鐵核桃葉片礦質(zhì)元素和內(nèi)源激素含量與雌花芽分化的關(guān)系

李晶晶，潘學(xué)軍，張文娥*

(1 貴州大學(xué)，貴陽(yáng)550025;2 貴州省果樹(shù)工程技術(shù)研究中心，貴陽(yáng)550025)

鐵核桃葉片礦質(zhì)元素和內(nèi)源激素含量與雌花芽分化的關(guān)系

李晶晶1,2，潘學(xué)軍1,2，張文娥1,2*

(1 貴州大學(xué)，貴陽(yáng)550025;2 貴州省果樹(shù)工程技術(shù)研究中心，貴陽(yáng)550025)

摘要:以鐵核桃(Juglans sigillata Dode)葉片和花芽為材料，采用石蠟切片法確定鐵核桃雌花芽生理分化和形態(tài)分化期，并采用分光光度法、凱氏定氮法、鉬銻抗比色法以及ASS法測(cè)定花芽分化期葉片中葉綠素和主要礦物質(zhì)含量，運(yùn)用液質(zhì)聯(lián)用法(HPLC-MS)對(duì)花芽分化期雌花芽、雄花芽和葉片中內(nèi)源激素含量進(jìn)行分析，探討鐵核桃葉綠素、礦物質(zhì)和內(nèi)源激素含量與雌花芽分化的關(guān)系。結(jié)果表明：(1)鐵核桃葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量在雌花芽生理分化前增加，在形態(tài)分化期呈現(xiàn)高峰值。(2)從生理分化到形態(tài)分化轉(zhuǎn)換期，鐵核桃葉片中Ca、Mg含量降低，K含量升高；在花芽分化過(guò)程中，葉片中P含量呈持續(xù)下降趨勢(shì)，F(xiàn)e含量呈先下降后上升趨勢(shì)，Zn含量呈‘M’型變化。(3)鐵核桃葉片、雌花芽和雄花芽中GA4含量在生理分化期急劇下降，而在形態(tài)分化期呈現(xiàn)高峰值；雌花芽、雄花芽中ABA和ZR含量在花芽分化過(guò)程中均呈‘M’型雙峰曲線，而葉片中ZR濃度持續(xù)呈現(xiàn)低含量水平，并在雌花芽分化的生理分化期有峰值；形態(tài)分化期花芽中IAA濃度較低。4月底～5月中旬是貴州鐵核桃雌花芽由生理分化向形態(tài)分化轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵期；葉片中高含量的葉綠素和雌花芽中低濃度的IAA、GA4利于雌花芽初期發(fā)育；雌花芽分化過(guò)程中消耗大量P，葉片中高含量的K與雌花芽分化關(guān)鍵期關(guān)系密切，而Ca、Mg、Zn與雌花芽形態(tài)分化關(guān)系密切；雌花芽中高濃度的ABA、ZR對(duì)生理和形態(tài)分化均有顯著作用，高含量的GA4參與花原基的形態(tài)建成。

關(guān)鍵詞:鐵核桃；雌花芽分化；形態(tài)；葉綠素；礦物質(zhì)；激素

鐵核桃(Juglans sigillataDode.)是原產(chǎn)中國(guó)西南地區(qū)的特有核桃種，具有品質(zhì)好、耐濕熱的優(yōu)良特性[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鐵核桃雌雄芽量比低至1∶7，過(guò)多的雄花芽不僅增加樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)的消耗，影響其生長(zhǎng)發(fā)育[2]，也嚴(yán)重影響了核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，制約著核桃產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。核桃花芽分化是核桃生殖生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，而臨界期芽的性別分化具有可塑性[3]，這個(gè)時(shí)期雌花芽分化的好壞直接影響產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。弄清其分化時(shí)間及葉片和花芽生理特性、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及激素含量的積累和運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律，對(duì)人為調(diào)控雌雄花芽比例、提高核桃產(chǎn)量和質(zhì)量有著重要作用。

