_宁玉_草莓花芽分化及其生化物质的变化_庞夫花
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Studies on floral bud differentiation and biochemical changes of‘Ningyu’ strawberry
PANG Fu-hua1，ZHAO Mi-zhen2*，WANG Yu1，YU Hong-mei2，XIA Jin2
(1School of Resources and Environment Engineering，Anhui University，Hefei，Anhui 230601 China；2Institute of Horticulture，Jiangsu Acade⁃ my of Agricultural Sciences·Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement，Nanjing，Jiangsu 210014 China)
1.2 植株生长指标的测定 参照《草莓种质资源描述规范和数据标准》[7]调
查植物学性状。用直尺测量植株高度、叶柄长度、叶 长度、叶宽度，游标卡尺测量植株茎粗度，电子天平 测量植株鲜质量。 1.3 花芽分化不同时期的确定
将植株的顶芽在体式解剖显微镜下解剖观察、 拍照，解剖后的生长点用 2.5%的戊二醛固定保存， 送至南京农业大学生命科学实验中心经临界点干 燥，喷度金属膜后用扫描电镜观察、拍照，获得可视 化的花芽分化图片，确定花芽分化的时间。 1.4 生化物质指标的测定
近年来，我国在草莓品种选育、相关基因等方面 研究取得了较大的进展[5-6]，而在草莓成花机制方面 研究较少。本研究以草莓品种‘宁玉’为试材，观察 其在自然条件下的花芽分化过程，确定花芽分化时 间，以及对花芽分化过程中叶片中碳水化合物、蛋白 质及激素含量的动态变化进行研究，为进一步探讨 成花生理机制以及提高草莓花芽分化的质量提供理 论依据。
Abstract:【Objective】The objective of the study was to elucidate the timing of the floral bud differentiation of the strawberry and dynamic change of compounds related to flowering【. Method】The new strawberry cul⁃ tivar‘Ningyu’was used to study the processes of floral bud differentiation by anatomical methods and the changes of soluble sugar，starch，soluble protein，total nitrogen and endogenous hormone in the leaves were identified.【Result】The floral bud differentiation lasted about 35 days，which could be divided into seven phases: undifferentiated，initial differentiation，inflorescence primordium differentiation，flower pri⁃ mordium differentiation，sepal and petal primordium differentiation，stamen primordium differentiation and pistil primordium differentiation. The contents of soluble sugar，starch，soluble protein and total nitro⁃ gen in the leaves were higher in the undifferentiated phase. After that phase，the contents of soluble sugar and starch decreased and then increased，while soluble protein exhibited low-high-low trend. C/N value in the leaves increased along floral bud differentiation. In the process of flower bud differentiation，the content of endogenous hormone ZR was higher，up to 907 μg·g-1，while GA3 and ABA contents were lower. The ra⁃
摘 要:【目的】探明自然条件下草莓花芽分化时期及分化过程中成花物质的动态变化。【方法】运用植物解剖学方法 观察了草莓新品种‘宁玉’花芽分化过程，并测定了花芽分化过程中叶片中的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氮及内源 激素的含量。【结果】在自然条件下，花芽分化历时约 35 d，可分为未分化期、分化初始期、花序原基分化期、小花原基分 化期、萼片花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期 7 个时期；在花芽未分化时，叶片中可溶性糖、淀粉、可 溶性蛋白、总氮含量均较高，进入花芽分化期后，可溶性糖、淀粉含量先降低后持续增加，可溶性蛋白呈现低—高—低 的变化趋势，在整个过程中 C/N 值总体呈现增大趋势；在花芽分化过程中，植物内源激素 ZR 含量较高，最高可达 907 μg·g-1，GA3 和 ABA 含量较低，ZR/GA3 比值一直较稳定并处于较高，ZR/IAA 比值随花芽分化不断增加，而 ABA/GA3、 ABA/IAA、ABA/ZR 比值变化相对平稳。【结论】C/N 值的增大有利于花芽分化的进行；高水平的 ZR 和低水平的 GA3、 ABA 可能促进花芽分化，在激素平衡中，ZR/GA3和 ZR/IAA 比值的变化起主要影响作用，高比值的 ZR/GA3和 ZR/IAA 可 ຫໍສະໝຸດ Baidu有利于草莓的花芽分化。 关键词:‘宁玉’草莓；花芽分化；解剖；成花 中图分类号：S668.4 文献标志码：A 文章编号：1009-9980(2014)06-1117-06
