三角梅開花早期不同分化時(shí)期的激素水平與相關(guān)性分析

羅 頎，林 哲，黃政檔，侯海濤，陳自亮，洪陳潔，詹福麟，郭杭琪，許婷婷，郭小玲，陳 亮，紀(jì)志梁*

(1.廈門市公路事業(yè)發(fā)展中心，福建 廈門 361008；2.廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建 廈門 361102；3.廈門萬(wàn)銀環(huán)境科技有限公司，福建 廈門 361006；4.廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院，福建 廈門 361102)

三角梅(Bougainvilleaspectabiliswind)隸屬被子植物(Angiosperms)真雙子葉植物(Eudicots)石竹目(Caryophyllales)紫茉莉科(Nyctaginaceae)葉子花屬(Bougainvillea)攀援型灌木，作為一種熱帶和亞熱帶常見的觀賞植物，在世界各地被廣泛種植[1].在生產(chǎn)實(shí)踐中，養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員希望能夠精準(zhǔn)調(diào)控三角梅在特定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)開花并延長(zhǎng)花期，但迄今國(guó)內(nèi)外對(duì)三角梅開花機(jī)制的了解較為有限.

三角梅成花過(guò)程具備被子植物開花的共性，即花芽分化表征被子植物由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)[2-4].目前對(duì)于三角梅成花過(guò)程的具體分期國(guó)內(nèi)外并未有一致的結(jié)論.在前期研究中，邱胤暉[5]和田高飛[5-6]根據(jù)各階段花芽形態(tài)分化的特征，將三角梅的開花過(guò)程分為7個(gè)時(shí)期，即未分化期、分化初期、苞片原基分化期、小花原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期.而聶艷等[7]根據(jù)對(duì)三角梅花芽的解剖結(jié)果，將花芽分化過(guò)程分為未分化期、花序原基形成期、苞片原基形成期、小花原基形成期、萼片原基形成期、花瓣原基形成期、雌雄蕊原基形成期7個(gè)時(shí)期[7].Lopez等[8]對(duì)三角梅的花序結(jié)構(gòu)以及成花過(guò)程進(jìn)行了形態(tài)學(xué)的分類描述，將三角梅花的生命周期分為未命名的5個(gè)階段.Hackett等[9]則通過(guò)對(duì)三角梅的花序原體解剖來(lái)闡述三角梅花芽分化過(guò)程中的形態(tài)變化，并以芽的形狀和大小為特征，將花序的發(fā)育分為13個(gè)花芽發(fā)育階段和3個(gè)花期階段.

在三角梅的成花分子機(jī)制方面，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開展了一些研究.多數(shù)工作以擬南芥(Arabidopsisthaliana)為參考，發(fā)現(xiàn)一些已知被子植物成花相關(guān)基因在三角梅中的同源基因，包括APETALA1(AP1)、LEAFY(LFY)、CONSTANS(CO)和類黃酮-3′-羥化酶(F3H)等[5]；但整體而言，三角梅的成花研究還處于初級(jí)階段.一方面，許多已知被子植物成花相關(guān)基因還未在三角梅中被闡明；另一方面，已知成花基因未能被很好地關(guān)聯(lián)起來(lái)，以系統(tǒng)闡明三角梅的成花分子機(jī)制.此外，內(nèi)源性植物激素，如脫落酸(ABA)、赤霉素(GA)和吲哚乙酸(IAA)等，在植物的開花過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用.它們?cè)谥参矬w內(nèi)的平衡狀況是植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，也是開花的誘導(dǎo)條件.通過(guò)調(diào)節(jié)這些植物激素的平衡狀態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換[10-11].陳庭巧等[12]和聶艷[13]研究發(fā)現(xiàn)，外源植物激素或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可引起植株原有內(nèi)源激素相對(duì)比例的改變，干擾植物內(nèi)源激素的穩(wěn)態(tài)平衡，從而達(dá)到調(diào)控開花的目的.在生產(chǎn)實(shí)踐中，通過(guò)單一或組合噴灑GA、ABA和矮壯素(CCC)等化學(xué)手段可在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)三角梅的花期調(diào)控[14-15]；但由于缺乏對(duì)三角梅成花機(jī)制，尤其是成花早期各激素表達(dá)情況的深入了解，化學(xué)干預(yù)三角梅開花的效率不高，甚至出現(xiàn)反效果[16].因此，本研究擬跟蹤三角梅頂端和側(cè)端成花過(guò)程中多種常見植物激素的變化情況，發(fā)掘可能參與三角梅成花過(guò)程的植物激素，并分析能特異促進(jìn)三角梅頂端和側(cè)端成花的激素組合，以期為將來(lái)生產(chǎn)實(shí)踐中精準(zhǔn)調(diào)控三角梅成花提供科學(xué)參考.