首先，葉綠素作為評(píng)價(jià)植物生長(zhǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)，其含量與樹(shù)體發(fā)育階段有較大的相關(guān)性[4-5]。在花芽分化過(guò)程中，不同發(fā)育階段的植株葉綠素含量變化規(guī)律不同[6]。如杜鵑花花芽分化前葉綠素含量上升，花芽發(fā)端后卻稍有停滯[7]；而不結(jié)球白菜葉綠素a、b的含量在花芽分化時(shí)均呈下降趨勢(shì)，至分化完成后才有所回升[6]。研究表明，花芽分化期葉綠素含量的不同會(huì)引起金銀花產(chǎn)量和質(zhì)量的差異[8]，因此有必要弄清核桃花芽分化期葉綠素含量的變化規(guī)律。

其次，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)是影響花芽分化的重要因素之一，其在營(yíng)養(yǎng)旺盛生長(zhǎng)期和花芽分化初期葉片中的含量決定了植株產(chǎn)量的高低[9]。在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)主要存于葉片中，當(dāng)轉(zhuǎn)至生殖生長(zhǎng)期時(shí)，則被轉(zhuǎn)運(yùn)到芽和花中[10]。研究發(fā)現(xiàn)，在植株生長(zhǎng)初期，葉片中易移動(dòng)元素N、P、K含量表現(xiàn)出快速下降趨勢(shì)，而不易移動(dòng)的Ca、Mg含量快速上升[11]。在花芽分化期，山核桃葉片中磷與鉀元素含量呈上升趨勢(shì)[12]；花芽生理分化期時(shí)，楊梅葉片中Mn含量上升，而Fe含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)[13]。因此，外源施用礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有利于樹(shù)體養(yǎng)分向生殖生長(zhǎng)中心運(yùn)輸，能促進(jìn)花芽分化，提高開(kāi)花質(zhì)量。

再次，激素是調(diào)控植物花芽分化的重要物質(zhì)，激素含量及配比會(huì)導(dǎo)致花芽分化生理狀態(tài)的改變。內(nèi)源激素種類(lèi)及其水平能調(diào)控荔枝花性的分化[14]，同時(shí)也可影響花穗的數(shù)量[15]。在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段施用GAs會(huì)使得西蘭花的節(jié)點(diǎn)變少[16]。Tombesi等[17]認(rèn)為赤霉素可能會(huì)誘導(dǎo)葉芽組織的分化。研究發(fā)現(xiàn)，高水平的CTK和ABA與菊花花芽分化相關(guān)聯(lián)[18]，IAA與花芽生理分化關(guān)系不明顯，與形態(tài)分化關(guān)系密切[19]。細(xì)胞分裂素促進(jìn)核桃雌花原基的形成，而高水平赤霉素卻抑制雌花芽分化[20]。銀杏雄葉芽?jī)?nèi)ABA有利于雄花原基的分化，而葉芽狀態(tài)向雌花芽轉(zhuǎn)化時(shí)頂端分生組織中ABA的水平明顯降低[21]。

迄今，前人對(duì)早實(shí)核桃[22-23]和普通核桃[20]、百子蓮[24]、板栗[25]、切花秋菊[18]、銀杏[21]的花芽分化進(jìn)行了相關(guān)研究，但未能系統(tǒng)地揭示花芽分化期葉綠素、礦質(zhì)和內(nèi)源激素與花芽分化的關(guān)系。因此，本研究以結(jié)果盛期鐵核桃樹(shù)為試材，觀察了結(jié)果枝頂端雌花芽的形態(tài)變化，同時(shí)測(cè)定其葉片中葉綠素、礦質(zhì)元素和內(nèi)源植物激素的含量，旨在確定鐵核桃植株的雌花芽分化關(guān)鍵期，明確鐵核桃葉片葉綠素、礦質(zhì)元素和內(nèi)源植物激素含量與雌花芽分化的關(guān)系，為核桃花芽生理分化過(guò)程中生理生化機(jī)制研究和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合理栽培技術(shù)措施制定供理論參考。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料和樣品采集

試驗(yàn)用鐵核桃(Juglans sigillataDode.)葉片和芽取自貴州省貴陽(yáng)市息烽縣，該縣地處北亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫12～16℃，年降雨量950～1 200mm，大部分地區(qū)全年無(wú)霜期在270d以上，海拔最高1749.6m，最低609.2m，相對(duì)高差1 140.4m。

