榛子果實生長中激素變化規(guī)律的研究

李 寧 ，蘇淑釵 ，陸小輝 ，楊 超 ，吳 軍

（1 . 遼寧林業(yè)調查規(guī)劃院， 遼寧 沈陽 110122；2. 北京林業(yè)大學 林學院，北京 100083）

榛子果實生長中激素變化規(guī)律的研究

李 寧1，蘇淑釵2，陸小輝1，楊 超1，吳 軍1

（1 . 遼寧林業(yè)調查規(guī)劃院， 遼寧 沈陽 110122；2. 北京林業(yè)大學 林學院，北京 100083）

通過對3種榛子中IAA、GA3、ABA這3種激素的測定，比較分析可知，在果實受精后IAA、GA3含量較高，ABA含量很低，第一個快速生長期內IAA、GA3的含量下降，ABA含量一直很低。在果實緩慢生長期，3種激素含量升高。從第二次快速生長期至果實成熟, IAA 含量是先有所升高當果實體積增長停止后有所降低，而GA3 含量逐漸增高直到果實成熟期后有所下降。ABA的含量則是緩慢升高。3種激素之間存在著顯著的正相關性。由此可見，調控果實內的激素對提高果實質量和產量有重要意義。

榛子；果實生長；激素；變化規(guī)律；相關性

榛子Corylus是一種利用價值很高的堅果類經濟樹種。在我國榛子的栽培中提高榛子的產量和質量是工作的重點?，F(xiàn)代分子生物學的研究表明，植物乃至某一器官的生長發(fā)育過程都是由一系列特定基因的時空表達控制的，作為普遍存在于植物體內的、具有重要生理功能的微量活性調節(jié)物質—— 植物激素，是通過調節(jié)基因的表達來實現(xiàn)其作用的[1]。研究證明，幾乎所有的植物激素都可以誘導基因的表達，產生新的蛋白質和酶，進而引起一系列生理生化代謝過程的變[2-3]。

目前公認的植物激素有5大類：生長素類(IAA)、赤霉素類(GA)、細胞分裂素類(CTK)、乙烯(Eth)和脫落酸(ABA)?，F(xiàn)在已經證明，5大類植物激素在發(fā)育過程中都存在，這些激素間的相互作用調節(jié)著果實的生長發(fā)育過程[4-5]。各種激素及相關的生理活性物質均可在果實中產生，而且它們在果實生長發(fā)育過程中都有著特定的生理作用[6-7]。果實生長發(fā)育的調節(jié)往往是多種激素共同作用的結果。隨著分子生物學技術的發(fā)展及應用，植物激素調控果實生長發(fā)育的機理將被進一步的闡明，利用植物調節(jié)劑調控果實品質形成的應用前景十分廣闊[5]。因此對植物果實生長過程中激素的研究對提高果實的質量跟產量有著重要作用。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在山東省泰安市試驗地進行，對試驗地生長條件下的樹齡7年的，樹體生長正常的植株進行采樣。

1.2 試驗方法

在榛子的果實生長期，對3種榛子（歐洲榛、平榛、雜交榛）進行試驗盛花期后，從子房開始發(fā)育起在試驗地選用果實，每隔15 d調查1次，至果實完全成熟為止，每次采果實5個（幼果10個），迅速放入液體氮中冷凍起來，之后放到-80℃的超低溫冰箱中保存。同時進行果實重量測量。

對采摘的果實去殼后，用液相色譜儀對其進行測量，主要測量其中的生長素（IAA），赤霉素（GA3）和脫落酸（ABA）的含量。

用液相色譜測量激素的步驟：I．研磨。II 濃縮至水相交替凍融。III．離心、萃取。IV．HPLC測定植物激素：①將濃縮瓶中的樣品用相應的起始液溶解定容至1ml的青霉素管中用流動相起始液清洗儀器至波譜穩(wěn)定。②用進樣針管（針管使用前用甲醇清洗數十遍）準確抽取定量標樣，進針測定含量。測定完畢后待機器穩(wěn)定停止。③啟動流動相，波譜穩(wěn)定后準備進樣測定激素。用針頭吸取少量溶液，拔下針頭安裝上過濾裝置，用進樣針管（清洗數十遍）準確吸取30 μl溶液，排除進樣針中的氣泡后立即進樣測定。