1 材料與方法

1.1 生物樣本的采集與預(yù)處理

本研究選取三角梅品種同安紅(Miss Manila)作為研究對(duì)象.樣本采集時(shí)間為2018年10月，處于正?；ㄆ?；采樣地點(diǎn)為廈門萬(wàn)銀環(huán)境科技有限公司三角梅栽培基地.為了消除植株批次、生長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)環(huán)境、植物個(gè)體及采樣部位差異所導(dǎo)致的激素水平差異，選取同一生長(zhǎng)批次的4株4年生盆栽三角梅，在同一時(shí)間段內(nèi)采集不同植株、不同枝杈的樣品.參考既往研究，根據(jù)花芽分化各階段的形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)特征，將三角梅成花早期分為以下3個(gè)階段：未分化期(刺或葉芽)、分化初期(花刺或花芽)和分化后期(小花苞).采集的組織器官樣本按照采集部位分為3組：以非開花部位小葉作為對(duì)照組；側(cè)端開花組系經(jīng)葉腋處側(cè)端的刺發(fā)育開花，包括刺、花刺和小花苞；頂端開花組系頂芽發(fā)育開花，包括葉芽、花芽和小花苞.由于獨(dú)立樣本較小難以直接開展可靠的激素測(cè)定，將同一形態(tài)時(shí)期采集的樣本混合，并隨機(jī)分為2個(gè)生物學(xué)重復(fù).樣本采集后，在現(xiàn)場(chǎng)用雙蒸水(ddH2O)充分沖洗樣本，經(jīng)干凈濾紙充分干燥后，立即用錫箔紙包裹標(biāo)記，液氮凍存.

1.2 植物激素測(cè)定

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

測(cè)定生物樣本中19種常見植物內(nèi)源激素及其合成前體的水平，包括GA1、GA3、GA4、GA7、茉莉酸(JA)、異亮氨酸化茉莉酸(JA-Ile)、順式12-氧-植物二烯酸(cis-OPDA)、ABA、水楊酸(SA)、反式玉米素(tZ)、二氫玉米素(DHZ)、反式玉米素核苷(tzR)、異戊烯基腺嘌呤核苷(iPR)、異戊烯基腺嘌呤(iP)、油菜素內(nèi)酯(BL)、油菜素甾酮(CS)、香蒲甾醇(TY)、1-氨基-環(huán)丙烷羧酸(ACC)和IAA.將19種激素的標(biāo)準(zhǔn)品溶于甲醇水溶液(Merck公司，144282)，并稀釋為系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，采用同位素內(nèi)標(biāo)法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線.所有標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自O(shè)lchemim公司.

1.2.2 代謝物提取

將樣品于液氮中研磨成粉末，稱取(80±3)mg，置于2 mL離心管中，加入50 μL內(nèi)標(biāo)溶液，加入1 mL含1%(體積分?jǐn)?shù))甲酸(Fluka公司，06450)的乙腈(Merck公司，1499230-935)，震蕩混勻2 min；4 ℃避光抽提12 h，14 000g離心10 min，取上清液800 μL，氮?dú)獯蹈?；?00 μL乙腈水溶液(乙腈與水的體積比1∶1)復(fù)溶，14 000g離心10 min，取上清通過(guò)液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)聯(lián)用進(jìn)行植物激素的測(cè)定分析.

