植物生长调节剂对切花百合瓶插期间花瓣内源激素含量的影响

（1.重庆文理学院 林学与生命科学学院，重庆 永川 402160；2 .西南大学 园艺园林学院，重庆 北碚 400715）

植物个体发育的一定阶段，细胞、器官乃至整体的生理活动和功能逐渐衰退，发生了一系列不可逆的变化，衰老就是指导致植物各部分功能不可逆衰退的过程[1-2]。花的衰老和脱落是园艺产业的主要问题，因为它降低了花的产量和品质。花朵或植株其他器官的衰老主要受遗传基因的支配，同时也受光、温度、水分、营养等环境因子的影响。

自1928 年 Molisch 提出营养亏缺学说以来，又相继提出了新的衰老学说如植物激素调控理论、自由基损伤假说和DNA损伤假说等。花器官的衰老并非同步，根据其各自独特的生理功能，花瓣是首先出现衰老的组织，而在花发育的整个阶段，雌蕊特别是子房仍然保持其功能以确保种子的发育[3]。花瓣的衰老在一些种表现为受到乙烯调控，而另一些种则不然；目前，大量研究聚焦在如何用糖、激素和其他可能的因素来延缓花瓣的衰老[4-5]。

植物激素担负着各细胞、器官和组织间的信息交流任务，切花组织的内激素种类、含量以及互相间的平衡状态与衰老过程密切相关[6]。生长素对植物生长具低浓度促进。Wagstaff[7]研究发现生长素可通过刺激六出花Alstroemeria aurantiacaD.Don的ACC合成酶的形成，诱导乙烯产生。盛爱武等[8]研究发现在蜡梅Chimonanthus praecox(Linn.) Link切花衰老过程中IAA 是主要促衰因子。生长素的延衰作用：Gibart[9]曾观察2个一品红Euphorbia pulcherrimaWilld.et Kl.栽培品种的内源生长素的含量随时间的增长而减少，其中寿命较短的生长素含量减少快一些。

细胞分裂素具有促进切花水分的吸收、保护膜的完整性、抑制超氧化物形成、防止蛋白质等大分子物质的分解以及促进营养物质的运输等作用，因此对切花具有延缓衰老的作用[10]。魏文辉等[11]研究认为细胞分裂素延缓牡丹切花衰老是因为细胞分裂素能防止液泡中蛋白酶渗漏到细胞质中消解可溶性蛋白以及线粒体等膜结构的蛋白质或是通过抑制超氧化物和羟基自由基的形成，避免活性氧氧化膜的不饱和脂肪酸，保护膜的完整性从而延缓衰老。朱诚等[12]用6-BA处理离体花瓣发现桂花Osmanthus fragrans在开花和衰老过程维持高水平的IAA含量,从而延缓了衰老的速度。6-BA对黄花石蒜Lycoris aureaHerb.、香石竹Dianthus caryophyllusL.、非洲菊切花均能延长瓶插寿命[13-15]。

郭绍霞等[16]以芍药切花为实验材料发现适宜浓度的赤霉素能有效提高切花的 SOD、CAT 活性,减少活性氧对切花的伤害，增加可溶性蛋白质的含量，改善切花的水分平衡值，减少水分胁迫对切花造成的伤害，从而延缓衰老。在桔梗Platycodon grandi florus、香石竹切花等均发现赤霉素能延缓切花的衰老[17-18]。薛秋华等[19]研究发现月季衰老过程中，赤霉素与衰老无直接相关性，只在平衡中起一定作用。盛爱武[7]研究蜡梅切花中发现在切花发育至衰老时期内源GA3并不缺乏，因此推论GA3不一定是蜡梅衰老的诱因。

脱离酸不仅可以通过诱导气孔关闭来调节植物的水分代谢，而且还可以通过诱导脱水耐性蛋白的表达来增强植株对水分胁迫的抗性[20-21]。李敏等[22]对‘索邦’百合切花进行较低浓度的脱落酸添加处理后，延迟了切花开放，增加了其鲜质量，具有一定的保鲜效果。史国安[22]对芍药进行研究时发现在花开放和衰老期间牡丹花瓣中的IAA含量迅速下降而后小幅回升，开放后又下降，而衰老后ABA的含量显著增加。果实和切花在衰老过程中，脱落酸含量显著升高，外施脱落酸同样有明显促进衰老的作用[23-24]。

