蓝莓多次开花与内源激素关系研究

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蓝莓又名越桔,为杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium)植物,是多年生灌木。具有较高的营养和保健价值。大多数品种一年开花结果一次,少量品种具有一年开两次花结两次果的特性,云南种植的大部分南高丛蓝莓品种却有一年多次开花结果的特殊现象。为了揭示蓝莓多次开花的形成机理,探明多次开花的花芽分化的形态建成和生理生化过程,为生产中花果调控提供理论依据,本文通过对不同种类的蓝莓品种物候期观察,研究蓝莓开花习性;利用石蜡切片技术,研究蓝莓花芽分化的形态发生;利用选择性反应/多反应监测技术(SRM/MRM),探讨蓝莓多次成花过程的激素含量变化;通过从形态解剖学和生理学方面探讨了蓝莓多次开花与内源激素之间的关系。具体结果如下:1、对三个供试品种进行物候期观察,发现北高丛‘蓝丰’品种一年开一次花结一次果,具南高丛15%基因的北高丛‘双丰’品种一年开两次花结两次果,南高丛‘夏普蓝’品种一年开三次花结三次果,在国内外鲜有报道,值得深入探讨。2、对三个供试品种进行物候期观察,得出‘双丰(第1次)’的果熟末期与‘双丰(第2次)’的现蕾期之间有明显的时间间隔,而‘夏普蓝(第1次)’与’夏普蓝(第2次)、‘夏普蓝(第2次)’与‘夏普蓝(第3次)’之间均存在不同程度的重叠。3、本研究证实蓝莓花芽分化可划分为开始分化期、花序原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和心皮原基分化期6个阶段。其中,心皮分化期又可细分为前期、中期和后期。‘蓝丰’花芽分化期为7月3日至8月25日,‘双丰(第1次)’花芽分化期为3月23日至5月11日,‘双丰(第2次)’花芽分化期为7月6日至8月25日,和‘夏普蓝(第1次)花芽分化期为5月4日至6月16日’,‘夏普蓝(第2次)’花芽分化期为7月28日至9月7日以及‘夏普蓝(第3次)’花芽分化期为9月25日至11月9日。表明了品种与品种之间,多次开花之间的花芽分化都存在差异。4、‘夏普蓝’三次花芽分化过程的任何时期ABA含量都要高于GAs、乙烯、CKs和IAA的含量。在第1次花芽分化过程中,ABA的含量高于GAs、CKs、IAA和乙烯。乙烯含量从分化开始至结束一直缓慢上升,IAA从花芽分化前期至雄蕊分化期呈先下降后上升趋势,细胞分裂素CKs的动态变化恰好与IAA相反,2种激素在整个花芽分化过程中形成了一种拮抗关系。GAs变化趋势与CKs相似,但含量保持在较低水平。第2次花芽分化中,ABA含量保持增长的态势,乙烯则维持在一个相对稳定的水平。从未分化期开始至花序原基分化期,乙烯、细胞分裂素、赤霉素3种激素的含量缓慢增加,然后又逐渐平缓下降到未分化期的含量水平。‘夏普蓝’第3次花芽分化时,ABA呈现下降趋势,乙烯维持在一个相对稳定的水平,CKs含量缓慢上升,GAs含量缓慢增加,IAA含量在花序原基分化期上升至花瓣原基分化期后下降。5、从五大类激素动态变化层面来看,每类激素在不同批次花芽分化过程中的动态变化都不同。ABA含量表现为:第1次和第3次花芽分化过程中总体下降趋势,在第2次花芽分化中ABA含量呈上升趋势。GAs含量表现为:在第1次和第2次花芽分化中GAs含量先上升后下降,在第3次花芽分化中GAs一直处于缓慢上升趋势。IAA含量表现为:在第1次花芽分化中IAA含量表现为先降后升至花瓣原基分化期再次下降,第2次花芽分化时IAA含量先迅速上升后又大幅下降,之后一直维持在较低水平,第3次花芽分化中IAA含量在花序原基分化期上升至花瓣原基分化期后下降。CKs含量表现为:第3次花芽分化中,维持在低含量水平,第1次花芽分化中,CKs含量先升后降,到花瓣原基分化期又缓慢上升,第2次花芽分化中,CKs含量先上升至花序原基分化期后下降。乙烯含量表现为:第1次和第3次花芽分化中乙烯的含量总体上升,第2次花芽分化中乙烯含量总体呈下降趋势。6、本研究中发现蓝莓体内不同种类的CKs具有不同的变化趋势:反式玉米素核苷、异戊烯腺嘌呤核苷和顺式玉米素核苷有着不同的变化动态,而反式玉米素和顺势玉米素处于一个平行状态。不同种的赤霉素种类对花芽分化有着不同的影响。GA1,GA20,GA8和GA20有着不同的变化动态,同时四种赤霉素在春梢的蓝莓花芽形成期的动态变化中存在相互调节的作用。综上所述,蓝莓花芽形成过程中,花芽孕育期需要高浓度ABA和一定含量的GAs,需要较低浓度的IAA。不论是哪一季的花芽分化,都能形成较高浓度的ABA,这是南高丛蓝莓品种夏普蓝在云南大理形成一年多次开花的关键。
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