1.2.3 LC-MS聯(lián)用測(cè)定

待測(cè)樣本首先采用Waters Ⅰ-Class超高效液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)分離.分離流動(dòng)相的A液為 0.05%(體積分?jǐn)?shù))甲酸水溶液，B液為0.05%(體積分?jǐn)?shù))甲酸乙腈溶液.樣品置于4 ℃自動(dòng)進(jìn)樣器中，柱溫45 ℃，流速400 μL/min，進(jìn)樣量2 μL.相關(guān)的液相梯度如下：0～10.0 min，B液從2%(體積分?jǐn)?shù)，下同)線性變化至98%；10.0～11.1 min，B液從98%線性變化至2%；11.1～13.0 min，B液維持在2%.分離樣本接著采用5500 QTRAP質(zhì)譜儀(AB SCIEX公司)在正/負(fù)離子模式下進(jìn)行質(zhì)譜分析.5500 QTRAP電噴霧離子源條件如下：源溫度 500 ℃，離子源氣體1(Gas1)45，離子源氣體2(Gas2)45，幕簾氣體(CUR)30，離子噴霧電壓(ISVF)-4 500 V；采用質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)技術(shù)測(cè)定離子對(duì).

1.2.4 樣本分析

將所有激素標(biāo)準(zhǔn)樣等量混合制備成為質(zhì)控(QC)樣本.在待測(cè)生物樣本隊(duì)列中每間隔一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)樣本設(shè)置一個(gè)QC樣本，用于檢測(cè)和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復(fù)性.混合樣本隊(duì)按標(biāo)準(zhǔn)操作流程通過(guò)LC-MS聯(lián)用測(cè)定激素水平.3次重復(fù)測(cè)定QC樣本各激素水平的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方差(RSD)均<30%，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠.樣本激素測(cè)定結(jié)果采用Multiquant軟件提取色譜峰面積及保留時(shí)間，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中植物激素水平.對(duì)兩次生物學(xué)重復(fù)樣本的各激素水平進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯示兩次重復(fù)樣間不存在顯著差異(H0假設(shè)，p>0.1).因此，采用兩次重復(fù)樣的檢測(cè)均值作為各形態(tài)時(shí)期樣本的激素水平值.

1.3 激素水平變異系數(shù)和相關(guān)性分析

1.3.1 激素水平變異系數(shù)計(jì)算

基于頂端和側(cè)端兩個(gè)成花路徑樣本組中19種內(nèi)源激素水平的變化情況，對(duì)測(cè)得的激素含量取5為底的對(duì)數(shù)進(jìn)行歸一化處理，采用熱圖的形式衡量激素在成花過(guò)程中的變化趨勢(shì).同時(shí)，為了消除不同激素含量本底水平不同帶來(lái)的影響，不直接使用標(biāo)準(zhǔn)差(SD)，而通過(guò)計(jì)算變異系數(shù)(CV)來(lái)衡量開花樣本組內(nèi)激素水平在三角梅成花不同階段的差異程度.CV=SD/平均值.CV值越接近于0，表明激素在不同時(shí)期的水平差異越??；反之，則表明水平差異越大.通常情況下，CV>0.15即被認(rèn)為水平差異較大[17].本研究以CV>0.3為標(biāo)準(zhǔn)判斷變化顯著的激素，同時(shí)采用R語(yǔ)言包的aov函數(shù)對(duì)每個(gè)樣本組各激素在不同組織中的水平變化進(jìn)行單因素方差分析.

1.3.2 激素水平變化間的相關(guān)性分析

根據(jù)三角梅在成花過(guò)程中的激素含量，采用R語(yǔ)言包的corrplot包分別分析三角梅頂端成花和側(cè)端成花中各激素水平變化間的相關(guān)性.網(wǎng)絡(luò)圖能夠簡(jiǎn)潔、直觀地反映出激素之間的相互作用關(guān)系，特別是能夠通過(guò)自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)突顯出某些核心的關(guān)鍵激素.因此，采用Cytoscape軟件，選取相關(guān)系數(shù)大于0.6的激素構(gòu)建激素間相互作用網(wǎng)絡(luò)；進(jìn)而通過(guò)CytoHubba工具(Method：MNC)找出節(jié)點(diǎn)激素，并將激素按總關(guān)聯(lián)度大小進(jìn)行排序.