采用蒽酮比色法测定可溶性总糖、淀粉的含量， 考马斯亮蓝 G-250 染色法测定可溶性总蛋白含量， 硫酸—高氯酸消煮法测定总氮含量[8]。
高效液相色谱法测定激素玉米素核苷（Zaetin riboside ，ZR）、赤 霉 素（Gibberellin ，GA3）、生 长 素 （Indule-3-acetic acid ，IAA）、脱落酸（Abscisic acid ， ABA）的含量。采用改良的激素测定方法[9]，准确称 取待测材料 1.0 g，于弱光下液氮研磨，加入 5 mL 80%冷甲醇，混匀后 4 ℃避光浸提，过夜；浸提混合 物 3 500 r·min-1离心 20 min，取上清液，沉淀中再加 入 2 mL 80%冷甲醇，混匀 4 ℃避光浸提 1 h，离心，2 次重复，合并上清液；上清液于 40 ℃吹氮气至没有 甲醇残余；剩余水相用等体积石油醚萃取脱色 2 次， 弃去醚相；水相加入 1~3 滴甲酸调节 pH 值至 3.0；再 用等体积乙酸乙酯萃取 3 次，合并酯相，40 ℃吹氮气 浓缩至干；最后加入 0.5 mL 甲醇溶解残质，用 0.45 μm 微孔滤膜过滤，进行高效液相色谱分析测试，3 次重复。
1118
果树学报
31 卷
tio of ZR/GA3 was high and stable，ZR/IAA continuously increased，but ABA/GA3，ABA/IAA，ABA/ZR ratio changes was relatively stable.【Conclusion】The increase of C/N value promoted bud differentiation. High level of ZR and low level of ABA and GA3 could accelerate flower bud differentiation. The changes in ratios of ZR/GA3 and ZR/IAA played primary roles. High ratios of ZR/GA3 and ZR/IAA were helpful to flow⁃ er bud differentiation as well. Key words：‘Ningyu’strawberry；Floral bud differentiation；Anatomy；Floral bud formation
ZR、GA3、IAA、ABA 测定的色谱条件为: 高效液 相色谱仪为美国 Agilent 公司产品，型号为 1100se⁃ ries，色谱柱: Eclipse XDB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）; 流 动 相: 甲 醇: 0.075% 乙 酸 水 溶 液 =30: 70（v: v）；检测波长 254 nm，流速 1.0 mL·min-1，柱温 35 ℃， 进样量 10 μL。所使用激素标样: ZR、GA3、IAA、ABA 为美国 Sigma 公司产品。
草莓花芽分化研究始于 1900 年，一直以来，国 内外研究者对促进草莓花芽分化技术开展了大量研 究，特别是温度和光照对草莓花芽分化的影响，继 而发展到控制光照与温度、植株营养和激素与花芽 分化的关系、提早花芽分化措施的应用等方面的深 入研究[4]。草莓花芽分化是开花结果和产量形成的 基础，了解草莓花芽分化及其生化物质变化，从而探 讨成花生理机制对制定合理的栽培措施进行花期调 控，加速草莓的育种进程实现遗传调控具有重要意 义。
1 材料和方法
1.1 试验材料的采集与处理 试验材料来自于江苏省农业科学院园艺研究所
草莓试验园。自 2013 年 8 月中旬至 11 月初每隔 3 d 随机取草莓植株 10 株，洗净、擦干，取自中心小叶向 外第三叶进行杀青、烘干，用于可溶性糖、淀粉、可溶 性蛋白、总氮含量的测定；取刚展开的幼叶用锡箔纸 包好放入液氮（-196 ℃）中速冻，置于-70 ℃超低温 冰箱保存用于激素含量的测定。
草莓的生产周期短、见效快、收益高，且含有丰富 的蛋白质和维生素，素有“水果皇后”的美誉，深受生产 者和消费者青睐[1]。草莓花芽分化是草莓植株生长发 育的关键阶段，是一个较为复杂的形态建成的过程。 草莓花芽分化是在植物体内、外因子的共同作用和相 互协调下完成的，因此影响花芽分化的因素有很多[2]。 除外界因素以外，影响花芽分化的内因也极其复杂，其 中内源激素是花芽分化的关键，养分是花芽分化的基 础，基因表达是花芽分化的途径[3]。
收稿日期：2014-05-08 接受日期: 2014-07-22 基金项目：江苏省自主创新项目（CX（12）3012）；国家科技支撑计划（2013BAD02B04-03） 作者简介：庞夫花，女，在读硕士研究生。Tel: 18260410929，E-mail: pangfuhua0929@163.com ������通信作者 Author for correspondence. Tel: 025-84390219，E-mail: njzhaomz@163.com
果 树 学 报 2014，31（6）: 1117～1122 Journal of Fruit Science
DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20140165
‘宁玉’草莓花芽分化及其生化物质的变化
庞夫花 1，赵密珍 2*，王 钰 1，于红梅 2，夏 瑾 2