對于果實的激素含量的研究，先運用Excel繪制出動態(tài)曲線圖，運用SPSS軟件進行相關性的分析。

2 試驗結果與分析

2.1 果實中激素含量測定結果

應用HPLC激素測定方法，使用液相色譜儀對所采的果實鮮樣中內源激素生長素IAA、赤霉素GA3、脫落酸ABA進行了測定，每相隔15 d采摘一次果實進行測量，所得試驗的數據如下：

表1 3種榛子果實生長中激素含量變化（2007.3.15～2007.8.2）Table 1 Content changes of hormones in 3 genus Corylus from 2007.3.15 to 2007.8.2 μg·g-1

圖1 IAA在果實生長過程中變化曲線Fig.1 IAA changing curves in Corylus growth

2.2 試驗結果繪圖分析

根據表中的試驗數據以時間為橫軸，激素含量為縱軸，繪出果實生長過程中激素含量的變化曲線。

由圖1可見，受精后IAA在果實內的含量保持著一個較高的水平，在果實生長的第一個快速生長期（3月15～4月15日）IAA的含量降低，在果實質量進入緩慢生長期后（4月15日～5月2日），IAA的含量迅速升高，在這期間有一個積累的過程，在第二個快速生長期（5月2日～8月2日）里IAA的含量緩慢升高，但是在果實漸漸成熟的過程中，在6有15日之后有所下降。

由圖2可見，在剛受精后的果實中GA3的含量達到了一定的高度，在果實第一次快速生長期（3月15日～4月15日）中GA3的含量降低，與IAA相似GA3 也是在果實生長進入緩慢生長期（4月15日～5月2日）后其含量有所增加，總體上它以一個較為平穩(wěn)的狀態(tài)上升，在接下來的果實二次生長高峰（5月2日～8月2日）中，保持穩(wěn)步的上升，在果實的果仁進入成熟期后，GA3 的含量有所下降。在3種榛子中，平榛在進入二次生長高峰后有一個快速上升的點，而，雜交榛則是在第二次生長高峰中，增長率趨于平緩的后有所下降。

由圖3，在剛受精后的榛子果實中ABA的含量很低，但是在隨后的整個過程中，其在果實內的含量整體上是呈現(xiàn)出緩慢上升的狀態(tài)，在第二次快速生長期有所下降，此外在果實成熟的最后階段有所下降。在3種榛子中，ABA在歐洲榛果實生長過程的緩慢期，有一個快速增加的過程，進入二次快速生長期后略有所下降，之后又繼續(xù)上升。其在雜交榛中進入果實的二次生長高峰后，也是略有所下降，而后又繼續(xù)上升。而平榛的激素含量則表現(xiàn)為平緩的上升，在成熟的最后階段略有所下降。

圖2 GA3在果實生長過程中變化曲線Fig.2 GA3 changing curves in Corylus growth

圖3 ABA在果實生長過程中變化曲線Fig.3 ABA changing curves in Corylus growth

由以上的分析可以看出，3種激素在歐洲榛、平榛、雜交榛中的分布規(guī)律是基本相同的，因此我們將3種榛子作為3個重復，對IAA、GA3、ABA進行相關性分析。得出結果如下：

由表2的相關系數可以得出，IAA、GA3、ABA之間存在正相關的關系，GA3、ABA都與IAA之間存在顯著的相關性，GA3與ABA之間也相關，這3種激素之間存在著交互作用。

表2 榛子果實中IAA、GA3、ABA相關系數?Table 2 Correlation coefficient s of IAA, GA3, ABA in Corylus seeds

