陆川油茶现蕾期至谢花期主要器官中内源激素的变化规律

韦靖杰，潘晓芳，覃 镇，杨秋容

（广西大学 林学院，广西 南宁 530004）

油茶是指山茶科Theaceae 山茶属Camellia植物中种子油脂含量高且具有一定经济价值的植物总称[1]，包括普通油茶Camellia oleifera、攸县油茶C.uosienensis、广宁红花油茶C.semiserrata、陆川油茶C.νietnamensis等树种[2]。陆川油茶又叫越南油茶、高州油茶，主要分布于广西和广东南部，是广西山茶科木本食用油料树种中的主要栽培种之一[3]。

内源激素是植物体内重要的活性物质，对植物生长、开花结实和休眠等过程都有重要的调控作用[4-6]。有关植物激素的研究也是植物科学研究领域中的前沿和热点之一[7]。有关研究者发现：‘岑软3 号’油茶通过调节内源激素的动态平衡，在重度缺水的情况下仍能保持较缓慢的生长状态[8]；脱落酸（ABA）含量的增加能提高‘长林4 号’油茶叶片的保水性，增强其对干旱的抵御能力[9]；‘长林4 号’油茶种子成熟和油脂积累过程中ABA 起了重要作用[10]；吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）分别是影响‘长林53 号’花提前开放和产量的关键因子[11]；果皮中赤霉素（GA3）含量的不同是引起‘闽43’和‘闽60’油茶果实纵径差异较大的原因[12]。

目前，对陆川油茶的研究集中在光合蒸腾特性[13]及果实性状的遗传变异特征[14]等方面，而对其内源激素的研究还未见诸报道。为给陆川油茶的花期调控提供理论依据，对陆川油茶现蕾期至谢花期主要器官中内源激素的含量及比值的变化情况进行了测定和分析，现将研究结果分析报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地与试验林

试验地位于广西壮族自治区林业科学研究院油茶种质资源收集库（108°21′E，22°56′N）。属湿润的亚热带季风气候，年均降水量达1 304.2 mm，平均相对湿度为79%，年平均气温为20～21 ℃，1月平均气温在11.8 ℃以上，7月平均气温27.6 ℃。地貌为丘陵，海拔90～100 m。土壤种类为由砂岩发育而成的赤红壤，土层厚度在100 cm以上[15]。

供试的陆川油茶树于2012年1月采用实生苗造林。其株行距为1.0 m×3.0 m，平均树高2.5～3.5 m，冠幅1.5 m×2.5 m。

1.2 采样方法

选择长势一致、无病虫害的7年生陆川油茶树10 株，挂牌标记。2019年7月15日至2020年1月15日，每隔15 d 采样1 次。从树冠中上部和外围分别采集1年生枝条（指去除花蕾、叶芽、顶芽、叶片后枝条的上部分）及枝条上部的功能叶，并采集花蕾与叶芽，其中枝条10 枝、功能叶20 片、花蕾20 个、叶芽30 个，按器官分别组成混合样品，3 次重复。采样后用卫生纸将样品擦拭干净，放入自封袋中并立即放入冰盒内带回实验室，置于-80 ℃的超低温冰箱中速冻20 min，然后保存于-20 ℃的冰箱中以备用。

1.3 测定方法

采用酶联免疫吸附法（Enzyme linked immunosorbent assay），委托北京北农天一生物技术有限公司测定各器官中吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）、玉米素核苷（ZR）、脱落酸（ABA）的含量。

2 结果与分析

2.1 不同时间测定的同一器官中各种内源激素的含量变化趋势

据2019年对试验林的观察结果，陆川油茶开花物候期可分为现蕾期（7月中旬—10月下旬）、初花期（10月下旬—11月中旬）、盛花期（11月中旬—12月中旬）、谢花期（12月中旬—翌年1月中旬）。不同开花物候期测定的陆川油茶花蕾、叶芽、枝条、功能叶中不同种类内源激素的含量见表1。

表1 现蕾期至谢花期不同器官中各种内源激素含量的测定结果†Table 1 Determination of endogenous hormones in different organs from budding stage to flowering stage ng/g