試驗(yàn)樣品于2014年3 ～ 6月采集，每7d取樣1次，直至花芽外觀形態(tài)分化明顯。選擇生長(zhǎng)正常、樹(shù)勢(shì)均勻的盛果期植株標(biāo)記并取樣。采集東西南北四個(gè)方向的結(jié)果枝中部的葉片40枚和頂端的雌芽及其下部的雄芽各40個(gè)。所有樣品采集后立即裝入冰盒中，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室。從中取出10個(gè)剝掉外層鱗片后用FAA固定，石蠟切片法制片[26]，番紅固綠染色，加拿大樹(shù)膠封片，最后用奧林巴斯顯微成像系統(tǒng)觀察和拍照；其余芽和10枚葉片經(jīng)清洗后液氮速凍，-80 ℃超低溫冰箱保存，用于測(cè)定葉綠素和內(nèi)源激素含量；另20片葉經(jīng)洗凈、殺青、烘干、粉碎、過(guò)篩后保存在陰涼通風(fēng)處，用于測(cè)定礦物質(zhì)含量。

1.2葉片相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

1.2.1葉綠素含量參照陳宇煒等[27]的方法，取新鮮葉片并剪取中部0.1g的待測(cè)樣品，用10mL乙醇研磨提取，過(guò)濾并定容到20mL，取上清液，分別測(cè)定663nm和645nm處吸光度OD663和OD645，計(jì)算出葉綠素含量。

1.2.2礦質(zhì)元素含量采用凱氏定氮法測(cè)定葉片N含量，鉬銻抗比色法測(cè)定葉片P含量，姜黃比色法測(cè)定葉片B含量，原子吸收分光光度法測(cè)定葉片K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu及Zn的含量[28]。

1.2.3激素含量參照唐韻熙[29]的方法有改動(dòng)，稱(chēng)取去除小葉的成熟葉片和新鮮頂芽及其下部雄芽各0.2g，提取后，經(jīng)陽(yáng)離子交換固相萃取柱去除上清液的雜質(zhì)和復(fù)溶后得洗脫液，過(guò)0.22μm微孔濾膜去除固體小顆粒，轉(zhuǎn)入自動(dòng)進(jìn)樣器專(zhuān)用樣品管中上機(jī)檢測(cè)，本部分在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測(cè)試中心完成。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并用DPSv7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析(Duncan’s法)。

2結(jié)果和分析

2.1鐵核桃雌花芽生理分化期和形態(tài)分化期的確定

通過(guò)制作石蠟切片和顯微鏡觀察(圖1)，參照中國(guó)果樹(shù)志(核桃卷)[30]，4月13日為鐵核桃生理分化期前(芽尖而小)；4月20日～4月27日為雌花芽生理分化期(芽原基外圍形成多層鱗片)，5月15日～5月29日為形態(tài)分化期(生長(zhǎng)點(diǎn)周?chē)?，從基部向頂端分化出苞片突起開(kāi)始)。

2.2鐵核桃葉片中葉綠素含量與雌花芽分化的關(guān)系

鐵核桃葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量在花芽分化期呈波動(dòng)升高的趨勢(shì)(圖2)。其中，兩者在雌花芽生理分化期(4月20日～4月27日)前均有增加趨勢(shì)，進(jìn)入生理分化期后持續(xù)下降，并在由生理分化期向形態(tài)分化期(5月15日～5月29日)的轉(zhuǎn)化期達(dá)到低谷值(5月4日)；進(jìn)入形態(tài)分化期后，兩者含量又經(jīng)歷了明顯的升-降-升變化，并在形態(tài)分化期達(dá)到高峰值。另外，在雌花芽生理分化期，葉片葉綠素b含量下降比較平緩，由126.02mg/g降為116.23mg/g，降幅7.8%，而葉綠素a比葉綠素b的降解速度更快，由164.47mg/g降為136.06mg/g，其含量顯著下降17.3%(P<0.05)。以上結(jié)果說(shuō)明葉片高含量的葉綠素有利于啟動(dòng)花芽分化，而在花芽生理分化期被不斷分解。

