2个芽变苹果品种枝条主要性状比较.pdf

西北植物学报,2 0 2 3,4 3(7):1 0 9 0-1 0 9 6A c t a B o t.B o r e a l.-O c c i d e n t.S i n.d o i:1 0.7 6 0 6/j.i s s n.1 0 0 0-4 0 2 5.2 0 2 3.0 7.1 0 9 0 h t t p:/x b z w x b.a l l j o u r n a l.n e t收稿日期:2 0 2 3-0 1-0 1;修改稿收到日期:2 0 2 3-0 4-0 1基金项目:甘肃省高校教师创新基金项目(2 0 2 3 A-0 5 5);甘肃省科技计划项目(2 1 J R 7 R A 8 4 5)作者简介:李文芳(1 9 9 2-),女,博士研究生,副教授,主要从事果树栽培生理与生物技术研究。E-m a i l:l i w e n f g s a u.e d u.c n*通信作者:陈佰鸿,教授,主要从事果树栽培生理与生物技术研究。E-m a i l:b h c h g s a u.e d u.c n2个芽变苹果品种枝条主要性状比较李文芳,任振硕,李 龙,马宗桓,毛 娟,陈佰鸿*(甘肃农业大学 园艺学院,兰州 7 3 0 0 7 0)摘 要:短枝型芽变品种是中国苹果矮化密植栽培可以利用的重要种质资源,研究其形成的生理基础和相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理奠定基础。以枝条快速生长期的普通型品种 烟富8号 和短枝型品种 惠民短枝 叶片、茎与茎尖作为试验材料,测定枝条粗度和节间长度,采用HP L C法测定内源激素(I AA、G A 3和A B A)和可溶性糖(葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨糖醇)含量,应用实时定量 q R T-P C R技术比较分析激素相关基因在不同品种中的表达特性,为研究苹果枝条发育调控机理提供支撑。结果表明,烟富8号 的节间长度高出 惠民短枝1.2倍,而枝条粗度显著低于 惠民短枝;茎中的蔗糖和山梨糖醇含量分别显著高于 惠民短枝2.5倍和1.3倍,茎尖中的葡萄糖含量仅为 惠民短枝 的0.3倍;茎和茎尖中的GA3和I AA含量、T I R 1和G A 2 0 o x基因的表达水平显著高于 惠民短枝,而A B A含量、S n RK 2和P Y L基因表达水平显著低于 惠民短枝;叶片中G A 2 0 o x基因的表达水平显著高于 惠民短枝。研究推测,较低浓度的GA 3、I AA、蔗糖和山梨糖醇,及较高浓度的A B A和葡萄糖与短枝型苹果品种的形成密切相关。关键词:短枝型;芽变品种;内源激素;可溶性糖;基因表达中图分类号:S 6 6 1.1文献标志码:AC o m p a r a t i v e A n a l y s i s o n M a i n C h a r a c t e r s o f S h o o t s f r o m T w o A p p l e B u d S p o r t M u t a n t sL I W e n f a n g,R E N Z h e n s h u o,L I L o n g,MA Z o n g h u a n,MAO J u a n,CHE N B a i h o n g*(C o l l e g e o f H o r t i c u l t u r e,G a n s u A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,L a n z h o u 7 3 0 0 7 0,C h i n a)A b s t r a c t:S p u r-t y p e b u d m u t a t i o n v a r i e t i e s a r e i m p o r t a n t g e r m p l a s m r e s o u r c e s t h a t c o u l d b e u t i l i z e d i n t h e d w a r f i z i n g a n d c l o s e p l a n t i n g o f a p p l e i n C h i n a.S t u d y i n g t h e i r p h y s i o l o g i c a l b a s i s a n d r e l a t e d g e n e s l a y s t h e f o u n d a t i o n