空氣鳳梨分蘗芽發育過程中內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）為對象，研究其不同生長階段母株及分蘗芽體內玉米素核苷（ZRs）、赤霉素（GAs）、吲哚乙酸（IAA）、脫落酸（ABA）等激素的含量變化。結果表明，斯垂科特分蘗芽發育過程中，植株體內激素含量與分蘗芽的生長密切相關；分蘗芽高度為2 cm時，斯垂科特分蘗芽處于旺盛生長期，芽體內的IAA、ZRs含量相對其他處理較高；之后隨分蘗芽的生長，分蘗芽高度為3 cm時植株體內IAA、ZRs含量呈明顯下降，母株體內ABA含量明顯升高。

關鍵詞：斯垂科特；空氣鳳梨；分蘗芽；內源激素；變化

中圖分類號： S682.301文獻標志碼： A

文章編號：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，原產于熱帶雨林區，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。國外關于空氣鳳梨的研究多集中在其分布區域、代謝方式及作為空氣污染指示植物應用等[1-4]。中國的空氣鳳梨種源稀少，目前國內對空氣鳳梨的研究尚處于起步階段，僅有少量關于空氣鳳梨組織培養、防輻射等的研究報道[5-8]。關于生長調節物質研究，除鄭凱等研究6-芐氨基腺嘌呤（6-BA）、赤霉酸（GA3）、吲哚乙酸（IAA）對危地馬拉小精靈和貝吉這2種空氣鳳梨生長的影響[9]外，未見有關空氣鳳梨分蘗芽生長過程中激素變化的報道。本研究通過測定斯垂科特分蘗芽發育過程中的內源激素含量，以探討空氣鳳梨在分蘗芽生長過程中體內激素的動態變化，為使用植物生長調節劑控制空氣鳳梨分蘗芽的產生及生長奠定基礎，為空氣鳳梨擴繁時外源激素的合理使用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗設計

本試驗在江蘇農林職業技術學院科技示范園區文洛溫室內進行，該溫室內設自動化溫控、風機、遮陽網、水簾、微噴等設備，溫度保持在夏季28 ℃、冬季10 ℃左右，空氣濕度保持在75%～90%。挑選生長一致、已馴化培養6～7年的斯垂科特單株，待母株分蘗芽長出時，隨機挑選分蘗芽高度約 1 cm 的植株30株，用S1表示；分蘗芽長至2 cm左右時，另隨機挑選分蘗芽高度約2 cm的植株30株，用S2表示；分蘗芽長至 3 cm 左右時，另隨機挑選分蘗芽高度約3 cm的植株30株，用S3表示；分蘗芽長至5 cm左右時，再隨機挑選分蘗芽高度約5 cm的植株30株，用S4表示。10株為1個重復，重復3次。

1.2內源激素含量的測定

1.2.1采樣分別采集母株從心葉向外數第3～5張功能葉、分蘗芽從心葉向外數第1～6張功能葉作為樣品進行測定。

1.2.2激素提取與測定將樣品剪成碎片，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，殘渣加0.5 mL 80%甲醇，再離心1次；合并上清液，于-40 ℃保存備用。采用酶聯免疫法（ELISA）[10]測定樣品中IAA、赤霉素（GAs）、脫落酸（ABA）、玉米素核苷（ZRs）的含量，單位為ng/g。試劑盒由中國農業大學農學與生物技術學院提供，由于抗體與抗原之間存在高度專一性，測定時各種激素之間不存在干擾現象。

1.3數據分析

采用Excel、SAS 8.0軟件對數據進行統計分析。

2結果與分析

2.1分蘗芽體內激素含量的變化

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

2.2母株體內激素含量的變化

由圖2可見，隨分蘗芽的長大，斯垂科特母株體內的GAs含量呈降低趨勢，ZRs、IAA含量呈先降后升趨勢；分蘗芽高度為 2 cm 時斯垂科特母株體內的IAA含量相對最低；分蘗芽高度為2、3 cm時母株體內的ZRs含量相對最低，這說明分蘗芽高度處于2～3 cm時，斯垂科特母株體內的ZRs、IAA可能部分轉移到分蘗芽體內，導致分蘗芽體內的ZRs、IAA含量相對較高；隨分蘗芽的長大，斯垂科特母株體內ABA含量呈增加趨勢，這是母株逐漸衰老的一種表現形式。

2.3分蘗芽與整個植株體內激素含量的比值

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

3結論與討論

植物激素作為信息傳遞物質，在植物生長發育過程中發揮著重要的調控作用[11]。IAA作為一種生長素，一般集中在生長旺盛部位，以促進植物縱向生長，使植物長高[12]；ZRs是細胞分裂素的一種，可以促進細胞分裂、阻止葉片衰老、促進芽的生成；GAs典型的生理作用是促進植物的整體生長，促進細胞分裂和細胞伸長；ABA是一種引起芽休眠、加速葉脫落等的植物激素[13]。有學者研究證明，植物各器官的生長發育與其體內的激素含量、種類息息相關[14-18]。金雅琴等認為，高濃度的ABA、GAs對石蒜的開花可能起正向調控作用，但對葉生長的協同規律不明顯[14]；金筱耘等研究表明，較低濃度的IAA、較高濃度的GA能促進桑種子的萌發，GA含量遠高于ABA含量時能大大促進桑種子的萌發與幼苗的生長[15]；宋賢勇等認為，GA與蘿卜的現蕾抽薹密切相關，并起主導作用[16]。

本研究表明，斯垂科特空氣鳳梨在分蘗芽發育過程中，植株體內激素含量與分蘗芽的生長密切相關；分蘗芽高度為2 cm 時，斯垂科特處于旺盛生長期，后隨分蘗芽的生長，分蘗芽體內IAA、ZRs含量明顯下降，母株葉內ABA含量明顯升高，此時應將分蘗芽從斯垂科特母株上分割下來進行分株繁殖。應注意的是，分蘗芽自母株上分割下來單獨栽培后，斯垂科特母株不會再給分蘗芽提供內源激素，可給分蘗芽適當補充外源激素，但激素量的多少有待進一步試驗。

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