3 結 論

試驗結果表明，果實的第一次快速生長期，果實中IAA和GA3含量均有一定程度的減少,這是由于果實生長速度迅速加快，實體積迅速增長的“稀釋作用”所致，果實中ABA含量極低，這與葡萄授粉后子房內含物變化與坐果率的關系[8]。和周志祥等對板栗果實生長于激素的關系的結果相似。由于果樹授粉受精活化了促進物質和減少了抑制物質, 使之有利于子房的發(fā)育和正常坐果。在果實緩慢生長期，IAA、GA3和ABA含量均較快增長, 且在緩慢生長期末期即第二次快速生長期初期達到一個相當的高度。果實進入第二次快速生長期直至果實成熟, IAA含量是先有所降低再升高當果實體積增長停止后有所降低，這是由于IAA主要促進細胞分裂和生長，促進RNA和蛋白質的合成, 為原生質體和細胞壁的合成提供原料, 保持持久性生長，這與植物體積的增長有著密切的關系。在二次快速生長期GA3含量逐漸增高直到7月2日果仁成熟期后有所下降。主要是因為GA3不僅可以促進細胞分裂和增大, 而且已有研究證實GA3在細胞分裂G1期能促進DNA合成, 促進更多的碳同化物向幼果轉移[9]。在果仁成熟的后期它的含量就有所減少。總的來講ABA含量先減少后增加,這與榛子果實成熟有關，因為ABA能過促進果實的成熟，因此在成熟的過程中它的含量不斷的升高。在果仁成熟后它的含量略有所降低。

3種激素之間存在著顯著的相關性，特別是IAA與GA3、ABA之間顯著正相關，IAA的增加將引起GA3、ABA的增長，GA3 與ABA之間也存在正相關的關系，這說明 3種激素之間存在著交互作用。

果實的生長過程中各種激素的作用不同，他們在果實不同的發(fā)育階段的作用大小也不盡不同。有研究表明，激素需要與受體或載體結合通過信號轉導和傳遞方式的不同來控制不同的生理功能[10]。因此,對內源激素影響榛子果實生長發(fā)育的作用機制還有待進一步深入研究，特別是激素之間的交互作用。

通過對3種榛子中IAA、GA3、ABA這3種激素的研究可知，在果實受精后IAA、GA3含量較高，ABA含量很低，第一個快速生長期內IAA、GA3的含量下降，ABA含量一直很低。在果實緩慢生長期，他們的含量都升到一定高度，果實進入第二次快速生長期直至果實成熟, IAA 含量是先有所升高當果實體積增長停止后有所降低，而GA3 含量逐漸增高直到7月2日果仁成熟期后有所下降。ABA的含量則是緩慢升高。

此外本文所做的研究由于所在的試驗地的氣候和土壤環(huán)境的特殊性，加之榛子對試驗地的適應性有特殊性，榛子樹木的樹勢等情況等特性，使試驗的結果有一定的局限性。不一定能代表所有的情況，但是經過多次重復試驗驗證結果能夠說明榛子葉片中激素變化規(guī)律的。

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Study on changing rule of hormone in seed growth of Corylus

LI Ning1, SU Shu-chai2, LU Xiao-hui1, YANG Chao1, WU Jun1
(1. Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute, Shenyang 110122, Liaoning, China; 2. Beijing Forestry University,Beijing 100083, China)

The contents of IAA、GA3、ABA in three genus Corylus were mersured. The results show that after the fruits fertilized, the contents of IAA and GA3 were higher, but that of ABA was in a very low level; the contents of IAA, GA3 decreased, and ABA also had a low level in the fi rst rapidly growth; when the seeds grown slowly, the contents of three hormone all increased; from the second rapidly growth period to fruit ripening, the content of IAA fi rst increased, when the seed volume stopped growing, then that of IAA decreased;meanwhile, the GA3 increased until fruit ripening then decreased, and ABA had been increasing; the three hormone had signif i cant positive correlation. The fi ndings prove that regulation of fruit hormone can raise quality and yield of three genus Corylus.

Corylus; seed growth; hormone; change rule; correlation

S718.43；S664.4

A

1673-923X(2013)02-0069-04

2012-11-20

國家“十五”科技攻關項目“仁用杏、榛子高效栽培技術研究與示范”（2004BA515B12)

李 寧(1981-)，女，碩士，助理工程師，研究方向果樹栽培，從事林業(yè)調查規(guī)劃；E-mail: lnnvk_58866@163.com

[本文編校：吳 彬]