（1安徽大学资源与环境工程学院，合肥 230601；2江苏省农业科学院园艺研究所·江苏省高效园艺 作物遗传改良重点实验室，南京 210014）
PANG Fu-hua1，ZHAO Mi-zhen2*，WANG Yu1，YU Hong-mei2，XIA Jin2
(1School of Resources and Environment Engineering，Anhui University，Hefei，Anhui 230601 China；2Institute of Horticulture，Jiangsu Acade⁃ my of Agricultural Sciences·Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement，Nanjing，Jiangsu 210014 China)
1.2 植株生长指标的测定 参照《草莓种质资源描述规范和数据标准》[7]调
查植物学性状。用直尺测量植株高度、叶柄长度、叶 长度、叶宽度，游标卡尺测量植株茎粗度，电子天平 测量植株鲜质量。 1.3 花芽分化不同时期的确定
将植株的顶芽在体式解剖显微镜下解剖观察、 拍照，解剖后的生长点用 2.5%的戊二醛固定保存， 送至南京农业大学生命科学实验中心经临界点干 燥，喷度金属膜后用扫描电镜观察、拍照，获得可视 化的花芽分化图片，确定花芽分化的时间。 1.4 生化物质指标的测定
近年来，我国在草莓品种选育、相关基因等方面 研究取得了较大的进展[5-6]，而在草莓成花机制方面 研究较少。本研究以草莓品种‘宁玉’为试材，观察 其在自然条件下的花芽分化过程，确定花芽分化时 间，以及对花芽分化过程中叶片中碳水化合物、蛋白 质及激素含量的动态变化进行研究，为进一步探讨 成花生理机制以及提高草莓花芽分化的质量提供理 论依据。
Abstract:【Objective】The objective of the study was to elucidate the timing of the floral bud differentiation of the strawberry and dynamic change of compounds related to flowering【. Method】The new strawberry cul⁃ tivar‘Ningyu’was used to study the processes of floral bud differentiation by anatomical methods and the changes of soluble sugar，starch，soluble protein，total nitrogen and endogenous hormone in the leaves were identified.【Result】The floral bud differentiation lasted about 35 days，which could be divided into seven phases: undifferentiated，initial differentiation，inflorescence primordium differentiation，flower pri⁃ mordium differentiation，sepal and petal primordium differentiation，stamen primordium differentiation and pistil primordium differentiation. The contents of soluble sugar，starch，soluble protein and total nitro⁃ gen in the leaves were higher in the undifferentiated phase. After that phase，the contents of soluble sugar and starch decreased and then increased，while soluble protein exhibited low-high-low trend. C/N value in the leaves increased along floral bud differentiation. In the process of flower bud differentiation，the content of endogenous hormone ZR was higher，up to 907 μg·g-1，while GA3 and ABA contents were lower. The ra⁃
摘 要:【目的】探明自然条件下草莓花芽分化时期及分化过程中成花物质的动态变化。【方法】运用植物解剖学方法 观察了草莓新品种‘宁玉’花芽分化过程，并测定了花芽分化过程中叶片中的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氮及内源 激素的含量。【结果】在自然条件下，花芽分化历时约 35 d，可分为未分化期、分化初始期、花序原基分化期、小花原基分 化期、萼片花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期 7 个时期；在花芽未分化时，叶片中可溶性糖、淀粉、可 溶性蛋白、总氮含量均较高，进入花芽分化期后，可溶性糖、淀粉含量先降低后持续增加，可溶性蛋白呈现低—高—低 的变化趋势，在整个过程中 C/N 值总体呈现增大趋势；在花芽分化过程中，植物内源激素 ZR 含量较高，最高可达 907 μg·g-1，GA3 和 ABA 含量较低，ZR/GA3 比值一直较稳定并处于较高，ZR/IAA 比值随花芽分化不断增加，而 ABA/GA3、 ABA/IAA、ABA/ZR 比值变化相对平稳。【结论】C/N 值的增大有利于花芽分化的进行；高水平的 ZR 和低水平的 GA3、 ABA 可能促进花芽分化，在激素平衡中，ZR/GA3和 ZR/IAA 比值的变化起主要影响作用，高比值的 ZR/GA3和 ZR/IAA 可 ຫໍສະໝຸດ Baidu有利于草莓的花芽分化。 关键词:‘宁玉’草莓；花芽分化；解剖；成花 中图分类号：S668.4 文献标志码：A 文章编号：1009-9980(2014)06-1117-06
