低溫和赤霉素對(duì)蠶豆開(kāi)花、內(nèi)源激素、基因表達(dá)的調(diào)控

摘要：蠶豆是長(zhǎng)三角地區(qū)重要的越冬作物之一，但其產(chǎn)量低、成熟慢和采摘期短，讓鮮食蠶豆銷售遭遇很大障礙。人工低溫春化技術(shù)的研發(fā)推廣，實(shí)現(xiàn)蠶豆鮮莢提前上市，采摘期大幅延長(zhǎng)。赤霉素是一類非常重要的植物激素，參與植物生長(zhǎng)發(fā)育等多個(gè)生物學(xué)過(guò)程。為了探究赤霉素和低溫聯(lián)合應(yīng)用對(duì)蠶豆花期及生理特性的影響，并為進(jìn)一步調(diào)控蠶豆花期提供理論支撐和實(shí)踐依據(jù)，以蠶豆品種通鮮1號(hào)、通鮮2號(hào)、通鮮3號(hào)、啟豆2號(hào)、南通三白為材料，對(duì)蠶豆芽苗進(jìn)行低溫處理、赤霉素噴施處理、低溫+赤霉素噴施處理，統(tǒng)計(jì)始花時(shí)間、單株開(kāi)花數(shù)量、株高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)等開(kāi)花和生長(zhǎng)特性，并檢測(cè)不同發(fā)育階段葉片內(nèi)源激素和開(kāi)花相關(guān)基因的表達(dá)情況。結(jié)果表明，低溫處理可以使蠶豆開(kāi)花提早16～22 d，噴施赤霉素處理可以促進(jìn)開(kāi)花提早2～10 d，低溫+100 mg/L赤霉素處理提早開(kāi)花效果最佳，最早可提前26 d。低溫和100 mg/L 赤霉素均可以促進(jìn)蠶豆分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)的增加，低溫會(huì)抑制蠶豆株高，但赤霉素處理會(huì)顯著增加株高。以促進(jìn)開(kāi)花效果最好的通鮮3號(hào)為材料，發(fā)現(xiàn)ABA、IAA、GA3含量在蠶豆苗期、蕾期、花期均呈先增后降的趨勢(shì)，低溫處理會(huì)降低蠶豆葉片中ABA的含量，提高IAA、GA3的含量，適宜的赤霉素處理可以提高葉片中的ABA、IAA、GA3含量。通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR研究發(fā)現(xiàn)，低溫、赤霉素、低溫+赤霉素處理均可以誘導(dǎo)GA20ox、GID1、FT、SOC1、VRN1的表達(dá)，抑制GAI的表達(dá)，VIN3只響應(yīng)低溫的調(diào)控。蠶豆芽苗低溫處理后，葉面噴施100 mg/L赤霉素可以有效提早開(kāi)花期，并提高分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、株高，可在鮮食蠶豆生產(chǎn)上進(jìn)行應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：蠶豆；低溫；赤霉素；開(kāi)花；內(nèi)源激素；關(guān)鍵基因

中圖分類號(hào)：S643.601" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）24-0105-08

收稿日期：2023-11-24

基金項(xiàng)目：江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)目（編號(hào)：JBGS〔2021〕058）；江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：JATS［2022］169）；江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（現(xiàn)代農(nóng)業(yè)）（編號(hào)：BE2021389）；沿江所青年科技基金［編號(hào)：YJ（2021）007］。

作者簡(jiǎn)介：劉陳瑋（1993—），男，江蘇南通人，碩士，助理研究員，主要從事蠶豆春化及病蟲害防控研究。E-mail：20192001@jaas.ac.cn。

通信作者：吳春芳，碩士，研究員，主要從事春化蠶豆育種及栽培技術(shù)等研究。E-mail：jsyias@163.com。

蠶豆屬于豆科野豌豆屬，是一年生或二年生草本植物。蠶豆作為重要的食用豆作物，廣泛分布于世界各地，我國(guó)一直是世界上蠶豆栽培面積最大、總產(chǎn)量和消費(fèi)量最高的國(guó)家。長(zhǎng)三角地區(qū)喜食鮮食蠶豆，傳統(tǒng)露地栽培鮮食蠶豆集中在4月下旬至5月上旬上市，且產(chǎn)量較低，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。