续表1Continuation of table 1

2.1.1 花蕾中各种内源激素的含量变化趋势

由表1可知，在整个开花物候期间，陆川油茶花蕾中IAA 的含量变化范围为29.94～155.96 ng/g，其含量总体呈下降趋势。现蕾期中期（8月15日），其含量达到最高值，为155.96 ng/g；谢花期后期（1月15日），其含量最低，为29.94 ng/g。8月30日前，其IAA 含量均显著高于其他种类内源激素的含量。

花蕾中GA3的含量变化范围为3.44～7.91 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。现蕾期中期（8月30日），其含量最高，为7.91 ng/g；谢花期前期（12月15日），其含量最低，为3.44 ng/g。其GA3含量极显著低于其IAA 与ABA 的含量。

花蕾中ZR 的含量变化范围为2.84～7.24 ng/g，其含量的总体变幅与GA3的总体变幅相似。现蕾期前期（7月15日），其含量最低，为2.84 ng/g；7月15日—8月30日，其含量持续极显著地上升，至现蕾期中期（8月30日），其含量达到最高值，为7.24 ng/g。

花蕾中ABA 的含量变化范围为29.56～213.39 ng/g，其含量总体呈“上升—下降”的变化趋势。现蕾期（7月15日—8月30日）其含量无显著变化，8月30日—10月15日其含量极显著上升，现蕾期后期（10月15日）达到最高值（213.39 ng/g）；谢花期前期（12月15日），其含量最低，为29.56 ng/g。9月15日后，其ABA含量均高于其他种类内源激素的含量。

2.1.2 叶芽中各种内源激素的含量变化趋势

在整个开花物候期间，陆川油茶叶芽中IAA的含量变化范围为14.95～72.07 ng/g，其含量总体呈“上升—下降”的变化趋势。7月15日—9月15日其含量持续极显著地上升，现蕾期中期（9月15日）其含量最高，为72.07 ng/g；谢花期后期（1月15日），其含量最低，为14.95 ng/g。

叶芽中GA3的含量变化范围为2.76～4.31 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。现蕾期后期（10月15日）其含量最高，为4.31 ng/g；10月15日—11月15日其含量持续极显著地下降，初花期后期（11月15日）其含量最低，为2.76 ng/g。

叶芽中ZR 的含量变化范围为2.96～6.46 ng/g，其含量总体呈“下降—上升”的变化趋势。现蕾期前期（7月15日）其含量达到最高值，为6.46 ng/g；现蕾期中期（9月15日）其含量最低，为2.96 ng/g。

叶芽中ABA 的含量变化范围为31.90～113.15 ng/g，其含量总体变化呈“下降—上升”的变化趋势。7月15日—9月30日其含量持续极显著地下降，现蕾期后期（9月30日）其含量最低，为31.90 ng/g；9月30日至翌年1月15日其含量持续极显著地上升，谢花期后期（1月15日）其含量达到最高值，为113.15 ng/g。

2.1.3 枝条中各种内源激素的含量变化趋势

陆川油茶枝条中IAA 的含量变化范围为17.33～35.53 ng/g，在整个开花物候期间，其含量的总体变幅相对较小。谢花期前期（12月15日）其含量最高，为35.53 ng/g；12月15日至翌年1月15日其含量极显著地下降，谢花期后期（1月15日）其含量最低，为17.33 ng/g。

枝条中GA3的含量变化范围为2.53～5.03 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。现蕾期前期（7月15日）其含量最低，为2.53 ng/g；现蕾期中期（8月30日）其含量达到最高值（5.03 ng/g）。

枝条中ZR 的含量变化范围为6.77～9.57 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。现蕾期前期（7月15日）其含量最低，为6.77 ng/g；盛花期中期（11月30日）其含量达到最高值（9.57 ng/g）。

枝条中ABA 的含量变化范围为49.70～110.41 ng/g，其含量总体呈“上升—下降”的变化趋势。现蕾期前期（7月30日）其含量最低，为49.70 ng/g；7月30日—10月15日其含量持续极显著地上升，现蕾期后期（10月15日）达到最高值（110.41 ng/g）。