f o r f u r t h e r e x p l o r i n g t h e f o r m a t i o n m e c h a n i s m o f a p p l e s p u r-t y p e b u d m u t a t i o n.I n t h i s s t u d y,t h e l e a v e s,s t e m s a n d s t e m t i p s o f t h e c o mm o n c u l t i v a r Y a n f u N o.8 a n d t h e s p u r-t y p e H u i m i n F u j i d u r i n g t h e r a p i d g r o w t h p e r i o d w e r e u s e d a s e x p e r i m e n t a l m a t e r i a l s t o m e a s u r e t h e b r a n c h t h i c k n e s s a n d i n t e r n o d e l e n g t h.T h e c o n t e n t s o f e n d o g e n o u s h o r m o n e s(I AA,GA3 a n d A B A)a n d s o l u b l e s u g a r s(g l u c o s e,s u c r o s e,f r u c t o s e,a n d s o r b i t o l)w e r e d e t e r m i n e d b y h i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y(H P L C),a n d t h e e x p r e s s i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f h o r m o n e-r e l a t e d g e n e s i n d i f f e r e n t v a r i e t i e s w e r e c o m p a r e d a n d a n a l y z e d b y r e a l-t i m e q u a n t i t a t i v e q R T-P C R,p r o v i d i n g s u p p o r t f o r t h e s t u d y o f t h e r e g u l a t i o n m e c h a-n i s m o f b r a n c h d e v e l o p m e n t i n a p p l e.T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e i n t e r n o d e l e n g t h o f Y a n f u N o.8 w a s 1.2-f o l d h i g h e r t h a n t h a t o f H u i m i n F u j i,w h i l e t h e b r a n c h d i a m e t e r w a s s i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a n t h a t o f H u i m i n F u j i.T h e c o n t e n t s o f s u c r o s e a n d s o r b i t o l i n s t e m s o f Y a n f u N o.8 w e r e 2.5-a n d 1.3-f o l d h i g h e r t h a n t h o s e i n H u i m i n F u j i,r e s p e c t i v e l y.T h e g l u c o s e c o n t e n t i n s t e m t i p s o f Y a n f u N o.8 w a s o n l y 0.3-f o l d o f t h a t i n H u i m i n F u j i.T h e c o n t e n t s o f GA3 a n d I AA,a n d t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o f T I