空氣鳳梨分蘗芽發(fā)育過程中內(nèi)源激素含量變化分析

丁久玲++鄭凱++俞祿生++梁慧敏

摘要：以空氣鳳梨斯垂科特（Tillandsia stricta）為對(duì)象，研究其不同生長(zhǎng)階段母株及分蘗芽體內(nèi)玉米素核苷（ZRs）、赤霉素（GAs）、吲哚乙酸（IAA）、脫落酸（ABA）等激素的含量變化。結(jié)果表明，斯垂科特分蘗芽發(fā)育過程中，植株體內(nèi)激素含量與分蘗芽的生長(zhǎng)密切相關(guān)；分蘗芽高度為2 cm時(shí)，斯垂科特分蘗芽處于旺盛生長(zhǎng)期，芽體內(nèi)的IAA、ZRs含量相對(duì)其他處理較高；之后隨分蘗芽的生長(zhǎng)，分蘗芽高度為3 cm時(shí)植株體內(nèi)IAA、ZRs含量呈明顯下降，母株體內(nèi)ABA含量明顯升高。

關(guān)鍵詞：斯垂科特；空氣鳳梨；分蘗芽；內(nèi)源激素；變化

中圖分類號(hào)： S682.301文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）09-0121-02

斯垂科特（Tillandsia stricta）是空氣鳳梨的1種，為鳳梨科鐵蘭屬多年生常綠、氣生型草本植物，原產(chǎn)于熱帶雨林區(qū)，其穗狀花序從葉叢中央抽出，小花管狀，淡紫色，具花瓣3片，花期主要集中在6—8月。國(guó)外關(guān)于空氣鳳梨的研究多集中在其分布區(qū)域、代謝方式及作為空氣污染指示植物應(yīng)用等[1-4]。中國(guó)的空氣鳳梨種源稀少，目前國(guó)內(nèi)對(duì)空氣鳳梨的研究尚處于起步階段，僅有少量關(guān)于空氣鳳梨組織培養(yǎng)、防輻射等的研究報(bào)道[5-8]。關(guān)于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)研究，除鄭凱等研究6-芐氨基腺嘌呤（6-BA）、赤霉酸（GA3）、吲哚乙酸（IAA）對(duì)危地馬拉小精靈和貝吉這2種空氣鳳梨生長(zhǎng)的影響[9]外，未見有關(guān)空氣鳳梨分蘗芽生長(zhǎng)過程中激素變化的報(bào)道。本研究通過測(cè)定斯垂科特分蘗芽發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量，以探討空氣鳳梨在分蘗芽生長(zhǎng)過程中體內(nèi)激素的動(dòng)態(tài)變化，為使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑控制空氣鳳梨分蘗芽的產(chǎn)生及生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)，為空氣鳳梨擴(kuò)繁時(shí)外源激素的合理使用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院科技示范園區(qū)文洛溫室內(nèi)進(jìn)行，該溫室內(nèi)設(shè)自動(dòng)化溫控、風(fēng)機(jī)、遮陽(yáng)網(wǎng)、水簾、微噴等設(shè)備，溫度保持在夏季28 ℃、冬季10 ℃左右，空氣濕度保持在75%～90%。挑選生長(zhǎng)一致、已馴化培養(yǎng)6～7年的斯垂科特單株，待母株分蘗芽長(zhǎng)出時(shí)，隨機(jī)挑選分蘗芽高度約 1 cm 的植株30株，用S1表示；分蘗芽長(zhǎng)至2 cm左右時(shí)，另隨機(jī)挑選分蘗芽高度約2 cm的植株30株，用S2表示；分蘗芽長(zhǎng)至 3 cm 左右時(shí)，另隨機(jī)挑選分蘗芽高度約3 cm的植株30株，用S3表示；分蘗芽長(zhǎng)至5 cm左右時(shí)，再隨機(jī)挑選分蘗芽高度約5 cm的植株30株，用S4表示。10株為1個(gè)重復(fù)，重復(fù)3次。

1.2內(nèi)源激素含量的測(cè)定

1.2.1采樣分別采集母株從心葉向外數(shù)第3～5張功能葉、分蘗芽從心葉向外數(shù)第1～6張功能葉作為樣品進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2激素提取與測(cè)定將樣品剪成碎片，充分混勻；稱取樣品約0.5 g，分2次加入預(yù)冷的80%甲醇共3 mL，弱光下分次冰浴勻漿；將勻漿液倒入離心管中，4 ℃、5 000 g離心 10 min；倒出上清液，殘?jiān)?.5 mL 80%甲醇，再離心1次；合并上清液，于-40 ℃保存?zhèn)溆谩２捎妹嘎?lián)免疫法（ELISA）[10]測(cè)定樣品中IAA、赤霉素（GAs）、脫落酸（ABA）、玉米素核苷（ZRs）的含量，單位為ng/g。試劑盒由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院提供，由于抗體與抗原之間存在高度專一性，測(cè)定時(shí)各種激素之間不存在干擾現(xiàn)象。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel、SAS 8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1分蘗芽體內(nèi)激素含量的變化

