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本试验以自繁东方百合杂交系(LiliumOriental Hybrids)‘西伯利亚’(‘Siberia)、‘索邦’(‘Sorbonne)和‘康卡多’(Conad‘Or)为试验材料,研究了百合鳞茎低温解除休眠过程中的顶芽形态变化,内源脱落酸(Abscisic acid,ABA)、赤霉素(Gibberellic acid,GA3)、3-吲哚乙酸(3-indoleacetic acid,IAA)和玉米素(Zeatin,ZT)的含量与分布变化,以及外源激素对鳞茎休眠解除的影响。主要研究结果如下:
西伯利亚鳞茎低温解除休眠过程中,随着低温处理时间延长,鳞茎休眠解除进程的推进,顶芽中内源ABA含量逐渐积累,到63d达到最大值,之后缓慢降低。鳞茎根中内源ABA含量持续下降,且低于常温对照。外源ABA10 mg·L-1处理能促进鳞茎休眠解除,缩短鳞茎萌发时间。而抑制ABA合成会延长鳞茎休眠解除时间。因此,内源ABA具有促进休眠解除的作用。低温处理时,鳞茎顶芽与根中内源ABA含量的比值呈先升高后下降趋势,在整个处理阶段一直高于常温对照。在鳞茎彻底解除休眠时,此比值达到最高。因此,鳞茎顶芽与根中内源ABA含量的比值可以作为判断鳞茎休眠解除的指标。
鳞茎低温解除休眠过程中,顶芽和根中内源GA3含量均呈现先升高后下降趋势。用外源GA3处理能延长鳞茎休眠时间。而抑制GA3合成会促进鳞茎休眠解除,缩短休眠时间。外源FLU10 mg·L-1+GA310 mg·L-1组合、PAC10 mg·L-1+GA310 mg·L-1组合和PAC10 mg·L-1+ABA10 mg·L-1组合处理对鳞茎休眠解除有促进作用,缩短鳞茎打破休眠时间。说明外源GA3能替代内源ABA的作用。外源GA3只有与其它植物生长物质结合使用才能起促进休眠解除作用。因此,内源ABA是休眠解除的关键调控激素。内源GA3和ABA可能通过不同的调控途径调节休眠解除。
鳞茎低温解除休眠过程中,顶芽中内源IAA含量持续积累,到处理最后积累到最高。根中内源IAA含量持续下降。鳞茎顶芽与根中内源LAA含量的比值和顶芽与鳞片中内源IAA含量的比值均呈现持续升高趋势。外源ABA和GA3处理,均引起鳞茎顶芽与根中内源IAA含量分布比例和顶芽与鳞片中内源IAA含量分布比例的上升。说明内源IAA含量分布比例的变化与鳞茎休眠解除正相关。因此可以作为判断鳞茎休眠解除的重要依据。
鳞茎低温解除休眠过程中,顶芽中内源ZT含量呈现先升高后降低趋势,49d达到最高值。项芽与根中内源ZT含量的比值和顶芽与鳞片中内源ZT含量的比值均呈先升高后下降趋势。外源ABA处理引起顶芽和根中内源ZT含量分布比例和项芽与鳞片中内源ZT含量分布比例上升。外源使用一种激素,引起内源其它激素的分布比例变化,说明ABA、GA3、IAA和ZT存在复杂的调控网络,ABA是休眠解除最关键的调控激素。
百合鳞片繁殖小鳞茎生长发育期,各内源激素发挥作用的部位不同,内源ABA主要分布在小鳞茎中,GA3和ZT主要分布在母鳞片中,IAA主要分布在新生根中。小鳞茎低温解除休眠期,小鳞茎和新生根中内源IAA含量的比值和小鳞茎与母鳞片中IAA含量的比值均呈上升趋势。外源ABA、GA3和IAA对鳞片繁殖小鳞茎的萌发都有促进作用。小鳞茎和商品鳞茎处在不同生育期,对外源GA3处理效应不同。但外源ABA对两种生育期的鳞茎都具有促进休眠解除作用。
低温和常温贮藏鳞茎顶芽的压缩茎与顶芽长度的比值随贮藏时间延长都呈上升趋势,但常温条件下储藏鳞茎无法解除休眠,因此,目前将鳞茎顶芽生长点与鳞茎顶端的距离作为鳞茎解除休眠的依据不可靠。