油橄榄花芽分化期内源激素及碳水化合物含量的变化研究*

杜晋城，李丕军，辜云杰，王泽亮，邢文曦，郑崇文

(四川省林业科学院，四川 成都 610081)

花芽分化是指植物的芽轴生长点经过生理和形态的变化，最终构成各种花器官原基的过程[1]，植物内源激素水平和养分状况对花芽分化有着重要的影响。因此，在植物花芽分化过程中，内源激素调节是花芽分化的关键，养分是花芽分化的基础，基因表达是花芽分化的途径[2]。

油橄榄(OleaeuropaeaL.)是木犀科(Oleaceae)木犀榄属油料树种，原产于地中海沿岸地区，有4 000多年的栽培历史,是天然优质的食用植物油，被誉为“植物油皇后”、“液体黄金”[3]。我国自20世纪引种栽培以来，生产中普遍存在着不完全花比例大，座果率低的问题，国内也未对油橄榄花芽分化期的生理机制进行过相关研究，因此，本文以生产中完全花比例大、座果率高的‘阿贝基娜’(O.europaea‘Arbequina’)，完全花比例小、座果率低的‘卡琳’(Oleaeuropaea‘Kalinjoti’)2个品种为材料，在对花芽分化过程形态变化进行观察的基础上，分析花芽分化期的内源激素、碳水化合物、总氮含量变化，以期为解决油橄榄不完全花比例大、座果率低的问题提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验地位于四川省金堂县淮口镇西中油橄榄示范园，地处104°20′E，30°29′N，年均温17.3℃，≥10℃有效积温5 450℃，年日照时数1 268h,平均降雨量920mm，无霜期285d，海拔525m，该区内春季气温回升快但不稳定，间有低温和干旱，属亚热带湿润季风区，土壤类型为钙质紫色土。

试验以成都市金堂县西中油橄榄公司5年生座果率高的‘阿贝基娜’与座果率低的‘卡琳’为材料，2个品种采用相同的水肥管理方式，苗木定植株行距均为3m×4m。

1.2 方法

于2015年2月19日到2015年4月23日，每隔7d收集2个品种的花芽样品。花芽主要采集植株东南西北4个不同方位的结果母枝中部的腋芽，对收集的样品分两部分进行处理分别保存，一部分用FAA固定液(70%酒精90mL+冰醋酸5mL+37%-40%甲醛5mL)保存，然后进行石蜡切片，在显微镜下观察其内部形态变化特征，明确‘阿贝基娜’与‘卡琳’2个品种在金堂县进行未分化期、分化初期、花萼形成期、花冠形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期形成的时期，花芽形态分化过程的判断标准以徐纬英[4]报道的油橄榄花芽分化不同期的形态为基础；另一部分称取花芽5g左右，用液氮处理后放于-70℃冰箱，用于测定花芽内源激素与碳水化合物含量。

1.3 测定项目

采用常规石蜡制片法[5]进行花芽形态特征观察。GA3、IAA、ABA均采用高效液相色谱仪测定[6]。总N采用凯氏法测定[7]。碳水化合物包括可溶性总糖及淀粉，采用蒽酮比色法测定[8]。

1.4 数据处理

试验数据运用Excel 2003进行整理和分析。

2 结果与分析

2.1 油橄榄花芽分化期IAA变化

IAA(吲哚乙酸)为植物生长内源激素的一种，既具有促进植物生长的作用，也具有抑制植物生长、促进器官建成、形成花芽的作用[9-10]。由图1、图2可以看出，‘阿贝基娜’的IAA含量变化趋势在2月27日出现大高峰，含量为2.76mg/g，‘卡琳’在3月11日出现大高峰，含量为2.55mg/g，其高峰时间比‘阿贝基娜’晚13d，IAA含量比‘阿贝基娜’低0.21mg/g，在出现高峰后2个油橄榄品种的IAA含量均呈快速下降趋势，而在开花前又快速上升。

