刘玉梅，潘善友，周天华，田福忠

(1．菏泽学院农业与生物工程学院，山东 菏泽 274000；2．菏泽市牡丹产业发展中心，山东 菏泽 274000)

芍药(Paeonialactiflora)为芍药科，芍药属多年生宿根草本植物，花梗长而挺直、花色丰富、花型娇美，非常适合做切花应用[1].近年来，芍药在国际鲜切花贸易中的地位越来越高，在国际切花市场上占有的份额越来越大，其体现的经济价值也越来越重要[2，3].但芍药花期短且相对集中，切花瓶插时间较短，兼之芍药切花保鲜技术不够成熟，严重限制了芍药切花产业的快速发展[4,5].

植物的成花诱导和开花结实与内源激素有十分密切的关系，研究内源激素变化情况，对于掌握植物开花调控有重要意义[6].同时，花朵开放需要消耗大量能量，而糖作为主要的能量物质，在很大程度上决定了切花开放品质的优劣[2].本实验选取早花且单花花期较短的芍药品种‘大富贵’和晚花且单花花期较长的品种‘雪山紫玉’为试验材料，对芍药开花过程中营养物质和内源激素含量的变化规律进行分析，以期为调控芍药开花和切花保鲜技术提供参考.

1 材料和方法

1.1 材料

芍药品种‘大富贵’和‘雪山紫玉’采自菏泽市赵楼前进花圃，在晴天上午8:00左右，从同一花圃6年株龄的植株上采收不同发育阶段(大花蕾期(A)、露色期(B)、绽口期(C)、初开期(D)、盛开期(E)和衰败初期(F))的花朵，将花枝插入蒸馏水中带回实验室，剥掉最外一层花瓣，将内层花瓣剪碎、混匀取样，用锡箔纸包好，液氮速冻后置于-80 ℃保存，用于生理指标的测定.

1.2 测定项目和方法

可溶性糖含量参照Rudack[7]的方法测定，可溶性蛋白质含量采用G-250考马斯亮蓝法测定[8]，游离氨基酸含量采用茚三酮显色法测定[9].内源激素玉米素核苷(zeatin riboside，ZR) 、赤霉素(gibberellic acid，GA)、吲哚乙酸(indoleacetic acid，IAA)和 脱落酸(abscisic acid，ABA) 含量采用酶联免疫法(ELISA)[10]测定.每个样品重复 3 次.

1.3 数据分析

采用Excel软件对实验数据进行分析和绘图.

2 结果与分析

2.1 芍药开花过程中花瓣可溶性糖含量变化

由图1可知，两个品种的芍药花自然开放和衰老过程中，花瓣中可溶性糖含量先升高后降低，在大花蕾期(A)到初开期(D)相对平稳，盛开期(E)大幅升高并达到最大值，衰败初期(F)略有降低.两品种相比较，初开期以前，雪山紫玉可溶性糖含量较高，盛开期和衰败初期大富贵可溶性糖含量较高.

图1 花瓣中可溶性糖含量变化

2.2 芍药开花过程中花瓣可溶性蛋白质含量变化

由图2可知，芍药开花过程中，花瓣中可溶性蛋白质含量的变化相对平稳，先升高后降低，在盛开期(E)达到最大值.两品种相比较，大花蕾期(A)和露色期(B)‘雪山紫玉’可溶性蛋白质含量较高，绽口期(C)以后‘大富贵’可溶性蛋白质含量较高.

图2 花瓣中可溶性蛋白质含量变化

2.3 芍药开花过程中花瓣游离氨基酸含量变化

由图3可知，两个品种的芍药花朵开放过程中，花瓣中游离氨基酸含量均持续增加，且整个过程中，‘大富贵’花瓣中游离氨基酸含量高于‘雪山紫玉’.

图3 花瓣中游离氨基酸含量变化

2.4 芍药开花过程中花瓣内源激素含量变化

由图4可知，两个品种的芍药花朵开放过程中ZR含量变化趋势并不一致，‘大富贵’花瓣中ZR含量先升高后降低，在绽口期(C)达到最大值，然后逐渐降低；‘雪山紫玉’花瓣中ZR含量变化比较复杂，呈降低-升高-再降低-再升高的波浪变化.两个品种的花瓣中GA3含量从大花蕾期(A)到盛开期(E)持续降低，衰败初期(F)略有回升(见图5).与GA3含量的变化不同，两个品种的花瓣中GA4含量随开花的进行持续降低(见图6).两个品种相比较，‘雪山紫玉’GA3和GA4含量均显著高于‘大富贵’.在花朵开放过程中，‘大富贵’花瓣中IAA含量相对平稳，‘雪山紫玉’花瓣中IAA含量则先迅速降低，在初开期(D)达到最低点，盛开期(E)迅速回升，衰败初期(F)又降低；在整个开花过程中，‘雪山紫玉’花瓣中IAA含量始终显著高于‘大富贵’(见图7).随着开花的进行，两个品种花瓣中ABA含量均呈持续升高趋势，其中‘大富贵’升高幅度较大，‘雪山紫玉’变化比较平缓(图8).