2.3鐵核桃葉片中礦質(zhì)元素含量與雌花芽分化的關(guān)系

表1顯示，鐵核桃雌芽生理分化期前，葉片中易移動(dòng)元素N、P、K含量表現(xiàn)出快速下降趨勢(shì)，而不易移動(dòng)元素Ca、Mg含量則快速上升；從生理分化到形態(tài)分化轉(zhuǎn)化期間，葉片中Ca、Mg含量降低，K含量升高且在5月4日達(dá)到峰值(0.77mg/kg)。葉片中Mn在生理分化期含量是生理分化前期(4月13日)的2倍。在花芽分化過(guò)程中，葉片中P含量呈持續(xù)下降趨勢(shì)；Fe含量呈先下降后上升趨勢(shì)，于5月15日達(dá)到最低值(85.93mg/kg)；Zn含量呈‘M’型變化，在生理和形態(tài)分化期分別呈現(xiàn)高峰(36.48和46.84mg/kg)。葉片中B含量從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期進(jìn)入花芽分化期時(shí)上升，而進(jìn)入形態(tài)分化時(shí)下降。以上結(jié)果說(shuō)明鐵核桃雌花芽分化不斷消耗葉片中的P，而葉片中高含量的K利于雌花芽從生理分化到形態(tài)分化的轉(zhuǎn)化，Ca、Mg在生理分化向形態(tài)分化的轉(zhuǎn)換期消耗量大于積累量，生理和形態(tài)分化期Zn在葉片中大量累積，B在花芽分化前的增加利于花芽分化的進(jìn)行。

Ⅰ.頂端結(jié)果習(xí)性；Ⅱ.生理分化期；Ⅲ.鱗片分化期；Ⅳ.苞片分化期;SAM..生長(zhǎng)錐；B.苞片；sq.鱗片圖1　鐵核桃頂端結(jié)果習(xí)性和雌花芽分化期(Ⅱ～Ⅳ)Ⅰ. Habit of acrocarpous; Ⅱ. Physiological differentiation period; Ⅲ. Squama differentiation period;Ⅳ. Bract differentiation period;SAM. Shoot apical meristem; B. Bract; sq. SquamaFig. 1　Habits of acrocarpous (Ⅰ)and female flower bud physiological differentiation period(Ⅱ-Ⅳ)

測(cè)定結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(3次重復(fù))；期間多重比較采用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)，不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平圖2　鐵核桃葉片中葉綠素含量在雌花芽分化期的變化The results showed as mean value ± standard deviation (n=3, by duplicate)；Multiple comparison for the results adopted the Duncan test, and different low letters indicate the significant difference during female flower bud differentiation stage at 0.05 levelFig. 2　The chlorophyll (Chl) contents in leaves of J. sigillata during female flower bud differentiation stage

2.4鐵核桃雌花芽、雄花芽和葉片中內(nèi)源激素含量與雌花芽分化的關(guān)系

2.4.1內(nèi)源GA4含量 在鐵核桃花芽生理分化期前(4月13日)，其葉片中GA4含量高于同期雄花芽和雌花芽；在花芽生理分化期(4月20日～4月27日)，葉片、雌花芽和雄花芽中GA4含量急劇下降，但仍以葉片中含量較高；在花芽分化過(guò)程中，雄花芽中GA4含量的變化趨勢(shì)與雌花芽大致相同，均在形態(tài)分化期呈現(xiàn)高峰值，但雄花芽峰值高于雌花芽，也早于雌花芽(圖3,A)。

2.4.2內(nèi)源ABA含量鐵核桃雌花芽和葉片內(nèi)ABA含量在花芽分化過(guò)程中呈‘M’型雙峰曲線，由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期到生理分化期ABA濃度迅速升高并達(dá)到峰值(1 369.47ng/g)，隨后由生理分化期的高水平迅速下降到形態(tài)分化開(kāi)始時(shí)的低水平，繼而再上升，于形態(tài)分化期出現(xiàn)峰值(圖3,B)。同時(shí)，在生理和形態(tài)分化期，雄花芽中ABA含量呈單峰曲線變化，并在兩個(gè)分化期轉(zhuǎn)化期達(dá)到峰值，且除峰值期外始終低于葉片和雌花芽含量(圖3,B)。