图1 不同时期‘阿贝基娜’IAA含量变化图

图2 不同时期‘卡琳’IAA含量变化图

2.2 油橄榄花芽分化期GA3变化

GA3(赤霉素)也是植物内源激素的一种，主要作用是促进植物伸长生长、解除休眠、促进开花，也可诱导开花结实[9-10]。由图3、图4可知，‘阿贝基娜’GA3含量在花芽分化期出现2个高峰，其中在2月27日-3月11日出现大高峰，GA3含量达85.54-100.45mg/g，此时正处于花芽分化初期。在4月1-8日出现小高峰，此时为花芽各花器官形成期。而‘卡琳’GA3含量在花芽分化期间(2月27日-3月11日)只出现了1个高峰，GA3含量为80.08-84.84mg/g,此时正处于花芽分化初期，低于‘阿贝基娜’此时期GA3含量5.46-15.61mg/g。而4月1-8日之间GA3含量变化不大，此时为花芽各花器官形成期。

图3 不同时期‘阿贝基娜’GA3含量变化图

图4 不同时期‘卡琳’GA3含量变化图

2.3 油橄榄花芽分化期ABA变化

ABA(脱落酸)主要作用是引起枝条停止生长，有利于糖分及淀粉的积累[9-10]。由图5、图6可知，‘阿贝基娜’、‘卡琳’2个品种在花芽分化过程中ABA含量均没有检测出，说明在油橄榄花芽分化过程中没有ABA参与分化。

图5 不同时期‘阿贝基娜’ABA含量变化图

图6 不同时期‘卡琳’ABA含量变化图

2.4 油橄榄花芽分化期C/N含量变化

C/N比关系学说由Kraus首先提出 ，他认为果树体内氮和碳水化合物的比例适当，花芽分化旺盛，开花结果也多；但因碳水化合物少引起的C/N比值低，则难成花；因N高引起的C/N比值低，也难成花，枝条容易徒长；因N少引起的C/N比值高，能成花，但座果不良[1]。由表1及图7可知，随着花芽的进一步分化，芽内碳水化合物的含量越来越低，总氮含量越来越高，C/N比值也越来越低。从总体来看，‘卡琳’的C/N比值略低于‘阿贝基娜’，且在花芽过程中C/N比值呈不稳定趋势，分别在3月11日、4月1日左右出现2个拐点，比值为25.42、20.31，分别比‘阿贝基娜’同期C/N比值提高10.14%、11.35%。

表1 不同分化期芽内C、N含量变化表

图7 不同分化期C/N比值变化图

3 讨论与结论

植物生长到一定阶段，在适宜的外部环境条件下，通过复杂的生理与形态结构变化，会逐渐转入生殖生长形成花芽[11]，在转变过程中，植物激素对花芽分化起重要的调控作用,且这种调控作用是由多种激素综合调节的[12]。根据前人的研究，IAA与GA3对植物成花的作用机理不一致，黄卫东等、吴邦良等、王玉华等[13-15]认为IAA与GA3是花芽形成的抑制因子之一，而史继孔等、黄羌维[16-17]在银杏(GinkgobilobaL.)与龙眼(DimocarpuslonganLour.)中研究认为IAA与GA3对花芽分化起促进作用。究其原因在于IAA与GA3在高浓度时主要作用是促进细胞生长，而在低浓度下促进成花[18]。本试验结果表明，油橄榄在花芽分化前期IAA含量相对较高，之后逐渐降低，而在开花前开始上升，可能是由于油橄榄在开花前需要高浓度的IAA以促进细胞生长完成开花。

油橄榄在整个花芽分化过程中都未检测出ABA含量，与油橄榄成花无直接关系。这与Hoad[19]在苹果(Maluspumila)、梨(Pyrusspp.)上的研究结论一致。

碳水化合物与氮含量同样在花芽分化过程中起着重要作用，是花芽分化的基础。本试验结果表明，在油橄榄花芽生理分化的前期，碳水化合物含量较高，而氮含量相对较低，而碳水化合物能提高细胞液浓度，为花芽的生理分化提供重要的营养物质，有利于促进花芽分化[20]，但随着花芽分化的不断进行，碳水化合物含量越来越低，氮含量越来越高，油橄榄进入形态分化阶段，营养生长受到促进。这与钟晓红等[21]的研究结论一致，也符合陈厚彬等的“库一源”理论[22]。根据植物花芽分化C/N比关系学说可知，因为N含量少而引起的C/N比值高则能成花但座果不良，这可能也是在生产中存在‘阿贝基娜’花量大结果量大，而‘卡琳’花量大结果量小的原因之一，因此‘卡琳’在花芽分化过程中需N量高于其它品种，生产过程中特别是花芽分化初期要补充N肥的施用量。

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