2 結(jié)果與分析

2.1 三角梅成花過(guò)程激素水平的整體變化

如圖1所示，19種植物內(nèi)源激素的含量水平在所有樣本中整體呈階梯狀分布，其中，cis-OPDA、SA和GA7的水平較其他激素高約2個(gè)數(shù)量級(jí)(102).如表1所示：在成花組織中，尤其是側(cè)端成花路徑中，上述3種激素水平發(fā)生顯著變化(CV>0.3,p<0.05)，提示它們?cè)诔苫ㄖ锌赡馨l(fā)揮重要作用；與之相對(duì)，BL、iP、JA和JA-Ile(表中未列出)在所有樣本中均穩(wěn)定處于低水平(在LC-MS中檢測(cè)均低于1 ng/g)，且在各成花過(guò)程未發(fā)生顯著水平變化(CV<0.1，p>0.05)，提示這4種激素對(duì)三角梅成花無(wú)明顯調(diào)控作用；其余的12種激素整體處于相對(duì)較低的水平，除TY在成花過(guò)程中保持基本水平穩(wěn)定外(CV<0.1)，多數(shù)激素或前體在成花的不同階段均發(fā)生顯著變化.在側(cè)端成花中，水平差異較大(CV>0.3)的激素包括GA7、GA4、tZ、GA1、CS、ACC、tzR、ABA和cis-OPDA；在頂端成花中，水平差異較大的激素包括GA4、GA7、DHZ、SA、CS和GA1.值得一提的是，雖然cis-OPDA在頂端成花中CV值僅0.14(表1)，但是其在各組織中的水平較其他激素普遍高約2個(gè)數(shù)量級(jí)(圖1)，且在花芽分化(葉芽→花芽)過(guò)程中水平升高約30%(見后文)，因此也將cis-OPDA作為水平差異較大的激素納入后續(xù)激素相互作用的分析中.

c為測(cè)定的激素相對(duì)水平.

表1 三角梅成花過(guò)程中內(nèi)源激素水平變化的統(tǒng)計(jì)分析

2.2 與三角梅成花關(guān)聯(lián)的激素變化

分析三角梅成花不同階段內(nèi)源激素的變化趨勢(shì)，如表2所示：在側(cè)端成花中，水平差異較大的9種激素除GA1外，在刺→花刺分化階段均顯示為上升的變化趨勢(shì)，其中tZ的上升幅度最大，達(dá)1 705%；在花刺→小花苞的階段，GA1、GA4、GA7、cis-OPDA和tZ略有下降，其他激素則沒(méi)有明顯變化.在頂端成花中，水平差異較大的6種激素變化差異明顯.在葉芽→花芽分化階段，GA7、cis-OPDA、DHZ和CS變化趨勢(shì)顯示為上升的變化趨勢(shì)，其中CS的上升幅度最大，達(dá)215%；而GA1、GA4和SA則顯示為下降的變化趨勢(shì).在花芽→小花苞分化階段，除CS上升29%外，其他激素均為下降的變化趨勢(shì).

表2 三角梅成花不同階段內(nèi)源激素水平的變化幅度

高表達(dá)水平激素GA7、cis-OPDA、ABA和tzR在三角梅側(cè)端成花不同階段差異大且顯著(CV>0.3且p<0.01)，可能主要參與成花調(diào)控；而GA4、tZ、DHZ、CS和ACC雖在三角梅早期花芽分化(刺→花刺)過(guò)程中水平明顯變化(幅度>50%)但不十分顯著(p>0.01)，可能部分參與早期成花過(guò)程.其中，GA4、GA7、cis-OPDA、ABA、tZ、、DHZ、tzR、CS和ACC均在刺→花刺分化過(guò)程中水平上升，它們可能促進(jìn)三角梅花芽分化；而在花刺→小花苞分化過(guò)程中GA4和GA7則發(fā)生明顯下降(幅度>50%)，暗示其在三角梅花芽分化的中后期可能不參與調(diào)控或起抑制作用.