R 1 a n d G A 2 0 o x g e n e s i n s t e m s a n d s t e m t i p s w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e i n H u i m i n F u j i.H o w e v-e r,t h e c o n t e n t o f A B A,a n d t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o f S n RK 2 a n d P Y L w e r e s i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a n t h a t i n H u i m i n F u j i.T h e e x p r e s s i o n l e v e l o f G A 2 0 o x i n l e a v e s w a s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t i n H u i m i n F u j i.T h e s t u d y s h o w s t h a t l o w e r c o n c e n t r a t i o n s o f GA3,I AA,s u c r o s e a n d s o r b i t o l,a s w e l l a s h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f A B A a n d g l u c o s e,w e r e c l o s e l y r e l a t e d t o t h e f o r m a t i o n o f s p u r-t y p e a p p l e v a r i e t i e s.K e y w o r d s:s p u r-t y p e;b u d s p o r t m u t a n t;e n d o g e n o u s h o r m o n e s;s o l u b l e s u g a r s;g e n e e x p r e s s i o n 苹果短枝型品种是普通型苹果品种在内、外因素综合作用下自发突变形成的天然矮化种源。其树冠矮小,树姿直立,萌芽率高,成枝力弱,短枝比例高,成花容易,坐果率高1-3,管理简便,具有较强的适应性、早果性、丰产性和稳定性的特点4。此外,短枝型品种枝条粗而短,枝上芽间距较窄,单位长度枝条上的叶片数量多,加之叶片大而厚,具有较高的光饱和点和较低的光补偿点,光能利用率高、呼吸消耗少,光合制造能力强,能够积累更多的光合产物,有利于提升苹果品质,同时充足的养分积累保证了树体的营养5。矮化密植是世界苹果栽培的发展方向,选用短枝型品种是苹果矮化密植的主要途径之一6。研究表明,植物枝条节间变短现象与赤霉素(GA)密切相关。GA能够参与调控植物茎的伸长、种子萌发、叶片展开和果实发育等多个生长发育过程7。GA 2 0-氧化酶(GA 2 0 o x)是植物GA合成途径中的关键酶,过量表达能导致赤霉素的过量合成和明显加快植株生长8。脱落酸(A B A)对植物的生长发育的调节作包括种子休眠、萌发、营养生长、环境胁迫反应等9。A B A信号通路的关键参与者是A B A结合受体(R C A R/P Y R 1/P Y L),能 够 与 蛋 白 磷 酸 酶(P P 2 C)一起形成功能性全受体,与S n f 1相关激酶S n R K 2蛋白家族在A B A信号转录途径和抗渗透胁迫中扮演着重要的角色1 0。生长素I AA参与多种生理活动,包括细胞扩大、细胞周期调节和分化过程等1 1。生长素极性运输抑制剂响应蛋白(T I R 1)是F-b o x蛋白家族的一员,为植物生长素受体,是植物生长素信号转导途径的关键因子。在植物中,光合作用和源库组织中的碳代谢产生不同的糖信号,以调节生长、发育和应激反应。果树不同器官中碳水化合物的种类和含量在很大程度上影响并维持着果树的生长发育以及其他生理代谢过程1 2,碳水化合物在果树体内主要以糖类物质及其代谢所产生的其他化合物的形式存在1 3。糖不仅为细胞碳和能量代谢提供燃料,而且作为信号分子发挥着关键作用。可溶性糖如蔗糖、葡萄糖、果糖可以通过液泡膜上相应的转运蛋白运输到液泡中,液泡中糖浓度的增加会激活与糖代谢途径相关的酶和基因的表达,调节细胞不同腔室的渗透平衡1 4。