图4 花瓣中ZR含量变化

图5 花瓣中GA3含量变化

图6 花瓣中GA4含量变化

图7 花瓣中IAA含量变化 图8 花瓣中ABA含量变化

发育阶段IAA/ABAIAA/GA3ZR/ABAZR/GA3ABA/GA3ABA/GA4大富贵雪山紫玉大富贵雪山紫玉大富贵雪山紫玉大富贵雪山紫玉大富贵雪山紫玉大富贵雪山紫玉A0.901.382.164.050.340.220.810.662.392.942.483.34B0.591.172.143.930.320.161.170.543.653.354.544.08C0.460.942.263.080.280.171.390.574.893.365.834.31D0.410.472.222.080.230.201.250.875.434.426.344.76E0.450.953.536.070.190.141.520.897.806.4110.205.58F0.370.752.573.470.130.150.880.726.974.6211.958.67

由表1可知，从大花蕾期(A)到初开期(D)，IAA/ABA比值逐渐降低，盛开期(E)略有回升，衰败初期(F)又降低.IAA/GA3在花朵开放前期逐渐降低，在初开期(D)降至最低，盛开期(E)又大幅升高，衰败初期再次降低.花朵开放过程中，‘大富贵’ ZR/ABA逐渐降低，且降幅较大；‘雪山紫玉’ ZR/ABA先降低，绽口期(C)到初开期(D)略回升，盛开期(E)又降低.‘大富贵’ ZR/GA3呈先升高后降低的趋势，大花蕾期(A)和衰败初期(F)最低；‘雪山紫玉’ ZR/GA3比值变化较为复杂，露色期(B)降低，绽口期(C)以后升高，盛开期(E)达到最高，衰败初期(F)降低.随着开花和花瓣衰老，两品种ABA/GA3和ABA/GA4比值均持续升高，其中‘大富贵’升高幅度较大.

3 讨论

植物的开花过程是一个能量消耗的过程[11].可溶性糖、可溶性蛋白质和游离氨基酸是植物体内重要的营养物质，对植物的生长发育至关重要，其含量的动态变化可以反映植物的生长发育状态[12].可溶性糖作为植物能量的载体，是植物体内碳水化合物运输的主要形式，其含量变化能够反映植物体内的碳素营养状况[13].研究表明，可溶性糖在牡丹花开放和衰老过程中具有重要作用[14].本实验结果显示，芍药开花前期花瓣中可溶性糖含量变化平稳，盛开期急剧升高，衰败初期有所降低.这可能与花朵开放过程中的能量需求引起的库源关系变化有关.花瓣生长需要较多的碳水化合物，在花蕾发育和开花初期，花器官是重要的库，可溶性糖供应充足，盛开期花朵生长速度减慢，导致可溶性糖积累，浓度升高，及至花朵开始衰败，花作为“库”的地位降低，可溶性糖供应减少，含量降低.与花期晚且单朵花期较长的‘雪山紫玉’相比，‘大富贵’花瓣中可溶性糖含量变化幅度较大.

游离氨基酸是氮代谢的中间产物，可溶性蛋白质是氮代谢的最终产物.可溶性蛋白质含量在一定程度上反应了氮代谢的活跃程度，也是体现植株叶片衰老的关键指标，而游离氨基酸是植株体内氮化物的主要存在和运输形式，与器官中蛋白质的合成和降解紧密联系在一起，二者在花芽分化和开花过程中有重要作用[15,16].本研究发现，伴随着芍药花朵的开放和衰老，花瓣中可溶性蛋白质含量先升高，衰败初期降低；游离氨基酸含量则持续升高，表明花朵发育过程中，植株氮代谢活跃，随着花瓣开始衰老，蛋白质合成减少，含量降低，而蛋白质的降解增加，导致游离氨基酸含量升高.与‘雪山紫玉’相比，‘大富贵’花瓣中可溶性蛋白质含量变化幅度较大.

内源激素是重要的植物生长调节物质，与花的生长发育密切相关，多种内源激素的相互作用共同调控植物的花期[17].生长素(IAA)具有延缓和促进花瓣衰老的双重作用[18].在花芽分化期，开花植物的IAA和ZR水平显著高于非开花植物[19].活性赤霉素(GA)对花器官的生长与发育起着非常关键的作用, 尤其是对雄蕊、花瓣与子房[20].研究表明，赤霉素能促进芍药鳞芽发育[21]，延缓花瓣衰老[22].脱落酸(ABA)则促进花瓣衰老[23].本研究发现，伴随着芍药花朵的开放和衰老，GA3含量先降低，衰败初期又升高；GA4含量持续降低，而ABA含量持续升高；ZR含量变化幅度较小，且品种间存在差异；‘大富贵’IAA含量相对稳定，‘雪山紫玉’IAA含量呈“V”字形变化，初开期最低.与花期晚且单朵花期较长的‘雪山紫玉’相比，在整个开花和衰老过程中，‘大富贵’花瓣中IAA含量稳定而ABA含量变化更加剧烈.随着花朵开放和衰老，花瓣中内源激素的比值也在变化.与‘雪山紫玉’相比，‘大富贵’IAA/ABA、IAA/GA3比值较低，而ZR/GA3和ABA/GA4比值较高，说明在本实验检测的内源激素中，IAA含量高而ABA含量低有利于延长单朵花期.

4 结论

通过分析‘大富贵’和‘雪山紫玉’花瓣中营养物质含量和内源激素含量的变化规律，初步分析了这些物质与单朵花期时长的关系.芍药开花过程中可溶性糖和可溶性蛋白质含量变化平缓，较低的游离氨基酸含量，较高的IAA含量、较低的ABA含量，高比值的IAA/ABA和IAA/GA3，低比值的ZR/GA3和ABA/GA4，有利于单朵花期的延长.