高表達(dá)水平激素GA7和SA在三角梅頂端成花不同階段差異大且顯著(CV>0.3且p<0.01)，可能主要參與成花調(diào)控；而GA4、tZ、DHZ、tzR和CS的水平在葉芽→花芽分化過(guò)程中均發(fā)生明顯變化(幅度>50%)但不十分顯著(p>0.01)；高表達(dá)水平激素cis-OPDA變化幅度達(dá)30%且極顯著(p=0.001)，可能部分參與早期成花過(guò)程.其中，GA7、cis-OPDA、tZ、DHZ、tzR和CS在葉芽→花芽分化過(guò)程中水平上升，它們可能促進(jìn)早期花芽分化；而GA4和SA則明顯下降(幅度>50%)，可能抑制早期花芽分化.在花芽→小花苞分化過(guò)程中，僅GA7發(fā)生明顯下降(幅度>50%)，暗示GA7可能不參與三角梅花芽中后期分化調(diào)控或起抑制作用.

2.3 三角梅成花過(guò)程中激素間的相互作用

對(duì)10種可能參與三角梅成花過(guò)程的內(nèi)源激素水平變化進(jìn)行相關(guān)性分析(圖2)，建立可能存在的相互作用網(wǎng)絡(luò)(圖3)，并嘗試確定其中的關(guān)鍵激素.在側(cè)端成花過(guò)程中，9種激素根據(jù)相關(guān)程度聚成2個(gè)小群(圖2(a))：GA4、DHZ、tZ、GA7和cis-OPDA聚為一類，兩兩之間的相關(guān)系數(shù)均高于0.85，在花芽分化的過(guò)程中其水平均顯示為先升高后下降的變化趨勢(shì)；ABA、CS、tzR和ACC聚為一類，兩兩之間的相關(guān)系數(shù)均為1，水平在刺→花刺分化階段明顯升高，隨后在花刺→小花苞分化階段無(wú)明顯變化.進(jìn)一步相互作用網(wǎng)絡(luò)分析揭示cis-OPDA、tZ和GA7為節(jié)點(diǎn)激素，可能在成花的不同階段扮演關(guān)鍵角色.所有在側(cè)端成花組中發(fā)生顯著變化的激素均為正相關(guān)，這些重要激素水平的升高可能促進(jìn)三角梅的花芽分化，隨后水平下降或趨于穩(wěn)定，花芽分化進(jìn)入中后期.

圓的大小、顏色深淺與相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值成正比.

圓的大小與激素水平呈正相關(guān)，圓的顏色深淺與總關(guān)聯(lián)度呈正相關(guān)，粗框圓表示節(jié)點(diǎn)激素；連接線的粗細(xì)與激素間的相關(guān)程度呈正相關(guān)，紅色為正相關(guān)，藍(lán)色為負(fù)相關(guān).(圓的大小、顏色、連接線粗細(xì)僅在同一圖內(nèi)比較)

在頂端成花過(guò)程中水平顯著變化的7種激素根據(jù)相關(guān)程度聚成3個(gè)小群(圖2(b))：tZ和CS聚為一類，兩者的相關(guān)系數(shù)為0.85，在葉芽→花芽分化階段水平均為上升的變化趨勢(shì)；GA4和SA聚為一類，兩者的相關(guān)系數(shù)為0.99，在花芽分化不同階段水平都顯示為下降的變化趨勢(shì)，且與CS的水平呈明顯負(fù)相關(guān)；GA7、cis-OPDA和DHZ聚為一類，兩兩之間的相關(guān)系數(shù)均高于0.60，三者在葉芽→花芽分化階段水平均明顯升高，隨后在花芽→小花苞分化階段呈現(xiàn)下降的變化趨勢(shì).進(jìn)一步相互作用網(wǎng)絡(luò)分析揭示tZ、cis-OPDA和GA4為節(jié)點(diǎn)激素，其中tZ和GA4呈高度負(fù)相關(guān)，可能存在相互抑制的關(guān)系(圖3(b)).在葉芽→花芽分化過(guò)程中，DHZ水平的迅速升高以及cis-OPDA和GA7的高水平可能促進(jìn)三角梅的花芽分化，隨后這些激素水平均下降，花芽分化進(jìn)入中后期.

