枇杷成花过程叶片蛋白质变化动态

2008,37(2):1-6.

Subtropical Plant Science

枇杷成花过程叶片蛋白质变化动态

刘宗莉，林顺权，陈厚彬

(华南农业大学园艺学院，广东广州 510642)

摘要：研究了温室内水分胁迫下盆栽枇杷和大田枇杷的成花和未成花枝梢叶片可溶性蛋白质含量在花芽分化过程中的变化动态，同时对成花和未成花枝梢顶芽进行特异蛋白双向凝胶电泳研究。结果表明，枇杷成花诱导需经历可溶性蛋白质含量一定程度的升高，然后急剧下降的过程，即可溶性蛋白质的升高对应成花诱导，而蛋白质的下降与形态分化紧密相关。成花植株枝梢顶芽与未成花植株枝梢顶芽的2-DE图谱总模式相同，但前者比后者多了两种蛋白质，其分子量和等电点一为 MW 14110.5±110.8、pI 5.350±0.008，另一为MW 66446.3±260.9、pI 4.730±0.032，两种蛋白质均呈酸性，可能与枇杷成花密切相关。

关键词：枇杷；花芽诱导；花芽分化；蛋白质；双向凝胶电泳

中图分类号：Q945.6+4; S667.3 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2008)02-0001-06

Dynamics of Protein during Flower-Bud Formation in Eriobotrya japonica

LIU Zong-li, LIN Shun-quan, CHEN Hou-bin

(College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, Guangdong China)

Abstract: The variation of protein in the leaves during flower-bud formation in potted and field-grown ‘Zaozhong’ loquat trees were studied. During flower induction, soluble protein content of leaves on floral shoots rose, while during flower differentiation, it fell sharply. Flower induction and differentiation were two distinct phases related with each other. The two-electrophoresis diagrams of protein extracted from floral buds and vegetative buds were on the whole similar to each other. However, in the diagram from floral buds there were two proteins of iso-electric point (pI) and molecular weight (MW) of pI 5.350±0.008, MW 14110.5±110.8 and pI 4.730±0.032, MW 66446.3±260.9, respectively, which didn’t exist in vegetative buds. Because the two new proteins were acidic, i.e. soluble proteins, they were maybe closely related with flowering in loquat.

Key words: loquat; floral induction; floral differentiation; protein; 2-DE

枇杷(Eriobotrya japonica)是我国南方特产果树，近十几年来发展迅速，果农追求枇杷早花早熟的倾向也越来越明显。最近，枇杷成花研究又遇到新问题[1]，如福建主栽品种‘解放钟’、‘早钟6号’引种到云南和四川攀西显著早花，并于年内有鲜果上市。因此，研究枇杷成花机理具有理论和实践意义。

目前，有关枇杷成花机理的研究主要集中在以下方面：一是花芽分化时的特点及形态解剖特征[2-4]；二是花芽分化过程中的代谢变化[1,3,5,6]；三是与成花有关的基因克隆和序列分析[7,8]；四是外部措施对枇杷花芽分化的影响[9-11]。而对枇杷成花过程中蛋白质的变化及成花特异蛋白质的研究尚属空白。

果树成花与蛋白质的关系研究较多，有学者对叶或芽内的可溶性蛋白质与花芽分化的关系进行研究。郭金丽等[12]和马青枝等[13]均认为苹果梨花芽分化过程中总伴有蛋白质合成增强的过程；而刘孝仲等[14]对柑橘的研究表明，自生理分化期到花蕾形成，蛋白质含量由高到低，大量消耗。也有学者从成花蛋白质展开探讨，如何绍兰等[15]和李兴军[16]的研究表明，酸性蛋白质与果树成花密切相关。本文研

