等水平才能促進陸川油茶葉芽萌動及枝條生長，對此尚待進一步研究。

植物體內(nèi)各種內(nèi)源激素的相互促進與相互拮抗形成了一種動態(tài)平衡，這種平衡是促使植物順利開花的重要影響因素。本研究結(jié)果表明，陸川油茶各器官中ABA 和IAA 含量間大體上表現(xiàn)出相互消長的關(guān)系，尤其在現(xiàn)蕾期到花蕾定型時期，花蕾細胞數(shù)量增多、體積增大，IAA/ABA 值維持在較高水平上，在現(xiàn)蕾期后期葉芽的IAA/ABA 值也達到了最高值，說明高比值的IAA/ABA 能促進陸川油茶花蕾的形態(tài)構(gòu)建，但IAA 與ABA 之間也存在著拮抗作用。曹尚銀等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在蘋果花芽生理分化期，其花芽中的IAA 與GAs 含量均急劇下降，而其ABA 含量卻急劇上升，這一結(jié)果說明，在蘋果成花的過程中不同激素間也存在著相互制約的作用。

研究期內(nèi)，陸川油茶各個器官中不同種類的內(nèi)源激素其含量變化趨勢不同，但其變化規(guī)律均不明顯。內(nèi)源激素的合成及利用方式復雜而多變，本研究只初步探索了現(xiàn)蕾期至謝花期陸川油茶4 個器官中4 種內(nèi)源激素的含量及比值的變化規(guī)律，但并未研究4 種內(nèi)源激素對陸川油茶花芽分化的影響情況，同時，外部環(huán)境條件、營養(yǎng)物質(zhì)對陸川油茶的開花也都有重要的促進作用，下一步的研究可系統(tǒng)探討陸川油茶花期內(nèi)源激素與環(huán)境條件及營養(yǎng)物質(zhì)間的作用機制。