蔗糖在转化酶的催化不可逆水解为葡萄糖和果糖,作为植物生长、产量形成和胁迫响应的营养物质、能量来源以及信号分子1 5。S n R K s蛋白激酶家族也在植物糖信号和碳代谢中起关键作用1 6。本研究通过分析内源激素和可溶性糖含量在普通型和短枝型富士苹果品种之间的差异,结合P C R荧光定量分析相关基因的表达差异,分析判断不同种类、不同浓度激素和可溶性糖与短枝型芽变品种形成的关系,为探索苹果短枝芽变品种的形成机理提供理论基础,从而为苹果定向芽变育种提供科学依据。1 材料和方法1.1 材料与处理供试材料选用普通型品种富士 烟富8号,短枝型品种 惠民短枝,砧木为山定子,树龄为1 0年,株行距为3 m4 m,果园位于甘肃省天水市秦州区玉泉镇杨河村(3 4 3 4 N,1 0 5 5 0 E),常规管理。每个品种选取树势健壮、长势一致的苹果树9株,每3株为1个重复,在枝条快速生长期每株随机选取中上部外围1年生枝81 0个,同时随机采集一年生枝条中部的叶片、茎和茎尖,并将其速冻于液氮中2 h,-8 0 冰箱保存备用。1.2 试验方法1.2.1 枝条数据测定 使用游标卡尺测量 烟富8号 和 惠民短枝 枝条中部的粗度;卷尺测定一年生枝条长度,统计一年生枝的节位数,根据节位数计算节间长度。1.2.2 高效液相色谱(H P L C)法测定内源激素含量 称取0.5 g冷冻样品用于测定I AA、A B A和19017期 李文芳,等:2个芽变苹果品种枝条主要性状比较GA3。每个样品与1 0 m L 8 0%色谱纯甲醇(用无D N a s e/R N a s e双蒸馏水制备)混合,洗涤3次,转移到试管中,在4 的冰箱黑暗条件下保存1 0 h,然后,高速(1 3 0 0 0g)冷冻(4)离心2 0 m i n,将上清液转移到新的离心管中进行浓缩,在4 0 下通过旋转蒸发使甲醇挥发,获得2 m L浓缩液。用5 0%色谱纯甲醇 连续洗涤蒸 发瓶壁,定 容 至1 0 m L,用0.2 2 m有机相微孔滤膜过滤。用于H P L C的设备是L C-2 0 A D系统(日本京都岛津),配备Z o r b a x E c l i p s e P l u s C1 8柱(4.6 mm2 5 0 mm5.0 m,A g i l e n t,P a l o A l t o,C A,U S A)和S P D-2 0 A UV检测器。配制不同浓度梯度的I AA、A B A和GA3的标样,绘制标准标曲。进样量为2 L;流速为1 m L/m i n;柱温3 0;流动相为AB=(甲醇/0.1%甲酸)(水/0.1%甲酸)。1.2.3 H P L C法测定可溶性糖含量 冷冻样品加液氮快速研磨后,准确称取0.5 g至离心管中,加入5 m L 8 0%的乙醇,3 5 超 声提取2 0 m i n,4 1 3 0 0 0g 离心1 5 m i n,吸取上清液至新的1 0 m L离心管中。用8 0%乙醇重复提取2次,每次加2 m L,最后定容至1 0 m L。用真空离心浓缩仪(6 0)旋转蒸发,除去多余的乙醇,旋转蒸发结束后,用1 m L超纯水1 m L乙腈复溶,然后过0.2 2 m有机相微孔滤膜,至棕色进样品瓶中待测。配制不同浓度梯度的果糖、蔗糖、葡萄糖和山梨糖醇的标样,绘制标准标曲。进样量为1 0 L,流速为0.8 m L/m i n,柱温4 0,流动相为乙腈(7 5%)+三乙胺(0.2%)+超纯水(2 4.8%)。1.2.4 实时定量 q R T-P C R引物设计 根据G e n-B a n k与苹果参考基因组上查询的苹果基因T I R 1(MD 1 1 G 1 2 9 9 0 0 0)、P Y L(MD 1 0 G 1 2 5 7 9 0 0)、S n R K 2(NM_0 0 1 3 0 1 7 2 4.1)和G A 2 0 o x(XM_0 0 8 3 7 8 2 7 7.3)的C D S序列设计特异性引物(表1)。通过上海生工生物有限公司进行引物设计并合成。表1 试验所用引物序列T a b l e 1 P r i m e r s e q u e n c e s i n t h e e x p e r i m e n t基因G e n e上游引物F o r w a r d s e q u e n c e(5 3)下游引物R e v e r s e s e q u e n c e(5 3)T I R 1A GA G T GA T G T G GA G GA C C T AA G T G GAG G C A G G C AA T G T T GA G G GAAA CP Y LC A G C A G C A G C A G C AA T T AG T T GA T CT G G