不同温度和光强对高山杜鹃催花期内源激素的影响

陈 睿，鲜小林

(四川省农业科学院园艺研究所，农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，四川 成都 610066)

不同温度和光强对高山杜鹃催花期内源激素的影响

陈 睿，鲜小林

(四川省农业科学院园艺研究所，农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，四川 成都 610066)

以高山杜鹃(Rhododendronhybrides‘Germania’)为试材，用不同昼夜温度和光照强度对植株进行催花处理，观察其始花期，测定花芽内赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)和玉米素(ZT)的含量。结果表明：随着温度和光强的增加，高山杜鹃花芽内的3种内源激素总体上升。随着催花时间的延长，30 ℃/24 ℃、10 000 lx/8000 lx和30 ℃/24 ℃、7500 lx/5500 lx处理组先上升后下降，其他各组呈上升趋势。温度和光强对高山杜鹃始花期有明显的提前作用，且温度和光强越高，提前的时间越早，30 ℃/24 ℃、10 000 lx/8000 lx处理组最早进入始花期，比目标日期(春节)提前18 d开花。可见，适当高温和高光强(22 ℃/16 ℃～30 ℃/24 ℃，7500 lx/5500 lx～10 000 lx/8000 lx)处理能显著提高高山杜鹃花芽内赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)和玉米素(ZT)的含量，促进其花芽分化，有效缩短了催花时间，使植株提前进入始花期，从而达到提前上市的目的。

温度；光强；高山杜鹃；内源激素；催花

杜鹃花是世界著名花卉，杜鹃花属(Rhododendron)是杜鹃花科(Ericaceae)的一个大属，全世界约有 960 种，主要分布于中国(约 560 种，占世纪种类的 59 %)，而尤以中国西南部的四川、云南、西藏3省区的横断山脉一带为多，是世界杜鹃花的发祥地和现代分布中心。高山杜鹃是丰富的杜鹃资源中的一大类，一般是指无鳞杜鹃花亚属、有鳞杜鹃花亚属、马银花亚属中的常绿杜鹃和由上述三大亚属的杜鹃经过100年以上的杂交培养的栽培品种[1]。近年来，高山杜鹃园艺品种逐渐受到人们的追捧，成为热门的年宵花卉。高山杜鹃的自然花期是在3-5月，因此成都地区必须采取催花措施方能在春节前开放。常用的方法有加温和补光等。温光处理对观赏植物生长发育和花期调控的研究较多[2-3]，但针对内源激素方面的报道较少。本文通过探讨不同温度和光照强度下，高山杜鹃花芽内内源GA3、IAA、ZT含量的变化，以期揭示温度和光照强度与高山杜鹃内源激素的关系，掌握温度和光强对高山杜鹃始花期的影响，为高山杜鹃冬季催花提供理论依据，并使催花工作能够根据不同花期要求提高催花效率，使高山杜鹃提前进入年宵花市场。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验材料来源于四川省农业科学院园艺研究所新都试验基地，品种系德国引进，经过两年培育。选用冠幅50～60 cm、长势一致且无病虫害的高山杜鹃品种(Rhododendronhybrides‘Germania’)盆栽苗为试验材料。生长期间进行正常肥水管理。

1.2 试验设计

供试植株花芽形成且膨大后于2013年1月5日移入温室大棚进行催花处理。为使试验与实际生产环境更加接近，采用人工加温(锅炉加温)的方式设置6/0 ℃(白天温度/晚上温度，下同)(CK)、22/16 ℃、30/24 ℃等低、中、高3个温度梯度，同时通过调节荧光灯的数量，设置2000 lx/10 lx(白天光强/夜晚光强，下同)(CK)、7500 lx/5500 lx和10 000 lx/8000 lx 等低、中、高3个光照强度梯度，共组成9(3×3)种温度和光照强度处理组合。每个处理2盆，重复3次，不同处理之间用不透明的黑色幕布隔断，避免干扰。