近年來(lái)，春化蠶豆因其上市早、產(chǎn)量高、采收期長(zhǎng)、品質(zhì)優(yōu)等優(yōu)勢(shì)，在江浙滬等地的應(yīng)用面積逐步擴(kuò)大^［1］。不同春化處理促進(jìn)蠶豆開(kāi)花結(jié)莢的研究已經(jīng)較為成熟。研究發(fā)現(xiàn)，以蠶豆品種大朋一寸為材料，0 ℃春化處理20 d效果最好，青莢采收期縮短60 d^［2］。ZB 系列蠶豆苗在5～6 ℃春化處理20 d后，始花期提前至11月，上市期提前至3月^［3］。研究發(fā)現(xiàn)，慈蠶1號(hào)在萌動(dòng)露白時(shí)，4 ℃春化處理9～12 d后，可顯著縮短始花期^［4］。研究發(fā)現(xiàn)，以通鮮2號(hào)蠶豆為材料，10 ℃/5 ℃日夜春化處理35 d，對(duì)始花期、鮮莢始收期促進(jìn)效果最明顯^［5］。

除了低溫春化外，植物的成花還受植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的影響。赤霉素處理能促進(jìn)大白菜莖的伸長(zhǎng)，并提早開(kāi)花和抽薹^［6］。外源赤霉素處理后，蓮花的株高增加90%左右，開(kāi)花數(shù)增加40%左右，開(kāi)花提前4 d^［7］。300 mg/L赤霉素促進(jìn)切花月季卡羅拉增高和早花，赤霉素途徑相關(guān)基因RhGA2ox、RhGA20ox、RhGA3ox、 RhGID1表達(dá)上調(diào)，開(kāi)花相關(guān)基因RhAP1、RhKSN 、RhSOC1的表達(dá)先上升后下降^［8］。

目前，有關(guān)低溫和外源赤霉素對(duì)蠶豆開(kāi)花相關(guān)生理指標(biāo)及基因表達(dá)量的研究尚不多見(jiàn)。本研究利用低溫和赤霉素處理蠶豆芽苗，通過(guò)測(cè)定各項(xiàng)生理指標(biāo)，明確最佳調(diào)控濃度，并探索低溫和赤霉素對(duì)內(nèi)源激素及相關(guān)基因的影響，以期為蠶豆促早技術(shù)的完善和開(kāi)花機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為南通地區(qū)的蠶豆品種通鮮1號(hào)、通鮮2號(hào)、通鮮3號(hào)、啟豆2號(hào)、南通三白，選取無(wú)病蟲害、長(zhǎng)勢(shì)良好一致的蠶豆芽苗進(jìn)行處理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 赤霉素和低溫春化處理

試驗(yàn)設(shè)置對(duì)照、低溫處理、赤霉素處理、低溫+赤霉素處理，10月上旬同時(shí)移栽至大棚內(nèi)。大棚位于江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所薛窯基地內(nèi)。對(duì)照：未進(jìn)行低溫和赤霉素處理；低溫處理：4 ℃低溫處理30 d；赤霉素處理、低溫+赤霉素處理：將4 ℃低溫處理30 d后和常溫處理的蠶豆芽苗移栽至大棚，分別使用赤霉素處理。使用上海同瑞生物科技有限公司的農(nóng)用赤霉素（有效成分含量75%），共設(shè)置5個(gè)濃度梯度，分別為50、100、200、400、800 mg/L。赤霉素在芽苗移栽后30 d內(nèi)進(jìn)行葉面噴施，每個(gè)處理50株，重復(fù)3次。

1.2.2 蠶豆開(kāi)花特性指標(biāo)測(cè)定

從定植開(kāi)始，觀察和記錄植株的生長(zhǎng)狀況和開(kāi)花情況。開(kāi)花特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)始花時(shí)間和單株開(kāi)花數(shù)量，生長(zhǎng)特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)株高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)。