2.1.4 功能叶中各种内源激素的含量变化趋势

陆川油茶功能叶中IAA 的含量变化范围为17.65～32.58 ng/g，在整个开花物候期间，其含量总体呈“上升—下降”的变化趋势。现蕾期前期（8月15日）其含量最低，为17.65 ng/g；8月15日—10月15日其含量平缓上升，10月15日—30日其含量极显著地上升，初花期前期（10月30日）其含量达到最高值（32.58 ng/g）。

功能叶中GA3的含量变化范围为2.98～4.26 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。现蕾期中期（9月15日）其含量达到最高值（4.26 ng/g）；谢花期后期（1月15日）其含量最低，为2.98 ng/g。

功能叶中ZR 的含量变化范围为4.62～12.22 ng/g，其含量的总体变幅相对较小。7月15日—10月15日其含量持续极显著地上升，现蕾期后期（10月15日）其含量达到最高值（12.22 ng/g）；10月15日—11月15日其含量持续极显著地下降，初花期后期（11月15日）其含量最低，为4.62 ng/g。

功能叶中ABA 的含量变化范围为19.71～34.98 ng/g，其含量总体呈“升—降—升—降”的“双峰”变化趋势。现蕾期前期（7月15日）其含量最低，为19.71 ng/g；谢花期中期（12月30日）其含量达到最高值（34.98 ng/g）。

2.2 同一时间测定的不同器官中各种内源激素含量的比较分析

观测中发现，相同日期测定的陆川油茶花蕾、叶芽、枝条、功能叶中IAA 和ABA 的含量均显著高于其GA3和ZR 含量，且其含量变化均无明显的规律性。

2.2.1 不同器官中IAA 含量的比较分析

7月15日测定的陆川油茶花蕾、叶芽、枝条、功能叶中的IAA 含量存在极显著差异。现蕾期前期的7月15日至现蕾期中期的8月30日，花蕾中的IAA 含量始终维持在较高水平上，且极显著高于叶芽、枝条、功能叶中的IAA 含量。8月30日—9月15日花蕾中的IAA 含量迅速下降，而叶芽中的IAA 含量则持续极显著地上升，9月15日—9月30日叶芽中的IAA 含量略高于花蕾中的IAA 含量。初花期、盛花期、谢花期4 个器官中IAA 的含量变化均相对平缓。各器官中IAA 含量整体变幅的大小顺序为：花蕾＞叶芽＞枝条＞功能叶。多数情况下，花蕾中的IAA 含量高于其他器官中的IAA 含量。

2.2.2 不同器官中GA3 含量的比较分析

现蕾期前期的7月15日，花蕾、叶芽、功能叶中的GA3含量均极显著高于枝条中的GA3含量。初花期的10月30日—11月15日，花蕾、叶芽中的GA3含量均下降，而枝条、功能叶中的GA3含量均上升。各器官中GA3含量整体变幅的大小顺序为：为花蕾＞枝条＞叶芽＞功能叶。多数情况下，花蕾中的GA3含量高于其他器官中的GA3含量。

2.2.3 不同器官中ZR 含量的比较分析

现蕾期前期的7月15日，叶芽、枝条、功能叶中的ZR 含量均极显著高于花蕾中的ZR 含量。7月15日—8月30日，花蕾、枝条、功能叶中的ZR 含量有不同程度的上升，而叶芽中的ZR 含量则下降；初花期的10月30日—11月15日，功能叶中的ZR 含量迅速下降，而花蕾、叶芽、枝条中的ZR 含量均有不同程度的上升。各器官中ZR含量整体变幅的大小顺序为：功能叶＞花蕾＞叶芽＞枝条。花蕾、叶芽中的ZR 含量均低于枝条、功能叶中的ZR 含量，总体而言，4 个器官中ZR含量的变化规律均不明显。