1.3 测定指标及方法

从试验开始前1 d(2013年1月4日)计算，每7 d采样1次，共5次。每个处理随机选取植株冠幅顶端发育正常的花蕾5个，重复3次，放入封口袋中，迅速用冰壶带回试验室，用液氮冷冻后放入-70 ℃冰箱低温保存，用于营养物质含量测定。因考虑市场需求和实际催花成本(加温)，当第1株高山杜鹃进入盛花期时停止催花(2月1日)。以第1朵花开放起，统计到2月1日为止各处理植株的始花期时间。

内源激素的提取方法如下：将高山杜鹃样品进行称重，液氮下研磨捣碎，加入100 mL 预冷80 % 甲醇水溶液，超声处理(200 W，40 kHz)10 min，4 ℃浸提过夜。抽滤，滤渣再浸提2次(每次80 mL提取剂)，合并提取液，40 ℃减压蒸发至不含甲醇。加入石油醚(沸点30～60 ℃)萃取脱色3次，每次50 mL，弃去醚相。水相用NaOH 溶液调节pH至8.0，加0.5 g PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)，震荡30 min，过滤。滤液用冰乙酸调节pH至2.9，再加乙酸乙酯萃取3次，每次80 mL，合并酯相，40 ℃减压蒸干。用流动相溶剂甲醇溶解残渣，定容至10 mL，编号，4 ℃贮存备用。高效液相色谱仪的色谱柱为Spherisorb C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相为甲醇-1 %乙酸水溶液；流速为1.0 mL/min；检查波长为254 nm；柱温为35 ℃；检测时间30 min；进样器为10 μl微量进样器；进样量为10 μl。标样GA3浓度为0.0625、0.125、0.25、0.5、1和2 mg/mL，IAA浓度0.15625、0.3125、0.625、1.25、2.5和5 mg/mL，ZT为浓度为0.1042、0.125、0.15625、0.2083和0.3125 mg/mL；以标样出峰时间和峰高叠加定性，外标法峰面积定量。

采用 EXCEL和DPS软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同温度光强对高山杜鹃始花期的影响

高山杜鹃进入始花期标志着其商品性状逐渐成熟，可上市销售。经过不同温度和光强对其处理后，截至2013年2月1日，9个处理组中有5个相继进入始花期。各处理组始花期如表1所示：高温/高光强处理组率先于2013年1月23日开花，相对于2013年春节提早开花半个多月；其次是高温/中光照，1月25日进入始花期，提前开花16 d；接着中温/高光照和高温/低光强先后进入始花期，分别提前开花13和12 d；中温/中光强处理组在2月1日也进入始花期，提前9 d开花。由此可初步将9个高山杜鹃催花处理分为3级：Ⅰ级为催花效果非常显著的处理，高温/高光强和高温/中光强；Ⅱ级为催花效果较显著的处理，高温/低光强、中温/高光强和中温/中光强；其余没有在预期日期前开花的处理归为Ⅲ级，催花效果较差。

2.2 不同温度光强对高山杜鹃催花期间GA3含量的影响

由表2可知，高山杜鹃花芽中内源激素GA3的含量总的来说随着温度和光强的增加而增加；在同一处理水平条件下，随着催花时间的延长，除高温/高光强处理组在后期出现了下降趋势外，其他各处理组的GA3含量都呈总体上升趋势。其中，除低温/低光强和低温/中光强处理组外，其他各组的GA3含量在1月11日就与处理前(1月4日)相比均差异显著(P<0.05)；到1月25日，高温/高光强处理组的GA3含量达到峰值560.902 μg·g-1FW，比同期低温/低光强组(CK)显著高出194.87 %，随后下降。其他各组在2月1日达到采集数据期间的最大值。在同一时期(除2月1日)，高山杜鹃花芽中的GA3含量在同一温度条件下，随光照强度的增加呈现总体上升，在同一光强条件下与温度也呈正相关关系，但在相同光强下GA3含量的变化受温度影响更为明显。说明温度和光强的增加有利于高山杜鹃花芽内GA3含量的增加和积累，从而促进高山杜鹃花芽分化和提前开花。到2月1日，高温/高光照组的GA3含量开始下降，高温/中光照组GA3含量虽然没有下降但变化不明显，也许与这2组高山杜鹃此时已达盛花期有关，而其他处理组花期滞后或未开花，故GA3含量保持增长态势。