1.2.3 蠶豆內(nèi)源激素水平測(cè)定

在植株苗期、現(xiàn)蕾期、花期，采集頂端第2節(jié)的葉片，用液氮速凍，放入-80 ℃冰箱保存，用于后續(xù)試驗(yàn)。

樣品提取后，采用超高效液相色譜（Vanquish，UPLC，Thermo，美國(guó)）檢測(cè)內(nèi)源激素含量，色譜條件為：柱溫40 ℃，進(jìn)樣量2 μL，流速0.3 mL/min，流動(dòng)相為超純水（含0.1%乙酸）、乙腈（含0.1%乙酸），整個(gè)分析過(guò)程中樣品置于4 ℃自動(dòng)進(jìn)樣器中。采用美國(guó)Thermo公司的Q Exactive高分辨質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行采集。

1.2.4 蠶豆開(kāi)花關(guān)鍵基因的定量分析

采用TRIZOL法提取樣品葉片的RNA，用Takara反轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，放入-20 ℃保存。

設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)熒光定量引物（表1）。熒光定量PCR反應(yīng)體系為20 μL，包含cDNA 2 μL，UltraSYBRMixture 10 μL，正向引物0.5 μL，反向引物0.5 μL，RNase-freeWater 7 μL。反應(yīng)條件為：95 ℃ 10 min；95 ℃ 10 s，60 ℃ 31 s，40個(gè)循環(huán)；95 ℃ 15 s，60 ℃ 1 min，95 ℃ 30 s，60 ℃ 15 s。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel和SPSS等軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫和赤霉素對(duì)蠶豆生長(zhǎng)和開(kāi)花的影響

由表2可知，單一低溫處理下，通鮮1號(hào)、啟豆2號(hào)的株高增長(zhǎng)，而其余3個(gè)品種的株高變低。低溫處理后施用赤霉素較常溫處理直接施用赤霉素處理，通鮮1、2號(hào)和南通三白在赤霉素濃度≥200 mg/L 時(shí)株高更高，而通鮮3號(hào)在所有處理濃度下株高均更低。

在相同溫度處理?xiàng)l件下，隨著赤霉素施用濃度的升高，所有品種的株高總體呈逐步上升的趨勢(shì)。常溫處理?xiàng)l件下，除了通鮮3號(hào)在濃度為50 mg/L時(shí)株高低于對(duì)照組，其他品種的株高在不同濃度處理下均高于對(duì)照組。低溫處理后，所有品種的株高在不同赤霉素濃度處理下均高于單一低溫處理，且除了通鮮3號(hào)在濃度為50～100 mg/L時(shí)株高低于對(duì)照組，其他品種的株高在不同濃度處理下均高于對(duì)照組。

在所有處理中，通鮮2號(hào)在低溫處理后施用800 mg/L赤霉素較對(duì)照組株高增長(zhǎng)率最高，達(dá)65.1%。

由表3可知，單一低溫處理下，通鮮系列的分枝數(shù)均比對(duì)照增加，而啟豆2號(hào)、南通三白的分枝數(shù)變少。低溫處理后施用赤霉素較常溫處理直接施用赤霉素處理，通鮮1、2號(hào)在不同濃度下分枝數(shù)均更多，而南通三白在所有處理濃度下分枝數(shù)均更少。

在相同溫度處理?xiàng)l件下，隨著赤霉素施用濃度的升高，所有品種的分枝數(shù)均呈先升后降的趨勢(shì)。常溫處理?xiàng)l件下，除通鮮3號(hào)以外，其余品種均在濃度為100 mg/L時(shí)分枝數(shù)最多，所有品種在 100 mg/L 時(shí)分枝數(shù)均高于對(duì)照組。低溫處理之后，通鮮1號(hào)、南通三白在200 mg/L時(shí)分枝數(shù)最多，通鮮2、3號(hào)和啟豆2號(hào)在100 mg/L時(shí)分枝數(shù)最多。

