温光诱导甜菜当年抽薹机理的研究

【摘要】：本文通过温光条件诱导甜菜(Beta vulgaris L．)当年抽薹，建立了甜菜当年抽薹的数学模型，并对抽薹进程中的茎端分生组织解剖结构、生理生化指标、内源激素含量、抽薹基因表达等方面进行了测定与分析，对温光诱导甜菜当年抽薹的机理进行了初步探讨。 试验利用二次正交旋转组合设计建立了甜菜当年抽薹的数学模型，初步揭示了温度、日长、天数在不同组合下，对甜菜当年抽薹的影响。在温度、日长、天数三因素中，温度对抽薹的贡献率最大，日长次之，天数最小。单因素对甜菜抽薹率影响分析结果表明，温度与甜菜的抽薹率呈负相关，在低温4或5℃时，抽薹率最高，随着温度的升高，抽薹率逐渐降低。光周期对甜菜的抽薹率的影响也很大，日长与抽薹率呈正相关，日长15—17小时，抽薹率最高。天数与抽薹率呈正相关，天数增加，抽薹率增高。两个不同温光因素的交互作用对甜菜抽薹率的影响表明，温度与日长对抽薹率有明显的交互作用。温度与日长相互补偿，可以达到较高的抽薹率。 甜菜属莲座状叶丛型植物，传统的观点认为，花序属于生殖生长，抽薹(bolting)——茎节间伸长——即代表了生殖生长的开始，抽薹是营养生长与生殖生长之间的界线。本研究在通过温光诱导甜菜当年抽薹的进程中，观察到甜菜的抽薹在相当长的一段时间内仅生长茎生叶(cauline leaf)(属于营养生长阶段)，而无花芽分化。这与潘瑞炽(植物生理学，第二版)指出的“在茎伸长以前花已分化”的结果相佐。而且此时茎端分生组织切片表明为营养苗端，具有一层原套。因此，仅从形态解剖方面可以认为，甜菜的抽薹属营养生长或营养阶段。抽薹是营养生长与生殖生长之间的界线的传统看法应该重新加以考虑。 甜菜幼苗接受温光诱导并在抽薹的进程中，引起体内许多代谢方式的改变，如呼吸酶活性的变化：抗坏血酸过氧化物酶、细胞色素氧化酶活性在诱导后较高，以后逐渐降低，多酚氧化酶活性则逐渐升高：过氧化物酶活性逐渐降低，过氧化物酶定位于细胞壁及液泡膜上；细胞色素氧化酶定位于线粒体膜上，二者在诱导后出现的酶颗粒数量较多，以后逐渐减少，这与酶活性测定的结果基本一致。脯氨酸含量在抽薹前与抽薹后变化不大；抽薹前与开花前蛋白质含量锐增：抽薹后有一些特异蛋白质合成：28KD、37KD、45KD、105KD，116KD，这些蛋白质的合成与酶的变化和可能与抽薹基因的表达相关。 常缨 摘 要2001年10月 采用高压液相色谱法测定了甜菜当年抽喜株、母根与正常当年不抽茎株在不同生育期 间内源激素（IAA、GA。、ABA）含量及平衡状况的动态变化，观察到GA3含量，特别是 GAyABA值与甜菜当年抽喜关系密切，这与马秀峰、马凤鸣门 997）的研究结果一致。 对诱导与非诱导甜菜幼苗当年抽菱株抽茎前后、当年未抽蔓株，进行叶片mRN逆 转录合成cDNA，并进行InRNA差异显示鉴定（DDRT人 从3对引物组合中，得到了不 同发育阶段（抽茎前、抽菱后）门条特异表达的差异带，这些条带中有可能存在着某些很 有价值的特异表达的基因，为以后的克隆、测序做了准备工作c