表1　鐵核桃葉片中礦質(zhì)元素含量在雌花花芽分化期的變化

注：測(cè)定結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(3次重復(fù))；生育期間多重比較采用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)，同行不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平

Note:Theresultsshowedasmeanvalue±standarddeviation(n=3,byduplicate)；MultiplecomparisonfortheresultsadoptedtheDuncantests,anddifferentlowletterswithinthesamerowindicatethesignificantdifferenceduringfemaleflowerbuddifferentiationstageat0.05level

圖3　鐵核桃葉片、雌花芽和雄花芽中激素含量在雌花芽分化期的變化Fig. 3　The hormone contents in leaves, female buds and male buds of J. sigillata during female flower bud differentiation stage

2.4.3內(nèi)源ZR含量在花芽分化過(guò)程中，雌花芽中ZR含量在生理和形態(tài)分化期各呈現(xiàn)一個(gè)高峰值，而雄花芽中在從生理到形態(tài)分化的轉(zhuǎn)換期含量較高，這與ABA含量的變化趨勢(shì)相似；同時(shí)，葉片中ZR濃度持續(xù)呈現(xiàn)低水平波動(dòng)變化的趨勢(shì)，并在雌花芽生理分化期4月20日有峰值(圖3，C)。

2.4.4內(nèi)源IAA含量在花芽形態(tài)分化初期及以前，雌花芽、雄花芽和葉片中IAA濃度均較低、平穩(wěn)水平，并以葉片中的IAA含量相對(duì)較高；在形態(tài)分化期5月23日，葉片和雄花芽中IAA含量大幅上升并呈現(xiàn)高峰值，隨后快速降低到前期水平，而雌花芽IAA含量仍保持較低、平穩(wěn)水平。(圖3，D)

可見(jiàn)，低含量的GA4和ABA有利于啟動(dòng)鐵核桃雌花芽分化，而一定量的ABA有利于雌花芽的生理和形態(tài)分化，且GA4參與了形態(tài)分化。雌花芽中低濃度IAA以及葉片中高含量的IAA有利于鐵核桃由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變，而高水平的ZR則促進(jìn)花芽誘導(dǎo)和花原基的形成。

3討論

核桃多在枝端頂芽或近頂腋芽成花和坐果，其末端枝梢必須停止生長(zhǎng)和成熟之后才能開(kāi)始花芽分化。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，貴州息烽的鐵核桃在2014年4月初新梢停止生長(zhǎng)，新梢停止生長(zhǎng)大約3～4周后進(jìn)入雌花芽生理分化期，第6～7周進(jìn)入形態(tài)分化期，而雄花芽分化期較雌花芽提前1周左右。這與普通核桃形態(tài)分化期前2周為生理分化期相一致[20]。鐵核桃雌花芽形態(tài)分化的整個(gè)分化過(guò)程與早實(shí)核桃相吻合[23]。而花芽分化期植株葉綠素、礦質(zhì)和內(nèi)源激素含量變化與花芽分化的關(guān)系密切。

首先，葉片中葉綠素含量上升，有利于花芽分化[31]。本研究中鐵核桃雌芽生理分化前葉片中葉綠素含量顯著增加，從而有利于花芽發(fā)端，這與杜鵑花相同[5]。另外，在鐵核桃花芽生理分化期，葉綠素a、b的含量均呈下降趨勢(shì)，且葉綠素b含量變化較平緩，與王真真等對(duì)結(jié)球白菜的研究結(jié)果一致[7]，這可能是因?yàn)殍F核桃花芽進(jìn)入生理分化期后，葉片中葉綠素不斷分解，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)稍有減緩，生殖生長(zhǎng)相對(duì)旺盛，且葉綠素a比葉綠素b的降解速度更快。隨著鐵核桃雌花芽進(jìn)一步的分化，葉片中葉綠素含量上升，在形態(tài)分化期呈現(xiàn)峰值，這可能與形態(tài)分化期是生長(zhǎng)較旺盛的一個(gè)時(shí)期，需要積累一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。