由圖1可見，斯垂科特分蘗芽體內(nèi)IAA、GAs、ZRs含量呈先升高再降低后又稍微升高的趨勢(shì)；斯垂科特分蘗芽高度為 1 cm 時(shí)其體內(nèi)的IAA、GAs、ZRs含量相對(duì)最低，分蘗芽高度為 2 cm 時(shí)IAA、ZRs 2種內(nèi)源激素含量相對(duì)最高；ABA含量呈先升后降趨勢(shì)。

2.2母株體內(nèi)激素含量的變化

由圖2可見，隨分蘗芽的長(zhǎng)大，斯垂科特母株體內(nèi)的GAs含量呈降低趨勢(shì)，ZRs、IAA含量呈先降后升趨勢(shì)；分蘗芽高度為 2 cm 時(shí)斯垂科特母株體內(nèi)的IAA含量相對(duì)最低；分蘗芽高度為2、3 cm時(shí)母株體內(nèi)的ZRs含量相對(duì)最低，這說明分蘗芽高度處于2～3 cm時(shí)，斯垂科特母株體內(nèi)的ZRs、IAA可能部分轉(zhuǎn)移到分蘗芽體內(nèi)，導(dǎo)致分蘗芽體內(nèi)的ZRs、IAA含量相對(duì)較高；隨分蘗芽的長(zhǎng)大，斯垂科特母株體內(nèi)ABA含量呈增加趨勢(shì)，這是母株逐漸衰老的一種表現(xiàn)形式。

2.3分蘗芽與整個(gè)植株體內(nèi)激素含量的比值

由圖3可見，斯垂科特分蘗芽體內(nèi)的激素與整株（分蘗芽和母株）體內(nèi)相應(yīng)激素含量的比值中，萌發(fā)初期分蘗芽體內(nèi)IAA、GAs、ZRs與整株的比值相對(duì)最低；分蘗芽高度為2 cm左右時(shí)，內(nèi)源激素IAA、ZRs的比值相對(duì)最大，這說明分蘗芽高度為 2 cm 時(shí)，母株為芽分蘗提供更多的IAA、ZRs；分蘗芽高度為3 cm左右時(shí)，斯垂科特葉片的ABA比值相對(duì)最大；隨分蘗芽高度的增加，GAs比值呈增大趨勢(shì)。

3結(jié)論與討論

植物激素作為信息傳遞物質(zhì)，在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[11]。IAA作為一種生長(zhǎng)素，一般集中在生長(zhǎng)旺盛部位，以促進(jìn)植物縱向生長(zhǎng)，使植物長(zhǎng)高[12]；ZRs是細(xì)胞分裂素的一種，可以促進(jìn)細(xì)胞分裂、阻止葉片衰老、促進(jìn)芽的生成；GAs典型的生理作用是促進(jìn)植物的整體生長(zhǎng)，促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞伸長(zhǎng)；ABA是一種引起芽休眠、加速葉脫落等的植物激素[13]。有學(xué)者研究證明，植物各器官的生長(zhǎng)發(fā)育與其體內(nèi)的激素含量、種類息息相關(guān)[14-18]。金雅琴等認(rèn)為，高濃度的ABA、GAs對(duì)石蒜的開花可能起正向調(diào)控作用，但對(duì)葉生長(zhǎng)的協(xié)同規(guī)律不明顯[14]；金筱耘等研究表明，較低濃度的IAA、較高濃度的GA能促進(jìn)桑種子的萌發(fā)，GA含量遠(yuǎn)高于ABA含量時(shí)能大大促進(jìn)桑種子的萌發(fā)與幼苗的生長(zhǎng)[15]；宋賢勇等認(rèn)為，GA與蘿卜的現(xiàn)蕾抽薹密切相關(guān)，并起主導(dǎo)作用[16]。

本研究表明，斯垂科特空氣鳳梨在分蘗芽發(fā)育過程中，植株體內(nèi)激素含量與分蘗芽的生長(zhǎng)密切相關(guān)；分蘗芽高度為2 cm 時(shí)，斯垂科特處于旺盛生長(zhǎng)期，后隨分蘗芽的生長(zhǎng)，分蘗芽體內(nèi)IAA、ZRs含量明顯下降，母株葉內(nèi)ABA含量明顯升高，此時(shí)應(yīng)將分蘗芽從斯垂科特母株上分割下來進(jìn)行分株繁殖。應(yīng)注意的是，分蘗芽自母株上分割下來單獨(dú)栽培后，斯垂科特母株不會(huì)再給分蘗芽提供內(nèi)源激素，可給分蘗芽適當(dāng)補(bǔ)充外源激素，但激素量的多少有待進(jìn)一步試驗(yàn)。

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