外源激素处理百合切花受切花品种、环境、激素浓度、处理时间以及其他物质成分等方面因素影响，其具体的保鲜效果以及对衰老生理机理仍需要大量研究论证。

1 材料与方法

1.1 试验材料及预处理

供试材料为东方百合系西伯利亚‘Siberia’，购自于重庆市大溪沟花卉市场。

切花到达实验室立即浸入去离子水中，复水1 h。筛选出3头百合，第一花蕾为绿色且长度为10～11 cm作为实验材料。在去离子水中用枝剪刀将花枝基部斜切45 °，花枝长度保留35 cm，叶子保留顶部3大、3小共6片叶。

1.2 试验方法及设计

实验于 2013 年 8 月 4 日在重庆文理学院花卉研究所实验室进行。采用瓶插方式进行处理，处理液以去离子水作为对照（CK），其它处理液在 CK 的基础上添加不同浓度的ABA、IBA、6-BA、GA3。其中ABA的浓度梯度为 10、20、30、40 mg·L-1， 分 别 标 记 为：A1、A2、A3、A4；IBA 的浓度梯度为 20、40、60、80 mg·L-1，分别标记为：I2、I4、I6、I8；6-BA与GA3的浓度梯度为40、80、120、160 mg·L-1，分别标记为：B4、B8、B12、B16 和 G4、G8、G12、G16。

每处理3次重复，每重复3枝花。插于含500 mL处理液、容量为 500 mL的棕色广口瓶中。用保鲜膜封住瓶口，以防水分蒸发。每2 d换1次处理液。处理期间实验室内温度28±2 ℃，相对湿度75%。

1.3 测定指标

内源激素提取和测定参照赫冬梅法（2000）[25]，略有改良，试剂盒由中国农业大学王保民实验室提供。

1.4 数据统计分析

实验数据主要采用Excel 2007进行图表绘制，采用 SPSS 19.0进行数据统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 植物生长调节剂对内源IAA的影响

由图1可知，瓶插期间对照CK处理的百合切花花瓣的内源IAA含量在第2、6天达到峰值，第4、8天为谷值，在第8～10天期间含量明显增加。IBA处理组中的花瓣的IAA含量除I6没有峰值，其余各处理的峰值均出现在第2天，I8则推迟了谷值出现的时间于第6天出现，其余各处理的谷值均于第4天出现，从谷值出现的时间至第10天百合切花花瓣内的内源激素呈明显的上升趋势。6-BA处理组中的切花花瓣的内源IAA含量的峰值均出现于第2天，除B16处理的谷值出现于第4天，其余各处理均出现于第6天，第6～8天处理组的IAA含量呈明显上升趋势。GA3处理组中的花瓣内源IAA含量除G12没有峰值，其余各处理于第2 天出现峰值，G12处理的谷值出现于第4天，其余各处理均出现于第6天，从谷值出现的时间至第10天百合切花花瓣内的内源激素呈明显的上升趋势。ABA处理中的切花花瓣的内源IAA含量的峰值均出现于第2天，A2谷值出现于第6天，其余各处理均出现于第4天。

图1 外源激素对IAA的影响Fig.1 Effect of exogenous hormones on IAA

与对照（CK）比较，IBA处理在第0～6天花瓣内的内源IAA含量变化趋势是一致的，IBA处理则降低了IAA的含量，第6天CK与IBA处理组的内源IAA含量差异不显著（P＞0.05）。6-BA处理中的B8处理在第0～8天其内源IAA含量均高于CK处理的含量。GA3处理在第4、8天的花瓣内源IAA含量高于CK，含量变化则较为平缓。ABA处理组中除A2外，其余各处理在第0～4天花瓣IAA含量变化趋势与CK一致且含量均小于CK处理。

2.2 植物生长调节剂对内源GA3的影响

由图2可知，瓶插期间CK处理的百合切花花瓣的内源GA3含量在第4天达到峰值，第8天为谷值。IBA处理组中的花瓣的GA3含量，I6处理在第2天出现峰值，其他处理在第4天出现峰值，I8处理还在第10天出现了第2个峰值；各处理都在第8天出现了谷值。6-BA处理组中百合切花花瓣的GA3含量除B4为双峰值，分别出现于第2天、第6天，其余各处理的峰值均在第2天出现。GA3处理组中内源GA3含量的变化趋势为G12、G16处理出现双峰值，分别出现于第2、6天，双谷值分别于第4、8天出现，G4、G8处理为单峰值，均出现于第2天，谷值则分别出现于第8天和第6天。ABA处理组中花瓣内的内源GA3含量除A1峰值出现于第6天，其余各处理峰值出现时间均与CK一致，处理组中只有A3有谷值出现于第6天。

