树莓叶片生长过程中内源激素含量变化初步研究

高庆玉　闫超　张丙秀　王振武　王雪娇　张宇

摘要：以树莓（Rubus idaeus L.）品种费尔杜德（R. idaeus L.cv. Fertod Zamatos）和哈瑞太兹（R. idaeus L.cv. Herytage）为试验材料，测定其叶片在生长过程中植物生长素（IAA）、赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）3种内源激素含量的变化趋势，并在2个品种间做出比较，分析3种内源激素比值及相关性。结果表明，树莓叶片从展叶到脱落过程中，内源激素含量变化趋势基本一致， GA3含量变化呈现“上升-下降-上升-下降”的变化趋势，IAA含量变化呈“先上升后下降” 的变化趋势，ABA含量变化不大，整体上为“下降-上升-下降-上升” 的变化趋势。GA3/ABA和IAA/ABA比值变化呈“先上升后下降”的变化趋势，其中哈瑞太慈叶片中GA3/ABA和IAA/ABA比值在果实采收期出现回升，后期下降，且GA3、IAA与ABA含量的相关性呈负相关。GA3/IAA比值前期无变化，进入衰老期有增长，GA3和IAA含量呈正相关。GA3和IAA含量在叶面积迅速增长时期达到最大值，而ABA在叶片进入衰老期则含量较高。

关键词：树莓（Rubus idaeus L.）；叶片；内源激素；含量；变化

中图分类号：S663.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）24-6280-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.047

Abstract：With Rubus idaeus L.cv. Fertod Zamatos and R. idaeus L.cv. Heritage as the experimental materials， the changing tendency of endogenous hormone content of raspberry leaves including GA3， ABA and IAA was determined to make a comparison between the two species， analysis of the ratio and correlation of the three endogenous hormones. The results showed that the changing tendency of the endogenous hormone content in raspberry basal leaves from unfolding to shedding was consistent. The change of GA3 content presented an ‘up-down-up-down trend； the change of IAA content was ‘first increased and then decreased trend， the content of ABA showed a ‘down-up-down-up trend. GA3/ABA and IAA/ABA ratio increased firstly and then decreased， GA3/ABA and IAA/ABA ratio of R. idaeus L.cv. Heritage leaves increased in fruit harvest period and then decreased in later stage. GA3 and IAA content was negatively correlated which ABA. GA3 /IAA ratio did not change in earlier stage， while increased in the aging period. GA3 and IAA content was positively correlated. In rapid growth period of leaf area， GA3 and IAA content reached to the maximum； while ABA content was higher in the senescence stage.

Key words：raspberry（Rubus idaeus L.）；leave；endogenous hormone；content；changes

树莓（Rubus idaeus L.）又称覆盆子、刺莓、马林等，属蔷薇科（Rosaceae）悬钩子属（Rubus spp.）多年生落叶灌木，果实既可鲜食，也可用于加工，是一种具有较高开发价值的浆果类果树[1]。树莓果实含有人体必需的营养物质，被誉为第三代水果[2，3]。在树莓生长发育过程中，激素是一种不可缺少的调控物质，就目前而言，包括油菜素甾醇（BR）在内的六大类[4-7]植物内源激素已经被发现和确定。它们支配植物的生理过程，调控整个植株的生长路径，平衡各个器官的生长速率。所以研究树莓生长发育与激素的关系也就成为了果树学研究中的重点之一。试验测定了树莓品种菲尔杜德（R. idaeus cv. Fertod Zamatos）与哈瑞太慈（R. idaeus cv. Herytage）在生长过程里叶片中的植物生长素（IAA）、赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）3种内源激素含量的变化趋势，探索内源激素与叶片生长、衰老之间的关系，以期为树莓生产上应用生长调节剂改善果实品质和提高产量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2013年10月至2014年10月在东北农业大学园艺学院进行。试验材料选于黑龙江园艺分院树莓试验基地。树莓品种为哈瑞太兹和费尔杜德，材料为2个品种的叶片。IAA、GA3、ABA 3种内源激素为园艺学院实验室自备。

1.2 方法

从树莓展叶开始，每隔15 d采一次样，直至叶片脱落前。样品采集部位为一年生枝条的基部底端第一片叶。在田间采集的样品立即放入冰盒中，迅速带回实验室后投入液氮中保存。每个时期测定3次重复。样品采集时间统一为上午9：00～11：00。

树莓叶片内源激素的提取主要采用文献[8]、文献[9]的方法，并在该基础上参考文献[10]的方法加以改进。内源激素HPLC测定的条件参考了文献[10]的相应测定条件。

标准溶液的配制浓度分别为GA3 20.0 mg/mL、IAA 1.0 mg/mL、ABA 0.1 mg/mL；以标准溶液为母液，以流动相为溶剂于10 mL棕色容量瓶中，将各种内源激素在确定的色谱条件下进样，记录保留时间，以此定性；将混合标准品进样，通过标准曲线法定量。

1.3 数据分析

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2003软件作图，再用SPSS 11.0统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 叶片中内源激素含量变化