低溫和赤霉素共同處理時(shí)，所有品種在赤霉素濃度50～200 mg/L時(shí)分枝數(shù)高于單一低溫處理。

在所有處理中，通鮮2號(hào)在低溫處理后施用 100 mg/L 赤霉素較對(duì)照組分枝數(shù)增長(zhǎng)率最高，達(dá)54.2%。

由表4可知，相同赤霉素濃度條件下，低溫處理下，除啟豆2號(hào)主莖節(jié)數(shù)減少以外，其余品種的主莖節(jié)數(shù)整體增多。

在相同溫度處理?xiàng)l件下，隨著赤霉素施用濃度的升高，不同品種主莖節(jié)數(shù)的變化趨勢(shì)各不相同。在常溫處理?xiàng)l件下，通鮮1、2號(hào)的主莖節(jié)數(shù)隨著赤霉素濃度的升高逐漸下降，但在50 mg/L時(shí)節(jié)數(shù)高于對(duì)照組；其余品種的主莖節(jié)數(shù)隨著赤霉素濃度的升高均呈先升后降的趨勢(shì)，通鮮3號(hào)在100 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)最多，啟豆2號(hào)、南通三白在200 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)最多，3個(gè)品種在50～400 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)均高于對(duì)照組。低溫處理之后，通鮮1、2號(hào)和南通三白的主莖節(jié)數(shù)隨著赤霉素濃度的升高呈逐漸下降的趨勢(shì)，且均低于單一低溫處理的節(jié)數(shù)；通鮮2號(hào)在低溫后噴施不同濃度赤霉素情況下主莖節(jié)數(shù)均低于對(duì)照組，但通鮮1號(hào)在50～200 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)高于對(duì)照組。通鮮3號(hào)、啟豆2號(hào)的主莖節(jié)數(shù)隨著赤霉素濃度的升高呈先增后降的趨勢(shì)，通鮮3號(hào)在100 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)最多，并高于單一低溫處理，且在低溫后噴施不同濃度赤霉素情況下節(jié)數(shù)均高于對(duì)照組；啟豆2號(hào)在200 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)最多，在低溫后噴施不同濃度赤霉素情況下主莖節(jié)數(shù)基本不低于單一低溫處理，但僅在低溫后赤霉素濃度為100～200 mg/L時(shí)主莖節(jié)數(shù)高于對(duì)照。

在所有處理中，通鮮1號(hào)在單一低溫處理下較對(duì)照組的主莖節(jié)數(shù)增長(zhǎng)率最高，達(dá)51.5%。

由表5可知，低溫和赤霉素處理后整體可以促進(jìn)蠶豆提早開(kāi)花，低溫促進(jìn)早花的效應(yīng)更明顯。與對(duì)照相比，適宜濃度的赤霉素處理對(duì)不同品種的始花天數(shù)最多提早2～10 d，單一低溫處理對(duì)不同品種的始花天數(shù)提早14～22 d，低溫+赤霉素處理提早開(kāi)花天數(shù)最多，為16～27 d。

在相同溫度處理?xiàng)l件下，隨著赤霉素施用濃度的升高，不同品種始花天數(shù)的變化趨勢(shì)各不相同。通鮮1號(hào)在常溫、低溫處理后噴施赤霉素，始花天數(shù)隨著濃度的升高基本呈逐漸增加的趨勢(shì)，且在常溫處理下噴施400～800 mg/L赤霉素比對(duì)照組延遲開(kāi)花。通鮮2、3號(hào)在常溫、低溫處理后噴施赤霉素，始花天數(shù)隨著濃度的升高呈先降后升的趨勢(shì)；通鮮3號(hào)在常溫處理下噴施800 mg/L赤霉素比對(duì)照組延遲開(kāi)花。啟豆2號(hào)在常溫處理后噴施赤霉素，始花天數(shù)隨著濃度的升高呈先降后升的趨勢(shì)，但在低溫處理后噴施赤霉素，始花天數(shù)隨著濃度升高呈逐漸增加的趨勢(shì)，且赤霉素濃度為 800 mg/L 時(shí)比單一低溫處理延遲開(kāi)花。南通三白在常溫、低溫處理后噴施赤霉素，始花天數(shù)隨著濃度的升高分別呈逐漸降低、逐漸增加的趨勢(shì)，且在低溫處理后施用400～800 mg/L赤霉素比單一低溫處理延遲開(kāi)花。

在所有處理中，通鮮3號(hào)在低溫+200 mg/L赤霉素混合處理下較對(duì)照組開(kāi)花提前天數(shù)最多，可達(dá)27 d。

由表6可知，低溫處理可明顯增加蠶豆的單株花數(shù)。相同溫度條件下，赤霉素對(duì)不同品種單株花數(shù)的影響各不相同。除啟豆2號(hào)外，赤霉素處理在適宜濃度時(shí)均可增加單株花數(shù)，最多可以增加單株花數(shù)3.6%。