采用蒽酮比色法测定可溶性总糖、淀粉的含量， 考马斯亮蓝 G-250 染色法测定可溶性总蛋白含量， 硫酸—高氯酸消煮法测定总氮含量[8]。
高效液相色谱法测定激素玉米素核苷（Zaetin riboside ，ZR）、赤 霉 素（Gibberellin ，GA3）、生 长 素 （Indule-3-acetic acid ，IAA）、脱落酸（Abscisic acid ， ABA）的含量。采用改良的激素测定方法[9]，准确称 取待测材料 1.0 g，于弱光下液氮研磨，加入 5 mL 80%冷甲醇，混匀后 4 ℃避光浸提，过夜；浸提混合 物 3 500 r·min-1离心 20 min，取上清液，沉淀中再加 入 2 mL 80%冷甲醇，混匀 4 ℃避光浸提 1 h，离心，2 次重复，合并上清液；上清液于 40 ℃吹氮气至没有 甲醇残余；剩余水相用等体积石油醚萃取脱色 2 次， 弃去醚相；水相加入 1~3 滴甲酸调节 pH 值至 3.0；再 用等体积乙酸乙酯萃取 3 次，合并酯相，40 ℃吹氮气 浓缩至干；最后加入 0.5 mL 甲醇溶解残质，用 0.45 μm 微孔滤膜过滤，进行高效液相色谱分析测试，3 次重复。
1118
果树学报
31 卷
tio of ZR/GA3 was high and stable，ZR/IAA continuously increased，but ABA/GA3，ABA/IAA，ABA/ZR ratio changes was relatively stable.【Conclusion】The increase of C/N value promoted bud differentiation. High level of ZR and low level of ABA and GA3 could accelerate flower bud differentiation. The changes in ratios of ZR/GA3 and ZR/IAA played primary roles. High ratios of ZR/GA3 and ZR/IAA were helpful to flow⁃ er bud differentiation as well. Key words：‘Ningyu’strawberry；Floral bud differentiation；Anatomy；Floral bud formation
ZR、GA3、IAA、ABA 测定的色谱条件为: 高效液 相色谱仪为美国 Agilent 公司产品，型号为 1100se⁃ ries，色谱柱: Eclipse XDB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）; 流 动 相: 甲 醇: 0.075% 乙 酸 水 溶 液 =30: 70（v: v）；检测波长 254 nm，流速 1.0 mL·min-1，柱温 35 ℃， 进样量 10 μL。所使用激素标样: ZR、GA3、IAA、ABA 为美国 Sigma 公司产品。
草莓花芽分化研究始于 1900 年，一直以来，国 内外研究者对促进草莓花芽分化技术开展了大量研 究，特别是温度和光照对草莓花芽分化的影响，继 而发展到控制光照与温度、植株营养和激素与花芽 分化的关系、提早花芽分化措施的应用等方面的深 入研究[4]。草莓花芽分化是开花结果和产量形成的 基础，了解草莓花芽分化及其生化物质变化，从而探 讨成花生理机制对制定合理的栽培措施进行花期调 控，加速草莓的育种进程实现遗传调控具有重要意 义。
1 材料和方法
1.1 试验材料的采集与处理 试验材料来自于江苏省农业科学院园艺研究所
草莓试验园。自 2013 年 8 月中旬至 11 月初每隔 3 d 随机取草莓植株 10 株，洗净、擦干，取自中心小叶向 外第三叶进行杀青、烘干，用于可溶性糖、淀粉、可溶 性蛋白、总氮含量的测定；取刚展开的幼叶用锡箔纸 包好放入液氮（-196 ℃）中速冻，置于-70 ℃超低温 冰箱保存用于激素含量的测定。
草莓的生产周期短、见效快、收益高，且含有丰富 的蛋白质和维生素，素有“水果皇后”的美誉，深受生产 者和消费者青睐[1]。草莓花芽分化是草莓植株生长发 育的关键阶段，是一个较为复杂的形态建成的过程。 草莓花芽分化是在植物体内、外因子的共同作用和相 互协调下完成的，因此影响花芽分化的因素有很多[2]。 除外界因素以外，影响花芽分化的内因也极其复杂，其 中内源激素是花芽分化的关键，养分是花芽分化的基 础，基因表达是花芽分化的途径[3]。
收稿日期：2014-05-08 接受日期: 2014-07-22 基金项目：江苏省自主创新项目（CX（12）3012）；国家科技支撑计划（2013BAD02B04-03） 作者简介：庞夫花，女，在读硕士研究生。Tel: 18260410929，E-mail: pangfuhua0929@163.com ������通信作者 Author for correspondence. Tel: 025-84390219，E-mail: njzhaomz@163.com
果 树 学 报 2014，31（6）: 1117～1122 Journal of Fruit Science
DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20140165
‘宁玉’草莓花芽分化及其生化物质的变化
庞夫花 1，赵密珍 2*，王 钰 1，于红梅 2，夏 瑾 2
（1安徽大学资源与环境工程学院，合肥 230601；2江苏省农业科学院园艺研究所·江苏省高效园艺 作物遗传改良重点实验室，南京 210014）