图2 外源激素对GA3的影响Fig.2 Effect of exogenous hormones on GA3

IBA处理中I2处理中花瓣内源GA3含量的增减变化较CK处理快，在瓶插期间I8处理花瓣内GA3含量高于CK。6-BA处理中在第0～4天期间花瓣内GA3含量的顺序是B16 ＞ B4 ＞B8 ＞ B12。在瓶插期间GA3处理中百合切花花瓣内的GA3含量均高于CK，且其排列顺序为G12 ＞ G8 ＞ G4 ＞ CK。ABA 处理中 A3、A4 处理花瓣内的GA3含量在第4天高于CK，ABA处理组间差异显著（P＜0.01）。

2.3 植物生长调节剂对内源ABA的影响

由图3可知，瓶插期间CK处理的百合切花花瓣的内源ABA含量在第2、6天达到峰值，第4、8天为谷值。IBA处理组中处理组中I2与I8处理中花瓣的ABA含量只有1个峰值分别出现于第2天和第6天，I6处理的内源ABA含量的趋势则与CK一致。6-BA处理组的百合花瓣的ABA 含量B4与B8的为双峰值，分别出现于第2、6天，B12、B16只有1峰值，出现于第2天，处理组中的ABA含量均只有1个谷值，B4、B8、B12处理均出现于第4天，B16出现于第6天。GA3处理组中G4、G12处理花瓣中的ABA含量变化趋势与CK一致，G8、G16处理的峰值只出现于第2天，谷值只出现于第4天。ABA处理组中除A4处理花瓣中的ABA含量的峰值出现于第2天，谷值出现于第6天，其余各处理变化趋势均与CK一致。

相对于CK，IBA处理中的I2处理在第0～4天明显增加了百合切花花瓣中的ABA含量，I4处理在第4～6天增加了内源ABA的含量，I6处理在第4～8天降低了ABA含量。6-BA处理中B4处理在瓶插期间均比CK内源ABA含量高，在第8天较第6天的ABA含量增长的大小的顺序为B16＞B12＞B8＞B4。GA3处理在第0～6天期间ABA含量的上升下降趋势均比CK缓慢，在第10天花瓣内的ABA含量的排列顺序为G16＞G12＞G8＞G4。ABA处理对百合花瓣的ABA含量影响较有规律，在瓶插期间ABA的含量排列顺序为A3＞A2＞A1＞CK。

图3 外源激素对ABA的影响Fig.3 Effect of exogenous hormones on ABA

2.4 植物生长调节剂对内源JA的影响

由图4可知，插期间CK中百合切花花瓣的内源JA含量于第2、6天达到峰值，在第4、8天为谷值。IBA处理组中I6处理与CK百合花瓣JA含量的峰值、谷值出现时间一致，I2、I4处理JA含量的峰值出现于第2天，谷值出现于第8天。6-BA处理组中花瓣内源JA含量趋势图均为“M”型，峰值均出现于第2、6天，谷值均出现于第4天。GA3处理组中G12处理的JA含量趋势图为“W”型，峰值出现于第6天，谷值分别出现于第4、8天，G4、G16处理的花瓣内源JA含量峰值均出现于第2、6天，谷值均出现于第4、8天。ABA处理组中A1、A2、A4处理组中百合花瓣内源JA含量的峰值均出现于第2、6天，谷值均出现于第4天。

IBA处理组在第0～2天期间百合切花花瓣中的JA含量比CK高。6-BA处理组对百合切花花瓣中的JA含量影响较有规律，在第2、6天内源JA含量的顺序均为B16 ＞B12 ＞B8 ＞B4。GA3处理与CK相比，在第0～2天 G4明显提高了百合切花花瓣中的JA含量，其余处理JA含量顺序为G16＞CK＞G12＞G8。ABA处理组与CK相比，在第0～2天均提高了百合切花花瓣中的JA含量。

3 结论和讨论

外源激素对百合切花衰老期后期影响较大，除I8外，花瓣中的IAA含量与衰老速度呈正相关。百合切花在衰老后期，花瓣中IAA含量均表现为上升趋势，这与赵莉[26]、L.Arrom等[2]研究一致。