3 討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)19種植物內(nèi)源激素在三角梅成花不同階段的水平檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)GA4、GA7、cis-OPDA、ABA、SA、tZ、DHZ、tzR、CS和ACC的激素水平在三角梅花芽分化的主要過(guò)程(刺→花刺→小花苞、葉芽→花芽→小花苞)中發(fā)生不同程度的變化，可能參與三角梅成花早期調(diào)控，其中GA7、cis-OPDA、GA4和tZ可能作為節(jié)點(diǎn)激素在發(fā)揮關(guān)鍵作用.

3.1 不同激素參與三角梅成花過(guò)程與其他植物的異同

不同的植物激素在植物成花過(guò)程中扮演迥異的調(diào)控角色.在生產(chǎn)實(shí)踐中，外源GA可以調(diào)節(jié)百子蓮(Agapanthusafricanus)花莖的伸長(zhǎng)和提早成花[18]，提高蝴蝶蘭(Phalaenopsisaphrodite)抽薹率并提早花期[19]，促進(jìn)羊草花(Leymuschinensis)芽分化和成花[20]；然而在木本果樹中，GA則是成花的主要抑制激素，如Zhang等[21]研究表明GA3對(duì)蘋果(Malusdomestica)花的誘導(dǎo)有一定的延遲作用.本研究發(fā)現(xiàn)GA家族的4個(gè)成員在三角梅成花早期分化階段的水平表現(xiàn)有差異:其中，GA1和GA3在三角梅整個(gè)成花早期水平變化相對(duì)GA4和GA7較小且不顯著，可能不參與三角梅成花過(guò)程；而GA4和GA7的水平在刺→花刺分化過(guò)程中升高幅度分別達(dá)610%和1 388%，尤其是GA7在三角梅花芽分化的不同階段都保持較高水平，說(shuō)明高水平的GA4和GA7對(duì)三角梅成花可能具有促進(jìn)作用.cis-OPDA是合成JA和JA-Ile的前體，JA在擬南芥中被認(rèn)為參與植物成花調(diào)控，并具有調(diào)控成花時(shí)間的作用[22].本研究中，cis-OPDA水平高，而JA和JA-Ile水平較低，該結(jié)果與陳康等[23]在人參(Panaxginseng)花中的研究結(jié)果相似.由于激素本身具有級(jí)聯(lián)放大的作用效果，高濃度的cis-OPDA可為誘導(dǎo)大量JA信號(hào)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，而JA和JA-Ile本身維持較低的濃度才是常態(tài).tzR可促進(jìn)細(xì)胞分裂，調(diào)控花形態(tài)建成中的物質(zhì)和能量代謝，并有助于花形態(tài)的分化.本研究中，tzR在側(cè)端和頂端成花路徑的未分化期→分化初期階段分別升高350%和63%，對(duì)三角梅的花芽分化具有明顯的促進(jìn)作用，與孫紅梅等[24]在金花茶(Camellianitidissima)花及姜成英等[25]在油橄欖(Oleaeuropaea)中的研究結(jié)果相符.IAA是調(diào)控植物成花的常見激素之一，低濃度時(shí)可以促進(jìn)花芽分化，而高濃度時(shí)則起抑制作用[26].本研究發(fā)現(xiàn)，在三角梅的成花過(guò)程中IAA濃度一直維持在較低水平，而在未分化的小葉中IAA濃度則維持在較高水平，與前人的研究結(jié)果相符.