在所有處理中，通鮮2號(hào)在低溫處理后施用200 mg/L赤霉素較對(duì)照組單株花數(shù)增加最多，可達(dá)69.4%。

2.2 低溫和赤霉素對(duì)蠶豆內(nèi)源激素的影響

選取促早花效果最顯著的通鮮3號(hào)作為試驗(yàn)材料，對(duì)其不同發(fā)育時(shí)期內(nèi)源激素進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ABA含量在蠶豆不同發(fā)育時(shí)期呈先增后降的趨勢(shì)；除單一低溫處理外，所有試驗(yàn)組苗期葉片的ABA含量均高于開(kāi)花期葉片內(nèi)的含量（表7）。噴施同一濃度赤霉素條件下，低溫處理植株不同時(shí)期的ABA含量較常溫處理的更低，低溫處理后噴施濃度≥200 mg/L 赤霉素的植株花期除外。

GA3含量在蠶豆不同發(fā)育時(shí)期呈先增后降的趨勢(shì)，苗期葉片的GA3含量低于開(kāi)花期葉片內(nèi)的含量；隨著赤霉素處理濃度的升高，GA3含量逐步增加（表8）。低溫處理下的GA3含量較常溫處理整體較高。

IAA含量在蠶豆不同發(fā)育時(shí)期呈先增后降的趨勢(shì)。0～200 mg/L赤霉素處理下，苗期葉片的IAA含量均低于開(kāi)花期含量；而赤霉素濃度400～800 mg/L 處理下，花期IAA含量低于苗期（表9）。隨著赤霉素處理濃度的升高，IAA含量逐步增加。低溫處理下的IAA含量較常溫處理總體均較高。

2.3 低溫和赤霉素對(duì)蠶豆開(kāi)花關(guān)鍵基因表達(dá)的影響

GA20ox是影響赤霉素合成的關(guān)鍵酶，低溫、赤霉素處理后GA20ox基因表達(dá)均上調(diào)，赤霉素處理的誘導(dǎo)效果相對(duì)低溫更強(qiáng)；低溫+赤霉素處理后，GA20ox基因表達(dá)顯著上升（圖1）。DELLA蛋白GAI是赤霉素調(diào)控途徑的重要因子，是感知GA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵。低溫、赤霉素、低溫+赤霉素處理均抑制GAI基因的表達(dá)，低溫處理的抑制效果較赤霉素處理更強(qiáng)。赤霉素受體GID1是赤霉素信號(hào)傳導(dǎo)途徑的重要因子，低溫、赤霉素、低溫+赤霉素處理均可誘導(dǎo)GID1基因的表達(dá)，赤霉素比低溫處理的誘導(dǎo)效果更強(qiáng)。

FT基因不僅受春化途徑中FLC基因的影響，又是光周期中關(guān)鍵基因CO的靶基因，自主途徑、春化途徑、光周期途徑信號(hào)傳導(dǎo)共同作用于FT基因來(lái)促進(jìn)植物開(kāi)花。SOC1屬于MADS-box轉(zhuǎn)錄因子，它不僅受赤霉素途徑控制，同時(shí)也受到春化途徑、光周期途徑、自主途徑的調(diào)節(jié)。低溫、赤霉素、低溫+赤霉素處理下，SOC1、FT基因表達(dá)均上升，赤霉素對(duì)2種基因的促進(jìn)效果相對(duì)更明顯，低溫+赤霉素處理較單一處理促進(jìn)效果更強(qiáng)。

VRN1、VIN3基因通過(guò)改變FLC染色質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)抑制FLC的表達(dá)，從而促進(jìn)開(kāi)花。與對(duì)照相比，低溫、赤霉素、低溫+赤霉素處理下，VRN1基因表達(dá)均顯著上升；低溫對(duì)VRN1基因的促進(jìn)效果相對(duì)更強(qiáng)。低溫可以促進(jìn)VIN3基因的上調(diào)，而赤霉素處理下VIN3基因表達(dá)無(wú)顯著變化。