表1 不同温度和光强处理下高山杜鹃始花期的变化

注：TL、TM、TH分别表示低温(6 ℃/0 ℃，白天温度/晚上温度，CK)、中温(22 ℃/16 ℃)和高温(30 ℃/24 ℃)；LL、LM、LH分别表示低光强(2000/10 lx，白天光强/夜晚光强，CK)、中光强(7500/5000 lx)和高光强(10 000/8000 lx)；下同；以2013年春节即2013年2月10日为基准计算提前天数。

Note:TL,TMand THmean the low temperature (6 ℃/0 ℃,day-temperature/night-temperature,CK),the medium temperature (22 ℃/16 ℃) and the high temperature (30 ℃/24 ℃),respectively; LL,LMand LHmean the low light intensity (2000 lx/10 lx, day-light intensity / night-light intensity,CK), the medium light intensity (7500 lx/5000 lx)and the high light intensity (10 000 lx/8000 lx), respectively;the same as below;The Spring Festival of 2013 (February 10,2013) was as the standard to count the number of days in advance.

2.3 不同温度光强对高山杜鹃催花期间ZT含量的影响

ZT含量的变化如表3所示：高温/中光强和高温/高光强2个处理组的ZT含量随温度和光强的增加先升高后下降，其他各处理组则总体呈升高趋势。同一处理条件下，各组的ZT含量均在1月11日就与处理前(1月4日)达到差异显著水平(P<0.05)。高温/中光强和高温/高光强2个处理组的ZT含量随温度光强增加而升高的速度明显高于其他各组，均在1月25日达到峰值，其ZT含量分别为97.589和96.063 μg · g-1FW，比同期低温/低光强组(CK)显著高出54.45 %和52.04 %，随后下降。其他各组在2月1日达到最大。在同一时期，高山杜鹃花芽中的IAA含量在同一温度条件下，基本上与光照强度呈正相关关系，在同一光强条件下与温度的关系亦然，且受温度的影响更强。总的看来，催花期间高山杜鹃花芽内的IAA含量变化情况与GA3类似。IAA的变化规律里还有一个现象值得注意，大部分情况下IAA含量在各时期存在低温/高光强>中温/低光强、中温/高光强>高温/低光强的现象。说明一定的温度和光强对于高山杜鹃花芽IAA含量增加和积累存在叠加效应。

表2 不同温度和光强处理下高山杜鹃GA3含量的变化

注：表中值为平均值±标准差。同行的*表示处理后与处理前(1月4日)相比存在0.05水平显著性差异，同列不同小写字母表示处理间存在0.05水平显著性差异。下同。

Note:Values in the table mean average±standard.Lower case letters in the same line stand for significant difference at 0.05 level between treatment and no treatment(Jan.4),while in the same column stand for significant difference at 0.05 level among different treatments.The same as below.

表3 不同温度和光强处理下高山杜鹃ZT含量的变化

2.4 不同温度光强对高山杜鹃催花期间IAA含量的影响

表4反映了高山杜鹃催花期间花芽内IAA含量随温度光强变化的情况，大致与ZT的变化一致。同样是高温/中光强和高温/高光强2个处理组的IAA含量随温度光强的增加先上升后下降，其余各组均上升。同一处理条件下，各组的IAA含量均在1月11日就与处理前(1月4日)达到差异显著水平(P<0.05)。高温/中光强和高温/高光强两个处理组的IAA含量在1月25日达到峰值，且高温/高光强最大，分别为40.053和41.207 μg · g-1FW，比同期低温/低光强(CK)组显著高出65.17 %和69.93 %，之后IAA含量开始下降。在同一时期，高山杜鹃花芽中的IAA含量与温度或光强的单一关系也与ZT十分相似，说明随着催花时间的延长和温度、光强的增加，IAA含量增加也越明显，且在温度条件下变化更为敏感，而温度和光照强度对于IAA含量的影响也具有一定的互补作用。