收稿日期：2008-01-18

基金项目：广东省自然科学基金（5006613）资助

作者简介：刘宗莉（1977-），四川泸县人，讲师，博士，从事果树学研究。

注：林顺权为通讯作者。

第37卷 ﹒

2﹒究了水分胁迫下枇杷叶片内可溶性蛋白质的变化动态以及芽内的特异蛋白，并与大田枇杷比较，进而探讨蛋白质在枇杷成花中的作用。

1 材料与方法

1.1 试材及取样

水分胁迫试验的试材和大田植株均为四年生盆栽‘早钟6号’枇杷（砧木为本砧）。水分胁迫植株种植于40L 白色塑料桶，基质为1/3壤土、1/3炭土、1/3河沙。大田植株种植于华南农业大学园艺试验基地。水分胁迫植株先置于室外，于2004年4月26日移入华南农业大学园艺场温室，定期充足灌水。5月31日傍晚所有植株充分灌水，并插入张力计以观察土壤水分的变化（充分灌水后，张力计读数为零）。由于各植株春梢老熟时间不完全相同，本试验分别于6月1日（9株）、6月15日（3株）、7月1日（3株）选取生长势一致、春梢老熟的植株作为水分胁迫处理（水分胁迫状态：张力计读数由0逐渐增大，当增至60～70kPa 时，每株浇灌3L 水，如此循环，一般每3d 浇一次)：Ⅰ，水分胁迫30d （6月1日～30日）后正常灌水3株；Ⅱ，水分胁迫40d （6月1日～7月10日）后正常灌水3株；Ⅲ，水分胁迫50d （6月1日～30日正常灌水，7月1日～8月20日水分胁迫）后正常灌水3株；Ⅳ，水分胁迫65d （6月15日～8月20日）后正常灌水3株；Ⅴ，水分胁迫80d （6月1日～8月20日）后正常灌水3株；Ⅵ，对照，正常灌水6株（正常灌水：保持张力计读数不超过20kPa ）。

所有试验均采用随机排列，单株处理，重复3次以上。根据枇杷花芽形成的不同阶段，盆栽植株于2004年6月1日～10月21日，大田植株（于2004年7月21日～10月11日，每10d 取样一次。每株选树冠中上部不同方向生长势相近的枝条3枝，取由顶部往下第3、4片叶，共6片叶。8月1日、8月11日、8月21日取水分亏缺各处理的植株和对照枝梢顶芽。以上样品装入自封袋，标记后置冰壶带回实验室，迅速放入－40℃冰箱备用。

1.2 可溶性蛋白质、特异蛋白质的提取和测定

可溶性蛋白质的提取和测定参照Bradford [17]和陈建勋等[18]的考马斯亮蓝法。特异蛋白质提取和样品定量、检测分别参照王玉琪[19]、汪家政等[20]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 控水条件下枇杷的成花反应

本试验中，并非所有水分胁迫处理的植株都可开花（表1）。水分胁迫80d 的植株没有成花；水分胁迫30、40、65d 的部分植株成花，在水分胁迫期间或解除胁迫后营养生长过旺的植株均没有成花；水分胁迫50d 的植株全部成花，但植株生长势中庸。从表1可见，只有处理Ⅲ（水分胁迫50d ）、Ⅳ（水分胁迫65d ）

的植株的成花率高于对照，其余处理较对照低。水分胁迫下开花的植株，最早现花芽时间

和开花时间均比对照早，说明水分胁迫可促使枇杷早花。

2.2 温室内植株花芽分化过程中叶片蛋白质水平的变化

以处理Ⅲ(50d 水分胁迫，全部植株成花)、Ⅴ(80d 水分胁迫，未成花)和对照(CK)的盆栽植株为试材，研究可溶性蛋白质和特异蛋白质与枇杷成花的关系。同时对大田植株成花枝梢和未成花枝梢叶片可溶性蛋白质在花芽分化过程的变化动态进行研究。

试验结果表明，处理Ⅲ植株在水分胁迫的前10d ，叶片可溶性蛋白质含量急剧下降(图1-A)，此后开始出现上下波动；在水分胁迫临结束时，即可能的成花诱导期，可溶性蛋白质含量达到一个高峰；表1 温室枇杷水分胁迫处理下的成花状况 水分胁迫天数(d)末端枝数 成花率(%)最早现花芽日期 最早开花日期Ⅰ(30) 134 11.9 8月22日 10月18日

Ⅱ(40) 107 6.6 8月18日 10月16日Ⅲ(50) 134 15.6 8月20日 10月17日Ⅳ(65) 136 20.4 8月26日 10月18日Ⅴ(80) 134 0 / /

Ⅵ(CK) 339 13.1 8月28日 10月20日