蒿柳成花过程中内源激素和多胺含量变化特征

【目的】研究蒿柳从营养生长到生殖生长过程中内源激素和多胺对蒿柳成花的调控作用及其性别差异的影响,为解析雌雄异株植物花器官形成及性别决定机制,并为人工调控花器官形成及性别分化提供理论依据。【方法】将蒿柳1年生枝条生长过程划分为营养生长期(S1)、花芽生理分化期(S2)和花芽形态分化期(S3),分别以树龄15~20年的雌、雄蒿柳为材料,利用高效液相色谱-四级杆离子阱串联质谱法测定茎尖脱落酸(ABA)、玉米素(ZT)、生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)含量,分析不同生长阶段内源激素和多胺含量的变化及其与性别间差异的关系。【结果】从营养生长期到花芽生理分化期,雌、雄蒿柳的ABA、ZT、Put、Spm、Spd含量,ABA/GA_3、ZT/GA_3比值以及雌株中IAA/ZT比值均显著升高,IAA/ABA比值及雄株中GA_3含量显著下降。从花芽生理分化期到形态分化期,雌蒿柳的ABA、ZT、IAA和GA_3含量,雄株IAA/ZT、雌株ABA/GA_3比值均显著下降,Put、Spm、Spd含量,雄株的ZT/GA_3、雌株的IAA/ABA均显著上升。S1期的IAA、Spd含量及IAA/ABA比值,S2期的ABA、ZT、IAA、Spd含量,S3期的IAA/ABA、IAA/ZT比值均表现为雌蒿柳显著高于雄蒿柳;而S2期的IAA/ABA比值,S3期的ABA含量及ABA/GA_3、ZT/GA_3比值则表现为雌株显著高于雄株。【结论】高水平的ABA、ZT、IAA、多胺含量及ABA/GA_3、ZT/GA_3比值启动雌、雄蒿柳花芽生理分化,高水平的多胺含量、ZT/GA_3、IAA/ABA比值有利于雌、雄蒿柳花芽的形态分化;蒿柳成花过程中,虽然雌、雄植株内源激素和多胺的变化趋势几乎一致,但生理分化期的ABA、ZT、IAA、Spd含量及IAA/ABA比值均具有显著的性别差异,可能与雌、雄蒿柳的性别分化相关。