3 结论与讨论

本试验旨在探讨温度与光照强度这两个环境因子在高山杜鹃催花期间对花芽内源激素的影响，厘清内源激素与成花的关系，揭示温度光强对高山杜鹃催花的作用。前人的研究结果表明，温度和光照确实能通过影响植物内源激素的变化从而影响其生长发育：房慧勇[4]等指出，移栽炼苗期白及内源 IAA 含量明显下降，以中光照强度(6000 lx)处理下降最多；肖关丽[5]研究了马铃薯温光反应及其与内源激素的关系，发现GA3在无块茎形成的温光条件下含量较高而在块茎形成温光条件下含量显著降低。郑宝强[6]等通过研究不同温度处理对卡特兰花芽分化的影响得出，25 ℃/20 ℃处理能显著促进花芽分化，新生叶片中GA3含量增加，IAA含量减少。本试验结果表明，温度和光强对高山杜鹃提前开花具有一定效果，特别是温度对其影响尤为显著。总体来看，GA3、ZT和IAA 3种内源激素的含量均随着温度和光强的增加而升高，高温/中光强和高温/高光强两个处理组则由于试验后期进入盛花期，花芽内激素含量开始下降。另外，在ZT和IAA含量的变化情况中，存在低温/高光强>中温/低光强，中温/高光强>高温/低光强的情况，可以推测光强对温度具有一定的补充效应，从而使高山杜杜鹃在较低温度和较高光照强度共同处理下的内源激素含量更高，这与温度光强对高山杜鹃营养物质的影响是一致的[7]。

表4 不同温度和光强处理下高山杜鹃IAA含量的变化

植物内源激素的变化影响着花芽分化和成花。目前已知的5 大类激素对植物开花都有一定的作用，但最有影响的是赤霉素、细胞分裂素、生长素等。目前普遍认为GAs对果树及木本植物花的发生起抑制作用[8-9]。但这种抑制作用主要发生在分化初期，后期花器官发育，GAs是有促进作用的，正如其他幼嫩器官发育都含丰富的GAs类物质一样[10]。冯枫[11]的研究也表明菊花在花芽分化后期，顶芽中的GA3含量上升，其积累关系到花冠形成。生长素IAA对成花的作用是最早被认识到的，目前普遍认为，低浓度生长素是花发生所必需，但是在高浓度时则抑制开花[12]。而ZT含量的显著增加，则能够促进花原基的形成和发育[13]。本试验中，由于所选材料在开始催花初期即已处于花芽分化中后期，内源GA3、IAA和ZT含量均呈上升趋势，在催花后期，已经盛开的处理组高温/高光强、高温/中光强其内源激素含量开始下降。表明高山杜鹃提前开花伴有花芽内源GA3、IAA、ZT含量的显著升高，后期随着盛花期的到来植株开始衰老，内源激素下降。这与吴月燕[14]的研究结果部分相似。

综上所述，高山杜鹃花芽膨大后，在高温/高光强(30 ℃/24 ℃、10 000 lx/8000 lx)的催花条件下处理19 d即可开花，催花效果最为明显高温/中光强( 30 ℃/24 ℃、7500 lx/5500 lx)、中温/高光强(22 ℃/16 ℃、10 000 lx/8000 lx)和高温低光强(30 ℃/24 ℃、2000 lx/10 lx)对高山杜鹃催花也有较好效果。对高山杜鹃花期加温和增加光照强度，导致花芽内源激素含量发生了变化，从而显著影响了花芽分化与花期，温度的作用较光强更为明显，且同一温度条件下光强对温度具有一定的补充效应。

[1]李志斌，白霄霞，李 萍.高山杜鹃栽培技术[J].农业科技通讯 ，2008(8)：186-187.