3 討論

蠶豆作為長(zhǎng)三角地區(qū)重要的越冬作物，低溫春化是開(kāi)花結(jié)莢必不可少的環(huán)節(jié)。本研究結(jié)果表明，低溫處理可以顯著提早開(kāi)花，并增加單株開(kāi)花總數(shù)，抑制株高增長(zhǎng)，促進(jìn)分枝數(shù)、總莖節(jié)數(shù)的增加。邵奇等對(duì)50份蠶豆資源春化后的生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)低溫春化后植株開(kāi)花時(shí)間可提前10～60 d，大多數(shù)品種的株高、有效分枝數(shù)在生長(zhǎng)初期相對(duì)較低，生長(zhǎng)后期逐漸持平，也有少部分品種在低溫春化后，其株高、分枝數(shù)有所增加^［9］。本研究中，低溫春化處理后，通鮮1號(hào)、啟豆2號(hào)的株高略有增加，南通三白、啟豆2號(hào)分枝數(shù)顯著下降，啟豆2號(hào)的主莖節(jié)數(shù)也略有減少，這可能也是不同品種間的差異導(dǎo)致。赤霉素在植物生長(zhǎng)調(diào)控中扮演著重要角色，可以促進(jìn)植物開(kāi)花并延長(zhǎng)開(kāi)花時(shí)間，并促進(jìn)植株莖稈的伸長(zhǎng)。早期研究表明，赤霉素可以促進(jìn)蠶豆株高、節(jié)間長(zhǎng)度的增加，還能顯著增加主莖節(jié)數(shù)^［10-11］。本研究中，蠶豆噴施赤霉素后始花期最多提前2～10 d，植株株高隨著處理濃度的升高逐漸增加，分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)隨著處理濃度的升高先增后降，與已有報(bào)道結(jié)果^［12-14］一致。黃家總等研究發(fā)現(xiàn)，溫度聯(lián)合赤霉素噴霧處理后，紫羅蘭主莖節(jié)數(shù)比對(duì)照少^［15］。低溫處理的蠶豆噴施赤霉素后，通鮮1號(hào)、通鮮2號(hào)、南通三白的主莖節(jié)數(shù)也隨著濃度的增加而逐漸下降，其相關(guān)機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。

植物內(nèi)源激素在植株生長(zhǎng)發(fā)育的各類生理反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，參與調(diào)控植物萌發(fā)與休眠、組織生長(zhǎng)與分化、開(kāi)花與結(jié)實(shí)、成熟與衰老等各項(xiàng)功能。本研究中，低溫處理會(huì)降低蠶豆葉片中ABA的含量，提高IAA、GA3的含量；適宜的赤霉素處理可以提高葉片中ABA、IAA、GA3的含量。研究發(fā)現(xiàn)，大

白菜低溫處理后，從抽薹期到開(kāi)花期莖尖中IAA、GA、ABA的含量均高于對(duì)照^［6］。噴施赤霉素會(huì)促進(jìn)甘蔗和油茶內(nèi)源GA、IAA的水平升高，并導(dǎo)致ABA水平降低^［16-17］。高山低溫+植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理，可以促進(jìn)春石斛品種Carmen花芽分化期間內(nèi)源激素GA3、IAA的積累，而對(duì)ABA的含量無(wú)明顯影響^［18］?？梢?jiàn)在低溫及噴施赤霉素條件下，植株內(nèi)GA3、IAA的含量均會(huì)增加，而ABA含量的變化趨勢(shì)各不相同^［19-20］。關(guān)于ABA信號(hào)如何參加花芽分化還有待研究。