C A T A G C GA T G T GA C GA C T T GS n RK 2G C AA G G C T G T AG T G G T C T C T G T GG G C T G T C C A T C C A T C A T C A T A G G CG A 2 0 o xA C T T C T G G GA C T GAG C C T T G GA GC T G G C AT G G T G G G T A G T A G T TAA G C1.2.5 R N A提取和c D N A合成 使用R e a l P u r e普通植物R NA提取试剂盒 中科瑞泰(北京)生物科技有限公司 提取总R NA,R N a s e-f r e e D N a s e I 宝日医生物技术(北京)有限公司 用于纯化R NA。使用琼脂糖凝胶(1%W/V)分析评估R NA质量,P u l t t o n P 2 0 0超微量分光光度计(P u l t t o n T e c h n o l-o g y L i m i t e d)测量R NA纯度(D2 6 0/2 8 0),测定2 6 0 n m处的吸光值对R NA定量。之后,定量的R NA使用S u p e r S c r i p tTM 第 一 链 合 成 S u p e r M i x I n-v i t r o g e nTM 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 逆转录成c D NA。1.2.6 实时定量 q R T-P C R分析 以苹果G AD-PH为内参基因,用L i g h t C y c l e r 9 6实时荧光定量P C R仪进行荧光定量,对激素相关基因进行特异性表达分析。反应体系参照苏丽艳1 7的方法进行,具体为2 L c D NA,上下引物各1 L,S Y B R G r e e n P r o T a q H S 1 0 L,6 L d d H2O补足2 0 L。反应程序为:9 5 3 0 s,9 5 1 0 s,5 8 3 0 s,7 2 2 0 s共4 0个循环,3次重复,采用2-CT法对基因相对表达量进行计算1 8。1.3 数据处理使用E x c e l 2 0 0 7进 行 数 据 统 计 分 析,I BM S P S S s t a t i s t i c s 2 2软件对均值之间的所有差异采用双向ANONA和F i s h e r s l e a s t s i g n i f i c a n t d i f f e r-e n c e(L S D)进行显著性分析。2 结果与分析2.1 烟富8号 与 惠民短枝 枝条表型差异从表型来看,烟富8号 的节间长度大于 惠民短枝 突变体,而茎粗小于 惠民短枝(图1,A)。统计分析发现,烟富8号 的枝条粗度为5.1 0 mm,极显著低于 惠民短枝(5.5 1 mm)(图1,B),而节间长度为3.5 4 c m,极显著高于 惠民短枝1.2倍(图1,C)。2901西 北 植 物 学 报 4 3卷*和*分别表示2个品种间P 0.0 5和P0.0 1水平的差异。下同。图1 2个苹果品种枝条的表型性状*a n d*i n d i c a t e d i f f e r e n c e s a t 0.0 5 a n d 0.0 1 l e v e l s b e t w e e n t w o c u l t i v a r s.T h e s a m e a s b e l o w.F i g.1 P h e n o t y p i c t r a i t s o f b r a n c h e s f r o m t w o c u l t i v a r s2.2 内源激素和可溶性糖含量分析在茎中,GA3含量最高,A B A次之,I AA含量最低。其中,烟富8号 的GA3和I AA含量分别为5 4.7 2 g/g和4.7 9 g/g,是 惠民短枝 的2.7倍和9.8倍,2个品种间达到极显著水平,而A B A含量仅为 惠民短枝 的0.6倍(图2,A)。茎尖中,I AA含量最高,GA3次之,A B A含量最低。烟富8号 的GA3和I AA含 量 分 别 为3 0.5 2 g/g和4 8.6 6 g/g,为 惠民短枝 的1.5倍和1.4倍,而A B A含量为 惠民短枝 的0.7(图2,B)。在茎中,山梨糖醇含量最高,果糖次之,蔗糖和葡萄糖含量较低(图3,A)。其中,果糖和葡萄糖在 烟富8号 和 惠民短枝 之间无显著差异,而 烟富8号 的蔗糖和山梨糖醇含量分别为 惠民短枝 的2.5倍和1.3倍,在2个品种间达到极显著水平。