树莓是落叶性植物，一般从4月开始展叶，落叶通常不集中，可以从10月下旬至第二年1～2月结束，若是冬季温暖也可能落叶不完全。试验测定的树莓品种菲尔杜德叶片内源激素含量的动态变化情况见图1，哈瑞太慈叶片内源激素含量的动态变化情况见图2。从图1可见，随着叶片面积的不断增大，菲尔杜德的GA3和IAA含量迅速增高，至5月下旬，GA3和IAA的含量达到最大值（GA3含量438.499 ng/g，IAA含量233.913 ng/g）。在此之后，IAA含量逐渐下降。GA3含量在7月左右降到最低之后开始回升（在6月下旬出现最低值138.784 ng/g），而后GA3含量在8月上旬出现一个次高峰（329.046 ng/g），但很快又下降。菲尔杜德的ABA含量在叶片面积增大过程中不断降低，在5月下旬达到最小值（13.034 ng/g）；不过在GA3和IAA含量下降的过程中，ABA含量在6月上旬出现一个小高峰（24.74 ng/g），以后又下降，，在7月上旬降至较低值（16.534 ng/g），但在叶片生长后期ABA含量又逐渐上升。

从图2可见，哈瑞太慈的叶片在展叶后GA3和IAA含量都在上升，GA3含量在6月下旬达到最大值（540.504 ng/g），IAA含量高值则出现在6月上旬（260.86 ng/g）；之后GA3和IAA含量迅速下降，GA3含量在7月下旬出现最低值（200.555 ng/g），8月上旬出现次高峰（339.136 ng/g），而后继续下降，但下降的趋势缓慢。ABA从展叶后于6月上旬出现最小值（16.348 ng/g），随后在6月下旬出现峰值（33.445 ng/g），8月上旬降至较低值（18.666 ng/g），之后又上升。

总体来看，在树莓叶片开始展叶直到叶片停止生长期间，3种内源激素的含量变化大致上表现一致（哈瑞太慈展叶时间比菲尔杜德略晚7～14 d），其中GA3含量呈现“上升-下降-上升-下降”的变化趋势，IAA含量呈“先上升后下降”的变化趋势，ABA含量在叶片生长过程中变化不大，整体上为“下降-上升-下降-上升”的变化趋势。

2.2 品种之间内源激素含量的差异比较

试验测定的树莓品种菲尔杜德、哈瑞太慈叶片内源激素在不同取样时间的含量情况见表1。从表1可见，由于菲尔杜德叶片展叶比哈瑞太慈早7～14 d左右，所以其GA3含量峰值出现在5月下旬，谷值出现在6月下旬；哈瑞太慈GA3含量峰值出现在6月上旬，谷值出现在7月上旬，皆比菲尔杜德晚半个月左右。IAA和ABA含量的变化在时间上菲尔杜德比哈瑞太慈早10 d左右。总体来看，菲尔杜德与哈瑞太慈之间在同一时期的叶片内源激素含量大部分都达到了极显著差异水平（P<0.01）。

2.3 树莓叶片中内源激素之间的比值及相关性分析

将树莓品种菲尔杜德叶片内3种内源激素相互之间进行比较，得到GA3/ABA、IAA/ABA、GA3/ IAA 3组随时间变化的比值数据动态走势，具体见图3；同理得到哈瑞太慈的3组随时间变化的比值数据动态走势，具体见图4。从图3和图4可见，2个品种叶片中的GA3/IAA比值与GA3/ABA和IAA/ABA比值相比，其走势整体上基本无变化，在叶片完全展叶后略有下降，之后达叶片成熟时GA3/IAA比值略有回升。GA3/ABA和IAA/ABA比值在展叶期最高（菲尔杜德的GA3/ABA值为33.643、 IAA/ABA值为17.946；哈瑞太慈的GA3/ABA值为30.551、IAA/ABA比值为15.956），随着叶片完全展叶，这2个比值迅速降低；但在叶片成熟后期，GA3/ABA比值有升高的波动（菲尔杜德的GA3/ABA值为9.519，哈瑞太慈的GA3/ABA值为18.168），不过都随着叶片的衰老，比值逐渐下降。

相关分析结果显示，树莓品种菲尔杜德叶片在不同时期的GA3含量与ABA含量呈负相关关系，相关系数为0.114，相关性不显著；IAA含量与ABA 含量呈负相关关系，相关系数为0.781，相关性极显著；GA3含量与IAA含量呈正相关关系，相关系数为0.366，相关性显著。树莓品种哈瑞太慈叶片在不同时期的GA3含量与ABA含量呈负相关关系，相关系数为0.155，相关性不显著；IAA含量与ABA 含量呈负相关关系，相关系数为0.542，相关性极显著；GA3含量与IAA含量呈正相关关系，相关系数为0.383，相关性显著。

3 小结与讨论

植物的叶片从叶原基出现之后开始发育，萌芽后叶片展开，叶面积增长迅速，叶片内部也开始出现组织分化与结构发育。不同位置的叶片生长过程需要的时间不同，通常越靠近枝条下部的叶片发育时间越长，且不同品种间差异很大。一般来说，果树单叶生长呈现春季增大、生长季节达到最高峰、入秋后逐渐下降这一规律。众多研究表明，果树单叶叶面积增长呈现出“慢-快-慢”的生长节奏。