植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)需要經(jīng)歷復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)其對(duì)不同信號(hào)的感知，大致分為光周期途徑、春化途徑、赤霉素途徑、自主成花途徑^［21］。春化途徑是蠶豆成花的必要途徑，VRN1、VIN3作為FLC的負(fù)調(diào)控因子，通過(guò)抑制其表達(dá)促進(jìn)開(kāi)花^［22］。實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果表明，低溫處理后蠶豆內(nèi)VRN1、VIN3基因表達(dá)量顯著上升，赤霉素處理后VRN1基因表達(dá)量有所上升，而VIN3基因表達(dá)量無(wú)明顯變化，說(shuō)明VIN3只有在感受低溫的情況下表達(dá)，赤霉素可能參與促進(jìn)VRN1的調(diào)控。赤霉素是調(diào)控植物開(kāi)花重要的植物激素之一。GA20ox是赤霉素合成的關(guān)鍵基因，赤霉素可以誘導(dǎo)GA20ox基因的表達(dá)，促進(jìn)植株增高^［23-24］，低溫也可以誘導(dǎo)GA20ox基因的表達(dá)，從而促進(jìn)花芽解除休眠^［19］。本研究中，低溫和赤霉素處理均顯著誘導(dǎo)蠶豆內(nèi)GA20ox基因的表達(dá)，低溫的誘導(dǎo)效果相對(duì)較弱，與已有研究結(jié)果一致。DELLA蛋白是感知赤霉素信號(hào)的重要因子，包括GAI、RGA、RGL等，其會(huì)阻礙植物的生長(zhǎng)發(fā)育，而赤霉素受體GID1通過(guò)與赤霉素結(jié)合發(fā)揮其功能，從而促進(jìn)DELLA蛋白的降解，促進(jìn)成花^［25］。本研究中，低溫和赤霉素處理均抑制GAI基因的表達(dá)，低溫處理的抑制效果更顯著；低溫和赤霉素處理均可誘導(dǎo)GID1基因的表達(dá)，赤霉素比低溫處理的誘導(dǎo)效果更強(qiáng)，與已有報(bào)道^［26-27］一致。FT、SOC1基因會(huì)受到春化途徑和赤霉素途徑等信號(hào)傳導(dǎo)共同作用而促進(jìn)成花^［28-29］，在低溫和赤霉素處理后，蠶豆內(nèi)FT、SOC1基因均被誘導(dǎo)表達(dá)，兩者共同處理后相對(duì)表達(dá)量更高，促進(jìn)開(kāi)花效果也更加顯著。

4 結(jié)論

低溫和赤霉素在蠶豆成花和生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮不同的作用，低溫+100 mg/L赤霉素可以促進(jìn)蠶豆花期進(jìn)一步提早，并增加株高、分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)，對(duì)促進(jìn)開(kāi)花相關(guān)的內(nèi)源激素和基因均有顯著誘導(dǎo)作用。蠶豆的生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，針對(duì)不同的栽培方式，如何選用合理的赤霉素施用時(shí)期、次數(shù)和濃度，以及構(gòu)建多樣化的激素組合以保障上市期和產(chǎn)量的雙贏，還有待進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］卞曉春，王 凡，吳春芳. 春化蠶豆產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議［J］. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2021，17 （17）：245-247.

［2］徐兵劃，祁 婷，曹玉杰，等. 蠶豆人工春化誘導(dǎo)技術(shù)研究［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（19）：4673-4675，4681.

［3］戚自榮，崔萌萌，王旭強(qiáng)，等. 鮮食蠶豆不同人工春化處理及栽培技術(shù)試驗(yàn)［J］. 中國(guó)園藝文摘，2017，33（7）：31-33.

［4］陳江輝，王旭強(qiáng)，王雙千，等. 春化處理對(duì)蠶豆性狀表達(dá)的影響［J］. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，59（1）：6-8.

［5］趙 薇，王愛(ài)花，陸 慢，等. 不同春化處理對(duì)蠶豆開(kāi)花結(jié)莢時(shí)間和產(chǎn)量的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（16）：102-105.

［6］Song S W，Lei Y L，Huang X M，et al. Crosstalk of cold and gibberellin effects on bolting and flowering in flowering Chinese cabbage［J］. Journal of Integrative Agriculture，2019，18（5）：992-1000.

［7］Sheng J Y，Li X，Zhang D. Gibberellins，brassinolide，and ethylene signaling were involved in flower differentiation and development in Nelumbo nucifera［J］. Horticultural Plant Journal，2022，8（2）：243-250.

［8］李茂福，楊 媛，王 華，等. 赤霉素對(duì)露地栽培月季卡羅拉生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］. 園藝學(xué)報(bào)，2019，46（4）：749-760.

［9］邵 奇，袁星星，于龍龍，等. 人工春化對(duì)不同基因型蠶豆生長(zhǎng)表型及發(fā)育形態(tài)的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（9）：218-221.

［10］中國(guó)科學(xué)院植物生理研究所生長(zhǎng)素工作組. 赤霉酸對(duì)蠶豆生長(zhǎng)的影響［J］. 實(shí)驗(yàn)生物學(xué)報(bào)，1959，6（3）：211-216.