茎尖中,山梨糖醇和果糖含量较高,蔗糖和葡萄糖含量较低(图3,B)。其中,果糖、蔗糖和山梨糖醇在 烟富8号 和 惠民短枝 之间无显著差异,而 烟富8号 的葡萄糖含量仅为0.8 2 m g/g,是 惠民短枝的0.3倍。图2 2个品种茎(A)和茎尖(B)中不同激素含量比较F i g.2 C o n t e n t s o f GA3,I AA a n d A B A i n s t e m s(A)a n d s t e m t i p s(B)o f t w o c u l t i v a r s图3 2个品种茎(A)和茎尖(B)中可溶性糖含量F i g.3 S u g a r c o n t e n t i n s t e m s(A)a n d s t e m t i p s(B)o f t w o c u l t i v a r s39017期 李文芳,等:2个芽变苹果品种枝条主要性状比较2.3 激素相关基因的表达分析G A3图4显示:茎尖中,烟富8号T I R 1和G A 2 0 o x基因的表达水平均显著高于 惠民短枝,分别达5 4.5倍和1.2倍,而S n RK 2和P Y L分别为 惠民短枝的0.3倍 和0.5倍。茎 中,烟 富8号T I R 1和G A 2 0 o x基因的表达水平分别为 惠民短枝 的3.1倍和1.6倍,而S n R K 2和P Y L仅为 惠民短枝 的0.1倍和0.2倍。叶片中,烟富8号G A 2 0 o x基因的表达水 平 为 惠 民 短 枝 的7.0倍,达 显 著 水 平,而T I R 1、S n R K 2和P Y L在2个品种间无显著差异。图4 2个品种茎尖(A)、茎(B)和叶片(C)中相关基因的表达F i g.4 E x p r e s s i o n o f r e l a t e d g e n e s i n s t e m t i p s(A),s t e m s(B)a n d l e a v e s(C)o f t w o c u l t i v a r s3 讨 论 惠民短枝 是一种短枝型自然芽变突变体,具有树势强,树冠小,萌芽率高,成枝力弱,以短果枝结果为主,结果早,易丰产,果实较大,色泽鲜艳,风味好等特点,通过缩短茎部营养生长的时间和缩短节间长度,使树体矮小、适应性强2。GA作为植物六大激素之一,在植物的生长发育和 环 境 适 应 等 多 个 途 径 中 起 着 重 要 作 用1 9。GA3是植物的生长调节剂,可以加快茎与幼枝的生长,具有促进植株生长发育的作用。适当浓度GA能够促进植物的伸长生长,植物体内若缺乏GA,则导致植物矮化。GA含量差异和GA合成关键酶基因差异表达与短枝型苹果枝条节间长度相关联,低GA含量和GA合成关键酶基因的下调表达抑制了 龙富短枝 苹果枝条的伸长2 0。I AA具有调节植物生长的作用,在适宜的浓度下可以促进植物生长,当浓 度 过 高 或 过 低 时 会 抑 制 植 物 生 长。脱 落 酸(A B A)能够促进种子发芽与幼苗生长,促进光合效率与幼胚发育,短枝型苹果植株的A B A含量是普通型苹果的2.6倍以上2 1。同时GA3、I AA、A B A之间还具有协调作用,不同浓度的激素协同对植物的影响不同,具体的影响还需要进行数据分析才能证明。本研究中,茎和茎尖中的GA3、I AA含量显著高于 惠民短枝,而A B A含量显著低于 惠民短枝。这一结果与 长富2号 嫩枝中的GA和A B A含量显著高于短枝型品种 神富6号,而I AA含量无明显差异2 2的研究结果有出入。说明这3种植物激素在短枝型性状的形成中均扮演着非常重要的角色,但是三者之间的协同机制还有待进一步研究。拟南芥中G A 2 0 o x 1、G A 2 0 o x 2和G A 2 0 o x 3的沉默会导致植株矮化,影响生长发育2 3。棉花G h-G A 2 0 o x 6基因过表达拟南芥能显著增加株高,且抽薹提前2 4。Md G A 2 0 o x 1的表达量在半矮化类型砧木S H 2 8嫁接 嘎啦 的茎尖、幼叶、成熟叶和枝皮中均高于矮化类型S H 4 0嫁接 嘎啦2 5。T I R 1家族基因作为生长素受体,处于生长素信号通路中关键位置,参与调控植物生长与发育过程中生长素反应2 6。A t P Y L 4,A t P Y L 5,A t P Y L 8和A t P Y L 9转基因拟南芥对A B A的敏感性提高主要表现在种子萌发、幼苗的生长、气孔开闭及提高植物的抗旱能力等方面2 7。研究者还发现过表达O s P Y L 5的转基因水稻抗胁迫能力增强,但株高和总产量略有下降2 8。