其次，在雌花芽生理分化期前，鐵核桃葉片中易移動(dòng)元素N、P、K含量表現(xiàn)出快速下降趨勢(shì)，不易移動(dòng)元素Ca、Mg含量快速上升，夏國(guó)華等在山核桃上也得到了相同的研究結(jié)果[11]。葉片中磷含量在花芽分化過(guò)程中呈持續(xù)下降趨勢(shì)，因此認(rèn)為磷對(duì)鐵核桃雌花芽的形成非常重要。鉀含量在生理分化到形態(tài)分化的轉(zhuǎn)化期達(dá)到峰值，可能與鉀促進(jìn)養(yǎng)分向生殖生長(zhǎng)中心分配有關(guān)，增施鉀肥有利于促進(jìn)花芽分化，提高開(kāi)花質(zhì)量[32]。從生理分化到形態(tài)分化的轉(zhuǎn)換期，葉片鈣、鎂含量降低，可能是因?yàn)殁}、鎂參與了花器官的建成，消耗量大于積累量所致[33]?；ㄑ可矸只_(kāi)始時(shí)，葉片中Fe含量呈下降趨勢(shì)，這與夏稍剛停止生長(zhǎng)，運(yùn)輸?shù)降厣喜糠值腇e優(yōu)先進(jìn)入芽和幼葉中有關(guān)。鐵核桃葉片中Mn含量在生理分化期內(nèi)上升，可能與Mn直接參與光合作用、維持葉綠素正常結(jié)構(gòu)等功能有關(guān)[33]，而Zn含量在生理和形態(tài)分化期呈現(xiàn)峰值可能是運(yùn)輸?shù)饺~片中用于合成IAA[34]。在生理分化進(jìn)入形態(tài)分化時(shí)，葉片中B含量的降低與轉(zhuǎn)移到花芽中參與碳水化合物的運(yùn)輸和代謝有關(guān)。

再次，前人通過(guò)免疫膠體金定位技術(shù)分析鐵核桃雄花序了中19種赤霉素的分布和變化情況，發(fā)現(xiàn)GA4是參與調(diào)控百子蓮花芽分化的主要赤霉素類(lèi)型，參與調(diào)控早期開(kāi)花[24]。本研究中鐵核桃從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)入花芽分化時(shí)雌花芽中GA4的含量較低，說(shuō)明低濃度的GA4有利于鐵核桃花芽分化誘導(dǎo)；而在雌花芽形態(tài)分化期卻呈現(xiàn)高峰值，這可能跟GA4參與了花芽的形態(tài)分化有關(guān)。雌花芽分化過(guò)程中內(nèi)源ABA含量呈‘M’型雙峰曲線現(xiàn)象，在生理和形態(tài)分化期出現(xiàn)峰值，即高含量的ABA有利于雌花芽生理和形態(tài)分化，這與Zhang對(duì)百子蓮花芽分化時(shí)的研究結(jié)果不一致[24]。另外，雌花芽、葉片中ABA濃度較高而雄花芽中相對(duì)較低，暗示ABA在鐵核桃雌雄花芽分化中扮演的角色不同，一定量的ABA有利于雌花芽的分化[35]。早實(shí)核桃雌花芽中細(xì)胞分裂素保持在較高的水平，且有兩個(gè)顯著的高峰[20]，本研究也發(fā)現(xiàn)鐵核桃雌花芽中ZR含量在生理和形態(tài)分化期各呈現(xiàn)高峰值，證實(shí)ZR在核桃屬植物花芽分化中發(fā)揮著重要作用，且高水平的細(xì)胞分裂素與核桃屬植物雌花芽分化相關(guān)聯(lián)，對(duì)促進(jìn)花芽誘導(dǎo)[20,36]和花原基的形成均有顯著作用[37]。在花芽分化初期，雌花芽中IAA濃度較低，而葉片中卻相對(duì)較高，這與切花秋菊‘神馬’的相關(guān)研究結(jié)果類(lèi)似[18]。在花芽形態(tài)分化期，鐵核桃雌花芽中IAA含量較低，而在雄花芽中卻呈現(xiàn)較高峰值，這與普通核桃[20]、荔枝[36]和羅漢果[38]的相關(guān)研究結(jié)果一致，表明雄花芽發(fā)育與較高的IAA含量相關(guān)。