［11］夏明忠. 赤霉素和其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)蠶豆生長(zhǎng)的協(xié)同效應(yīng)［J］.植物生理學(xué)通訊，1990（4）：20-23.

［12］Hiroko Y，Nobutaka S，Akihiro I，et al. Involvement of gibberellins in the regulation of tillering in Welsh onion （Allium fistulosum L.）［J］. The Horticulture Journal，2015，84（4）：334-341.

［13］Mujadidi A，Kumar M，Malik S，et al. Effect of time and concentrations of gibberellic acid application on growth and flowering of African marigold （Tagetes erecta L.） CV. Pusa Narangi［J］. Progressive Agriculture，2019，19（2）：293-297.

［14］Sharma A，Dilta B S，Sharma C L，et al. Effect of foliar application of gibberellic acid on plant growth，flowering and yield attributes in pansy （Viola×wittrockiana Gams.）［J］. International Journal of Plant amp; Soil Science，2023，35（17）：403-410.

［15］黃家總，顏 艷，岡田芳明，等. 溫度與赤霉素對(duì)紫羅蘭生育及其開(kāi)花的影響［J］. 廣州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，3（1）：27-30.

［16］Wen Y，Su S C，Ma L Y，et al. Effects of gibberellic acid on photosynthesis and endogenous hormones of Camellia oleifera Abel. in 1st and 6th leaves［J］. Journal of Forest Research，2018，23（5）：309-317.

［17］Qiu L H，Chen R F，Luo H M，et al. Effects of exogenous GA3 and DPC treatments on levels of endogenous hormone and expression of key gibberellin biosynthesis pathway genes during stem elongation in sugarcane［J］. Sugar Tech，2019，21（6）：936-948.

［18］章金輝，王再花，李 杰，等. 低溫和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)春石斛‘Carmen’開(kāi)花及其生理變化［J］. 北方園藝，2020（18）：64-70.

［19］Zhou L P，Pan C，Wang M X，et al. Progress on the mechanism of hormones regulating plant flower formation［J］. Hereditas，2020，42（8）：739-751.

［20］趙文武，黃莉娟，趙麗麗，等. 低溫脅迫對(duì)葛藤幼苗生長(zhǎng)發(fā)育及生理特性的影響［J］. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，53（11）：3068-3078.

［21］周 琴，張思思，包滿珠，等. 高等植物成花誘導(dǎo)的分子機(jī)理研究進(jìn)展［J］. 分子植物育種，2018，16（11）：3681-3692.

［22］Neha S，Koen G，Shekhar B G，et al. The molecular mechanism of vernalization in Arabidopsis and cereals：role of flowering locus C and its homologs［J］. Physiologia Plantarum，2020，170（3）：373-383.

［23］楊艷華，張亞?wèn)|，朱 鎮(zhèn)，等. 赤霉素（GA3）和脫落酸（ABA）對(duì)不同水稻品種生長(zhǎng)和生理特性及GA20ox2、GA3ox2基因表達(dá)的影響［J］. 中國(guó)水稻科學(xué)，2010，24（4）：433-437.

［24］Yue J H，Zhang D，Chen G Q，et al. ApGA20ox1，a key gibberellin biosynthesis gene，regulates somatic embryogenesis and plant height in Agapanthus praecox［J］. Scientia Horticulturae，2023，312：111846.

［25］張玉喜，張文超，李玉娥，等. 赤霉素氧化酶PsGA20ox基因參與低溫誘導(dǎo)的牡丹內(nèi)休眠解除［J］. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2014，29（3）：22-26.

［26］王春生. 大豆GmGAI基因參與赤霉素調(diào)控開(kāi)花時(shí)間的功能研究［D］. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2021.

［27］李 鵬. GA對(duì)扁桃花藥發(fā)育的影響及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建［D］. 烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

［28］范樹國(guó). 高等植物成花分子機(jī)理研究進(jìn)展［J］. 楚雄師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，29（6）：58-69.

［29］Yong W J，Areum L，Sun J M，et al. Genome-wide identification of flowering time genes associated with vernalization and the regulatory flowering networks in Chinese cabbage［J］. Plant Biotechnology Reports，2018，12（5）：347-363.