2.2.4 不同器官中ABA 含量的比较分析

叶芽中的ABA 含量先下降后上升总体呈“U”字形的变化趋势；花蕾中的ABA 含量先上升后下降；枝条中的ABA 含量先上升后下降，其变幅相对较小；功能叶中的ABA 含量低于其他3 个器官中的ABA 含量，但其变幅不大。现蕾期前期的7月15日，花蕾、叶芽、枝条中的ABA 含量均极显著高于功能叶中的ABA 含量。现蕾期前期的7月15日至后期的9月30日，花蕾、枝条、功能叶中的ABA 含量均逐渐上升，而叶芽中的ABA含量却逐渐下降。初花期前期的10月15日—10月30日，叶芽、枝条、功能叶中的ABA 含量均无明显变化，而花蕾中的ABA 含量却迅速下降。各器官中ABA 含量整体变幅的大小顺序为：花蕾＞叶芽＞枝条＞功能叶。

2.3 不同器官不同种类内源激素含量比值的比较分析

现蕾期至谢花期陆川油茶不同器官中各种内源激素含量比值的测定结果见表2。由表2可知，花蕾、叶芽的GA3/ZR 值均极显著高于枝条、功能叶的GA3/ZR 值，且其比值大致都呈现出“升—降—升—降”的“双峰”变化趋势。枝条、功能叶的GA3/ZR 值均无明显变化规律，且其变幅均相对较小。各个器官的GA3/ZR 值整体变幅的大小顺序为：花蕾＞叶芽＞功能叶＞枝条。

表2 现蕾期至谢花期不同器官中各种内源激素含量比值的测定结果†Table 2 Determination results of endogenous hormone content ratio in different organs from budding stage to flowering stage

续表2Continuation of table 2

除谢花期1月15日测定的含量比值外，枝条、功能叶的GA3/IAA 值均极显著高于花蕾、叶芽的GA3/IAA 值，且其比值大致都呈现出“升—降—升”的变化趋势。12月15日前，各器官的GA3/IAA值的变化规律均不明显。谢花期，花蕾、叶芽、枝条的GA3/IAA 值均极显著上升，而功能叶的GA3/IAA 值却呈下降趋势。各器官的GA3/IAA 值整体变幅的大小顺序为：叶芽＞花蕾＞枝条＞功能叶。

功能叶的GA3/ABA 值显著高于其他3 个器官的GA3/ABA 值。叶芽、枝条的GA3/ABA 值总体均呈“升—降”的变化趋势，但枝条的GA3/ABA高峰值的出现时间比叶芽的GA3/ABA 高峰值的出现时间提前了45 d，叶芽GA3/ABA 值的高峰值出现在现蕾期后期。花蕾的GA3/ABA 值大体上呈“升—降—升”的变化趋势。开花前的10月15日—10月30日，花蕾、枝条的GA3/ABA 值均上升，而叶芽、功能叶的GA3/ABA 值均下降。各器官的GA3/ABA 值整体变幅的大小顺序为：花蕾＞功能叶＞叶芽＞枝条。

8月30日前，花蕾的IAA/ABA 值极显著高于其他3 个器官的IAA/ABA 值，也极显著高于其他时期测定的花蕾的IAA/ABA 值；8月30日后，花蕾的IAA/ABA 值急速下降。在整个开花物候期间，叶芽的IAA/ABA 值呈先上升后下降的变化趋势。枝条的IAA/ABA 值低于其他3 个器官的IAA/ABA值，且其变幅相对较小。功能叶的IAA/ABA 值的变化不明显。

功能叶的ZR/ABA 值，在整个开花物候期间，一直极显著高于其他器官的ZR/ABA 值。现蕾期前期的7月15日至后期的9月30日，功能叶的ZR/ABA 值的变化平缓，9月30日后其比值呈现出“升—降—升—降—升”的“双峰双谷”的变化规律，10月15日其比值达到最高值。花蕾、叶芽、枝条的ZR/ABA 值的变化趋势大体相似，而其变化规律均不明显。各器官的ZR/ABA 值整体变幅的大小顺序为：功能叶＞花蕾＞枝条＞叶芽。

功能叶、枝条的ZR/IAA 值均极显著高于花蕾、叶芽的ZR/IAA 值；10月15日，功能叶的ZR/IAA值达到最高值；枝条的ZR/IAA 值的变化规律不明显。叶芽的ZR/IAA 值先下降后上升，谢花期后期达到最高值。花蕾的ZR/IAA 值总体呈上升趋势，在谢花期后期也达到最高值。