相同激素在不同的植物中也可能發(fā)揮完全相反的作用.例如，高水平ABA能促進(jìn)側(cè)柏(Platycladusorientalis)成花[27]，而對(duì)枇杷(Eriobotryajaponica)植株噴灑ABA卻可以有效地抑制其成花[28].在三角梅中，本研究發(fā)現(xiàn)ABA在側(cè)端成花的未分化期→分化初期(刺→花刺)階段水平提升了230%，說(shuō)明ABA可能促進(jìn)三角梅側(cè)端成花，這與前期研究發(fā)現(xiàn)高水平ABA能促進(jìn)蘋果成花[29]的結(jié)論一致；然而，ABA在頂端成花早期(葉芽→花芽)階段保持較低水平且變化較小(8%)；暗示ABA在三角梅頂端成花中可能不起作用或有一定的抑制作用.

3.2 三角梅頂端和側(cè)端成花的激素相互作用差異

植物成花是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在不同階段受不同激素的調(diào)控，植物內(nèi)源激素之間也存在著相互作用.例如，外源GA3處理蘋果會(huì)增加IAA水平，降低tzR、ABA水平，從而抑制花芽分化[21].在三角梅的成花過(guò)程中，本研究發(fā)現(xiàn)激素之間也存在相互作用，例如在成花早期，GA7和GA4水平變化保持著較好的相關(guān)性.雖然GA4在未分化期→分化初期階段的側(cè)端和頂端成花路徑呈現(xiàn)上升和下降的不一致，但是在高等植物的GA代謝通路中，GA4和GA7均由GA9形成[30]，因此可推測(cè)GA4在頂端和側(cè)端水平的變化差異或許是由GA4和GA7合成速度差異及其他調(diào)控因素(如光照)差異所致，需要進(jìn)一步的分子實(shí)驗(yàn)證明.有趣的是，除DHZ外，所有水平變化較大的激素(GA4、GA7、cis-OPDA、ABA、tZ、tzR、CS和ACC)都在三角梅成花早期有大幅度的水平提升且相互促進(jìn)，這說(shuō)明三角梅的側(cè)端可能通過(guò)提高這些激素的水平來(lái)促進(jìn)成花.在頂端成花過(guò)程中，CS與GA4、SA的水平存在高度負(fù)相關(guān)，GA4與SA之間則存在高度正相關(guān).跟蹤激素水平變化發(fā)現(xiàn)，GA4和SA在三角梅成花的未分化期→分化初期階段均有明顯下降趨勢(shì)，CS的水平則有明顯升高.因此，GA4和SA可能對(duì)頂端成花過(guò)程中的花芽分化起抑制作用，并與CS相互拮抗.

對(duì)三角梅成花早期過(guò)程中的激素變化情況及可能調(diào)控作出總結(jié)：GA7、cis-OPDA、tZ和CS在三角梅的花芽早期分化過(guò)程中的水平均有明顯升高或具有較高水平，因此在誘導(dǎo)三角梅花芽分化時(shí)提高這些激素的水平，極大可能有效促進(jìn)三角梅成花；而在誘導(dǎo)三角梅花芽分化時(shí)提高ABA、tzR和ACC的水平，可能單獨(dú)促進(jìn)三角梅側(cè)端成花；在誘導(dǎo)三角梅花芽分化時(shí)提高DHZ水平，同時(shí)降低SA、GA4的水平，則可能單獨(dú)促進(jìn)三角梅的頂端成花(圖4).此外，在三角梅成花過(guò)程中，IAA一直處于較低水平，而作為對(duì)照的小葉中IAA水平則持續(xù)處于相對(duì)較高水平，因此通過(guò)降低IAA的水平也可能促進(jìn)三角梅成花.GA7、cis-OPDA、GA4和tZ可能作為節(jié)點(diǎn)激素在三角梅成花早期扮演著關(guān)鍵調(diào)控角色.這些工作將為深入理解三角梅成花的分子機(jī)制提供參考，也可為在生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)三角梅的精準(zhǔn)花期調(diào)控提供數(shù)據(jù)支持.當(dāng)然，本研究的樣本采集主要依據(jù)三角梅成花早期的組織形態(tài)變化，與模式植物擬南芥的成花生理發(fā)育分期不一致，因此結(jié)論難以直接比較，不同激素之間的相互作用機(jī)制也仍需進(jìn)一步研究.

圖中激素的水平變化均超過(guò)50%.