綜上所述，鐵核桃生理分化期在形態(tài)分化期前2周(4月底)進(jìn)行，持續(xù)約1周時(shí)間。葉片中高含量的葉綠素和雌花芽中高濃度的ABA、ZR對(duì)雌花芽的生理和形態(tài)分化有顯著作用，而K與花芽生理和形態(tài)轉(zhuǎn)化關(guān)系密切。鐵核桃花芽分化消耗大量的P，Ca、Mg參與花原基的形成、Zn參與IAA的形成、B參與碳水化合物的轉(zhuǎn)運(yùn)因而利于花芽分化。同時(shí)，雌花芽中低濃度的GA4利于花芽誘導(dǎo)，高含量的GA4參與形態(tài)分化器官的建成。低濃度的IAA與雌花芽由鐵核桃由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變相關(guān)，而高含量的IAA與雄花芽發(fā)育相關(guān)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，花芽分化前施磷肥以及花芽分化期施鉀肥有利于促進(jìn)核桃優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，在生理分化期噴施ABA可能會(huì)起到誘使雌花芽分化的效果，而在形態(tài)分化期噴施GA4可能會(huì)促進(jìn)雌花芽花原基的形成。

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(編輯:裴阿衛(wèi))

RelationshipbetweenMineralNutritions，HormoneContentandFlowerBudDifferentiationofJuglans sigillata

LIJingjing1,2,PANXuejun1,2,ZHANGWene1,2*

(1GuizhouUniversity；Guiyang550025,China;2GuizhouFruitsEngineeringTechnologyResearchCentre,Guiyang, 550025,China)

Abstract:Taking leaves and flower buds of Juglans sigillata as materials, we observed female bud physiological differentiation stage by paraffin method and determined the contents of chlorophyll and essential minerals nutritions in leaves by method of spectrophotometry, kjeldahl, molybdenum antimony colorimetric and ASS. We also analyzed hormones content in leaves, female bud and male bud by HPLC-MS to research the relationship between chlorophyll, mineral nutritions and hormone contents and flower bud differentiation of J. sigillata. The results showed that: (1) The contents of chlorophyll a and chlorophyll b increased before female flower bud physiological differentiation, and present peak at morphological differentiation stage. (2) From physiological differentiation to the morphological differentiation, Ca and Mg contents reduced, K content increased. In the process of flower bud differentiation, P content showed a trend of declining, Fe content increased then fell, Zn content showed ‘M’ type. (3) GA4 content in leaves and female flower buds fell sharply at physiological differentiation stage and present peak at morphological differentiation stage. ABA and ZR contents showed bimodal curve ‘M’ type in the process of flower bud differentiation. ZR content in the leaves showed a trend of low content continuously, and has a peak at physiological differentiation stage of female flower bud. The content of IAA was low during early morphological differentiation of flower buds. So, it is the critical period of female flower bud that transformed from physiological differentiation to morphological differentiation between the end of April and the middle of May. High content of chlorophyll in leaves and low contents of IAA, GA4 in female flowers bud were beneficial to female buds early develop. A large amount of P was consumed during flower bud differentiation. High content of K is close to the critical period of female flower buds differentiation and Ca, Mg, Zn contents closely associated with female flower buds morphological differentiation. At the same time, the high contents of ABA, ZR in female flower buds have significant effect to both physiological and morphological differentiation, and high content of GA4 involved in formation of flower primordium.

Key words:Juglans sigillata Dode.；female bud differentiation；minerals；hormones

文章編號(hào):1000-4025(2016)05-0971-08

doi:10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0971

收稿日期:2016-03-02;修改稿收到日期:2016-04-05

基金項(xiàng)目:貴州省科技重大專(zhuān)項(xiàng)(黔科合重大專(zhuān)項(xiàng)字[2011]6011號(hào))；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2014BAD23B03)

作者簡(jiǎn)介:李晶晶(1991-)，碩士研究生，主要從事種質(zhì)資源收集與選育研究。E-mail：star1990jing@163.com *通信作者:張文娥，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事園藝植物生理生態(tài)與資源評(píng)價(jià)的研究。E-mail：agr.wezhang@gzu.edu.cn

中圖分類(lèi)號(hào):Q945.6;Q945.12

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A