S n RK 2是生长促进与胁迫应激信号通路交汇的关键调控因子。在拟南芥中,S n R K 2蛋白激酶可以通过调节蔗糖6-磷酸合酶的活性来调节蔗糖代谢,以及植物生长和种子形成过程中的光合作用和碳固定2 9。同样,在 本 研 究 中,茎 和 茎 尖 中 的T I R 1和G A 2 0 o x基因的表达水平显著高于 惠民短枝,而S n RK 2和P Y L显著低于 惠民短枝,叶片中的G A 2 0 o x基因的表达水平显著高于 惠民短枝。说明较低表达水平的T I R 1和G A 2 0 o x,以及较高表达水平的S n RK 2和P Y L是短枝性状形成的关键因子。4901西 北 植 物 学 报 4 3卷可溶性糖各个组分的含量对苹果短枝芽变都有重要作用。植物体内蔗糖转化酶可以吸收和利用蔗糖,且在高等植物蔗糖代谢中起着关键的作用3 0。研究表明,转化酶参与植物的生长、器官建成、糖分运输、韧皮部卸载及调节库组织糖分构成及水平,近年来关于该酶的生化特性、基因表达与调控以及结构与功能等的研究取得了重要进展3 1。因而蔗糖对于苹果枝条的发育和芽变具有重要作用。山梨糖醇在蔷薇科植物中,主要是作为光合产物,运输物质和储藏物质,在许多植物中作用与蔗糖相同,也经常被用于植物组培中来与蔗糖混用3 2。前人研究发现,山梨糖醇有利于芽的增值而不利于芽的生长,利于茎干物质的增加而不利于叶片的扩大3 3。研究发现,高氮条件下苹果茎尖积累的山梨醇和蔗糖为苹果茎尖的快速生长发育提供了充足的物质和能量3 4。葡萄糖则主要用于转变为纤维素,扩大树干和枝叶、根部的生长,会在花芽分 化后期大量 生成3 5。与本研究结果一致,茎中的蔗糖和山梨糖醇含量分别显著高于 惠民短枝,茎尖中的葡萄糖显著低于 惠民短枝。因此,可推断较高含量的蔗糖和山梨糖醇对于枝条快速生长期的伸长生长提供了能量。此外,研究发现,小麦T a S n RK 2 s参与了小麦的糖代谢和胁迫信号传递,过表达T a S n RK 2 s可以改善根的生长和发育3 0。本研究中,S n RK 2在 惠民短枝 茎和茎尖中的表达水平显著高于 烟富8号,与A B A、蔗糖和山梨糖醇的变化一致。综合以上结果推测,S n RK 2在糖代谢和激素信号中可能具有关键的介导作用,但它们之间的联合参与调控机理目前还不清楚,有待进一步研究。综上所述,蔗糖、山梨糖醇和葡萄糖对苹果短枝形成具有主要影响,果糖则影响较小或无影响。但内源激素之间的协同作用及其与可溶性糖之间的相互调控对短枝型芽变品种产生的作用机制还有待研究。参考文献:1 C HAUHAN J S,S HA RMA L K.P r o d u c t i v i t y a n d f r u i t q u a l i-t y o f s o m e s p u r t y p e a p p l e c u l t i v a r s u n d e r a h i g h d e n s i t y s y s-t e mJ.A c t a H o r t i c u l t u r a e,2 0 0 8(7 7 2):1 9 5-1 9 8.2 C O S T E S E,L AUR I P,R E GNA R D J L.A n a l y z i n g f r u i t t r e e a r c h i t e c t u r e:I m p l i c a t i o n s f o r t r e e m a n a g e m e n t a n d f r u i t p r o d u c t i o nM/H o r t i c u l t u r a l r e v i e w s.O x f o r d,UK:J o h n W i l e y&S o n s,I n c.,2 0 1 0:1-6 1.3 袁继存,程存刚,赵德英,等.不同中间砧木对寒富苹果生长、产量和果实品质的影响J.应用生态学报,2 0 2 1,3 2(9):3 1 4 5-3 1 5 1.YUAN J C,C HE N G C G,Z HAO D Y,e t a l.E f f e c t s o f d i f-f e r e n t i n t e r s t o c k s o n t h e g r o w t h,y i e l d,a n d f r u i t q u a l i t y o f H a n f u a p p l eJ.C h i n e s e J o u r n a l o f A p p l i e 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