[2]马玉磊，唐星林，李小远，等.光周期和温度对胭脂花生长发育的影响[J].北京林业大学学报，2013，35(5)：97-103.

[3]胡惠蓉，王彩云，包满珠.温光处理调控观赏植物花期的研究进展[J].园艺学报，2000，27(S)：522-526.

[4]房慧勇，蒋 俊，李旻辉.炼苗过程中不同光照强度对白及内源激素的影响[J].中国中药杂志，2011，36(21)：2941-2944.

[5]肖关丽，郭华春.马铃薯温光反应及其与内源激素关系的研究[J].中国农业科学，2010，43(7)：1500-1507.

[6]郑宝强，王 雁，彭镇华，等.不同温度处理对‘绿世界’卡特兰花芽分化及内源激素动态变化的影响[J]. 2010，23(6)：833-838.

[7]鲜小林，陈 睿.温度与光强对高山杜鹃催花期间花芽营养物质积累的影响[J].西北植物学报，2015，35(5)：991-997.

[8]王学军，郝宝锋.赤霉素对枣树花芽分化和采前落果的影响[J].河北果树，2005，13(1)：13.

[9]吴志祥，周兆德，陶忠良，等.妃子笑与鹅蛋荔枝花芽分化期间内源激素的变化[J].热带作物学报，2005，26(4)：42-45.

[10]林晓东.激素调节花芽分化的研究进展[J].果树科学，1997，14(4)：269-274.

[11]冯 枫，杨际双.切花秋菊‘神马’花芽分化与内源激素的关系[J].中国农业科学，2011，44(3)：552-561.

[12]曲 波，张 微，陈旭辉. 植物花芽分化研究进展[J].中国农学通报,2010，26(24)：109-114.

[13]曹尚银，张俊昌，魏立华，等. 苹果花芽孕育过程中内源激素的变化[J].果树科学，2000，17(4)：244-248.

[14]吴月燕，李 波，朱 平，等.植物生长调节剂对西洋杜鹃花期及内源激素的影响[J]. 园艺学报，2011，38(8)：1565-1571.

(责任编辑 李 洁)

Effects of Different Temperatures and Light Intensities on Endogenous Hormone inRhododendronhybridsForcing

CHEN Rui,XIAN Xiao-lin

(Horticulture Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in Southwest Region of Ministry of Agriculture, Sichuan Chengdu 610066, China)

TakingRhododendronhybridsas materials, different light temperatures and light intensities were treated, the content of GA3,IAA and ZT in flower bud were investigated, and the begging of flowering were observed.The results showed that three endogenous hormones content increased following rising temperatures and light intensities.With the increase of forcing time,30/24 ℃,10 000/8000 lx,30/24 ℃ and 7500/5500 lx were increased,and then decreased, the other groups showed a rising trend.The temperature and light intensity had a significant effect on the initial flowering stage ofRhododendronhybrids,and the higher the temperature and the intensity, the earlier the earlier time, the initial time of flowering of the treatment(30 ℃/24 ℃，10 000/8000 lx) was the earliest,18 days earlier than target date(Spring Festival).All the those explained appropriate higher temperatures and light intensities(22 ℃/16 ℃-30 ℃/24 ℃，7500 lx/5500 lx-10 000 lx/8000 lx) significantly enhanced the content of GA3,IAA and ZT inRhododendronhybridsflower bud,promoted buds development and blossom,made the plant advance into the beginning period, in order to bring produce to market in advance.

Temperature; Light intensity;Rhododendronhybrids; Endogenous hormones; Flower forcing

1001-4829(2016)10-2341-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.10.016

2015-10-12

四川省财政创新能力提升工程项目(青年基金)；四川省科技厅科技支撑计划“‘十二五’省农作物及畜禽育种攻关”；四川省科技厅科技支撑计划(苗子工程，2015RZ0005)；四川省农科院中试熟化工程项目(2015ZSXM)

陈 睿(1985-)，女，四川遂宁人，硕士，主要研究方向为花卉育种栽培，E-mail:49436476@qq.com，Tel：028-84590789。

S685.21

A