碳、氮、核酸代谢与青花菜春化作用的关系

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青花菜(Brassica oleracea Var Italica)是绿体春化型作物,其植株必须具有一定大小才能够感受低温通过春化,即青花菜在通过春化时需要具有一定的营养基础,但是人们目前关于绿体春化型植物春化是如何启动的尚不清楚。本试验以青花菜早熟品种“清风103”青花菜和中熟品种“绿秀”青花菜为试材,对青花菜能够通过春化的形态感受态和生理感受态进行了研究,并通过探讨不同遮光处理、不同土壤相对含水量处理和不同施氮量处理下生长的青花菜幼苗体内的生理状态,对青花菜春化感受态时期的形态、生理的标准加以验证,为进一步研究春化作用及植物成花提供了基础理论。本试验得出以下结论:青花菜植株必须达到一定的生长状态才能感受低温通过春化,本试验中对自然条件下生长的青花菜幼苗可以感受春化的形态标准研究表明:早熟品种“清风103”青花菜可以感受春化的叶龄为“5叶期、茎粗3.72±0.05mm”以上;中熟品种“绿秀”青花菜可以感受春化的叶龄为“8叶期、茎粗6.21±0.08mm”以上。青花菜感受低温春化的过程中伴随着可溶性糖、还原糖、蔗糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸、核酸、DNA及RNA含量的上升,淀粉、全氮含量的下降。当青花菜幼苗完成春化进入花芽分化临界期时,幼苗体内可溶性糖、还原糖、蔗糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸、核酸、DNA及RNA含量均开始剧增,而淀粉、全氮含量开始剧减,我们将这一时刻作为由营养生长向生殖生长的一个转折点,此时植株完成了绿体春化。全糖/全氮、蔗糖/游离氨基酸、RNA/DNA伴随着青花菜感受低温及春化的过程上升,在植株完成绿体春化作用的时间全糖/全氮、蔗糖/游离氨基酸开始急剧上升;而全糖/全氮、RNA/DNA开始急剧上升的时期则提前于青花菜幼苗完成春化的时间。能够完成春化的青花菜幼苗体内可溶性糖/可溶性蛋白质先降后升,上升的时期则提前于青花菜幼苗完成春化的时间;而不能完成春化的青花菜幼苗体内可溶性糖/可溶性蛋白质则一直保持下降的趋势。青花菜植株体内具有较高水平的全糖/全氮、蔗糖/游离氨基酸、RNA/DNA更有利于青花菜感受低温通过春化;可溶性糖/可溶性蛋白质的升高标志着青花菜能够感受低温诱导完成春化。不同栽培环境下生长的青花菜幼苗体内生理状态不同,进而造成春化感应时间不同。遮光处理试验中,遮光环境下生长的青花菜幼苗可以感受低温的叶龄延迟或感受时间延长。不同土壤相对含水量试验中,土壤相对含水量低的环境下生长的青花菜幼苗可以感受低温的叶龄提前,春化感应时间缩短。施氮处理使青花菜幼苗可以感受低温的叶龄延迟,感受时间延长。因而我们认为青花菜可能否通过春化以植株感受态所决定,这种感受态与青花菜幼苗体内的碳代谢、氮代谢及核酸代谢密切相关。具有较高水平的可溶性糖、还原糖、蔗糖含量,较高水平的可溶性蛋白质、游离氨基酸含量,较高水平的C/N、RNA/DNA和较低水平的全氮含量的青花菜植株较容易感受低温完成春化。通过不同栽培环境下生长的青花菜幼苗体内的生理代谢状况及感受低温完成春化的时间,有力地对青花菜的绿体春化感受态进行了验证。
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