3 结论与讨论

3.1 结 论

1）陆川油茶现蕾期至谢花期间，其花蕾、叶芽、枝条、功能叶中各种内源激素的含量不同，各器官中IAA 和ABA 的含量均极显著高于GA3和ZR的含量。从内源激素的功能和作用来看，陆川油茶器官生长和构建不是受单种内源激素的影响，而是各种激素共同作用的结果，IAA 与ABA 的比值高能够促进陆川油茶花蕾的形成和生长。

2）在花蕾生长定型前，同一时期花蕾中的IAA、GA3含量极显著高于营养器官中的IAA、GA3含量；花蕾定型至谢花时，花蕾中的IAA、GA3含量也基本高于营养器官中的IAA、GA3含量。这一测定结果表明，IAA、GA3对陆川油茶花蕾的形成及开花都有明显的促进作用。

3）现蕾期至谢花期，各器官中的IAA 和ABA 均存在拮抗作用，当IAA 含量升高时，ABA含量则下降。

3.2 讨 论

喻雄等[16]研究发现，低水平的IAA 能够促使普通油茶‘铁城1 号’开花，而高水平的IAA、ABA 却能促使其花凋落。东兴金花茶CamelliatunghinensisChang 开花前，结果枝叶片和花蕾中IAA 含量的下降有助于其花芽的孕育[17]。观测中发现，陆川油茶现蕾期前期花蕾中的IAA 含量达到最高值，此后持续下降，谢花期花蕾中的IAA含量降至最低值，说明高水平的IAA 有利于陆川油茶花蕾的形态构建，而低水平的IAA 则促使其花凋落。这一结果与喻雄等[16]的研究结果不一致，其原因可能是，他们测定的是花瓣中的IAA 含量，而本研究测定的是花蕾中的IAA 含量；上述测定结果与郭辰等[17]对东兴金花茶的研究结果也存在差异，他们研究的树种不同可能是结果存在差异的主要原因。陆川油茶开花前，其花蕾中的IAA含量较低，而其ABA 含量则维持在较高水平上。这一结果与曹尚银等[18]对苹果Malus pumilaMill.的研究结果相似。研究期内，陆川油茶正处于抽生夏梢之时，此期其叶芽未萌动抽出新梢，这可能与其叶芽、枝条、功能叶均含有较高的ABA有关。

研究的器官包括了营养器官和生殖器官，但各器官中GA3、ZR 的含量均较低，且其变化均相对平缓。据此可以认为，陆川油茶现蕾期至谢花期间，单因素的GA3、ZR 对其花蕾生长的作用均不明显，也有可能因为其GA3、ZR 含量均较低，还不足以发挥其对各器官生长的促进作用，至于GA3和ZR 含量达到何等水平才能促进陆川油茶叶芽萌动及枝条生长，对此尚待进一步研究。

植物体内各种内源激素的相互促进与相互拮抗形成了一种动态平衡，这种平衡是促使植物顺利开花的重要影响因素。本研究结果表明，陆川油茶各器官中ABA 和IAA 含量间大体上表现出相互消长的关系，尤其在现蕾期到花蕾定型时期，花蕾细胞数量增多、体积增大，IAA/ABA 值维持在较高水平上，在现蕾期后期叶芽的IAA/ABA 值也达到了最高值，说明高比值的IAA/ABA 能促进陆川油茶花蕾的形态构建，但IAA 与ABA 之间也存在着拮抗作用。曹尚银等[18]研究发现，在苹果花芽生理分化期，其花芽中的IAA 与GAs 含量均急剧下降，而其ABA 含量却急剧上升，这一结果说明，在苹果成花的过程中不同激素间也存在着相互制约的作用。

研究期内，陆川油茶各个器官中不同种类的内源激素其含量变化趋势不同，但其变化规律均不明显。内源激素的合成及利用方式复杂而多变，本研究只初步探索了现蕾期至谢花期陆川油茶4 个器官中4 种内源激素的含量及比值的变化规律，但并未研究4 种内源激素对陆川油茶花芽分化的影响情况，同时，外部环境条件、营养物质对陆川油茶的开花也都有重要的促进作用，下一步的研究可系统探讨陆川油茶花期内源激素与环境条件及营养物质间的作用机制。