在第0～6 d外源IBA对内源IAA含量影响较小。其原因有可能是由于IAA存在的形式有自由态和结合态2种，而外源添加的IBA会在植物体内迅速转变为结合态[27]，但植物体内的IBA自由态含量仍较高，IBA通过IBA合成酶催化IAA形成，此酶还可以催化这一过程的逆反应[28]，迫使一部分IAA含量以结合态的形式存在于植物体中。IBA对植物生长的作用机理，是通过IBA直接作用或是转化为IAA进行作用还需进一步研究。根据本实验百合切花的生理指标变化，以及瓶插期间花瓣内的IAA含量变化，推迟IBA对植物生长的促进是直接作用，其具体作用机理还有待研究。

图4 外源激素对JA的影响Fig.4 Effect of exogenous hormones on JA

在瓶插第 0～ 4天期间，20、40、80 mg·L-1IBA对内源GA3含量影响较小，在第4天达到最大值，第6 d的内源IAA含量差异不显著，其原因可能是GA3抑制 IAA 氧化酶或过氧化物酶的活性,或者GA3促进生长素的生物合成，或者GA3使束缚型 IAA 释放为自由型 IAA 的结果[29]。

外源GA3处理组显著提高了百合切花花瓣内源GA3的含量，除160 mg·L-1GA3处理外，其他浓度处理表现为外源GA3浓度越大，花瓣中内源GA3含量越高。在西洋杜鹃Rhododendron hybridum、甘蔗Saccharum、水稻Oryza sativa、瓜尔豆Cyamopsis tetragonolobataubert、小麦Triticum aestivuml.进行外源GA3处理，内源GA3含量均增加[30-34]。

在多数生理活动中,赤霉素与脱落酸的作用是相互拮抗的[35]。周继华等[36]喷施一定浓度的20 mg·L-1ABA溶液，抑制了烤烟叶片中GA3的合成。周述波等[32]研究发现外源ABA处理，降低了内源GA3的含量。本实验研究发现低浓度的ABA处理在第4天减少了花瓣中的GA3含量，与前研究结果一致，但高浓度则增加了GA3含量。

脱落酸（ABA）是一种较强的生长抑制剂，可抑制整株植物或离体器官的生长[37]，本实验内源ABA出现第一峰值的原因可能是百合切花从植株上切下本身就是一种外在的胁迫，在这种情况下，通过激活ABA 的合成及抑制其降解途径实现的[38]，促进气孔的关闭，减少水分的蒸腾[39]，以维持切花的水分平衡。

周玲等[33]用脱落酸对瓜尔豆进行处理，发现不同浓度的ABA处理升高了植株叶片中的内源ABA含量。本实验也有同样发现，外源ABA处理百合切花显著提高了百合切花花瓣内源ABA的含量，且除40 mg·L-1ABA处理以外，其他处理表现为外源ABA浓度越大，内源ABA含量越高。

吕长文等[40]在研究马铃薯结果表明外源6-BA能促进内源ABA含量的提高。本实验选用40 mg·L-16-BA处理百合增加了百合切花瓶插期间花瓣中ABA的含量。

GA3处理在第0～6天减缓了花瓣中ABA含量的变化幅度，GA3与ABA表现为拮抗作用。秦忠群等[22]用GA3处理马铃薯也发现相同作用，在烤烟、甘蔗等也有相同发现[41-42]。

百合花瓣中的JA含量变化趋势图与ABA含量变化趋势图整体一致。在植物的抗逆性方面JA与ABA具有相似的功能。在同一植物中的一些能被JAs诱导的蛋白也能被外源ABA所诱导[43]。在逆境胁迫下，植物体的JA和ABA的水平都会升高[44]。

40 mg·L-1IBA处理加强了花瓣中GA3的变化趋势，说明适宜的IBA浓度与GA3表现为协同作用；160 mg·L-16-BA处理加强百合切花花瓣中的JA含量的变化趋势，说明适宜浓度的6-BA与JA表现为协同作用。

内源激素的作用不是单一的，而是互相作用[45]，也就是说，植物衰老调控是由多种激素相互作用完成的，与内源激素种类及平衡状态密切相关。各种激素都具有不同作用，同时激素间的拮抗性、协同性、同一性和整合性共同对植物进行调控。花卉衰老是一个复杂的过程，本实验仅从内源激素的角度对百合花的衰老进行了初步探索，而激素的产生和其分子调控机理将是今后花卉衰老研究的方向之一。

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