赤霉素影响植物开花为一显著但极复杂的现象,其效果视不同植物种类及反应型而异。施用赤霉素能促进多种长日照植物或需要低温处理植物在不能开花的环境下开花,但对短日照及中间性植物没有效果。关于赤霉素与植物开花的关系可参考Zeevaart(1983)的综述。从赤霉素能代替光照或低温条件而促进多种植物开花的效果看,赤霉素显然是控制开花的重要因子。由于赤霉素种类繁多,合成及代谢情形复杂,以及对控制开花的因素与机理缺乏了解,目前还不能确立赤霉素与开花的关系。例如,矮型长日照植物经长日照处理后,赤霉素的合成与代谢增进,茎迅速生长,茎尖分化出花芽。经赤霉素合成抑制剂处理后,内源赤霉素含量减少,茎伸长生长受抑制,但茎尖花芽分化不受影响。又如某些矮型需低温处理才能开花的植物,施用赤霉素只能刺激茎伸长生长,但不能促进开花。

不同的GA与开花的关系因植物种类及光周期类型不同而极大的差别。澳洲及加拿大学者用毒麦Lolium femulenfum为材料研究GA结构与开花的相关性,获得具有启发性的结果。这种植物对长日照有显著的反应,一次处理即能诱导开花。端分生组织的体积较大,容易切除分析。经高压液相层析显示长日照处理可增加多种GA,其中以多位羟基取代的GA最为显著。应用外源多位羟基的GA如GA32能有效地促进开花。提示这一类型的GA可能是毒麦等长日照植物的内源开花物质。GA结构中羟基数目与立体位置均影响其诱导开花效果,且诱导开花与促进营养体生长需要不同的GA,例如GA1能有效地促进茎的伸长生长,但不能促进开花。试验结果更指出GA对其他植物如松柏科及十字花科开花的影响不同,GA4/7促进松柏科植物花芽分化,GA5促进油菜花芽分化。

赤霉素处理能使长日照植物由营养生长状态转变为生殖生长状态,这可能是由于影响某种特殊开花物质合成的缘故。对这个假说的真实性,曾进行过多方面的研究,应用对赤霉素反应不同的植物进行嫁接试验以及其他相关的研究得到正反两面的结果。

Chailakhan曾建议开花物质(Florigen)的存在。多年来,虽有很多嫁接及相关试验结果支持这个假说,仍不能解释所有的开花现象。他在1979年进一步提出赤霉素与开花物质共同影响植物开花,长日照植物在不同日照环境下都含有这种开花物质,但在短日照下因缺乏赤霉素,故不能开花;短日照植物在不同日照环境下,内源赤霉素含量不是限制因子,但在长日照下缺乏这种开花物质,因此也不能开花。此假说也只能解释一部分开花试验结果。所谓开花物质的分离鉴定从未成功,其存在与否仍是没有解答的谜。有些学者认为花芽分化可能只是已知的各种激素的相互作用促成。


赤霉素处理前后

对于某些植物,开花现象似乎受内源开花抑制物质的控制。例如长日照植物Nicotiana sylvestris和Hyoscyamus niger,在嫁接试验中,似可能产生一种开花抑制物质使中间性植物在利于开花的环境下不能开花。这虽然不是普遍的现象,但开花抑制物质的可能存在也不应忽视。

植物由营养生长转变为生殖生长当是基因选择性表达的结果,直接或间接控制这种表达的因素很多,包括赤霉素在内,但目前对此尚缺乏相应的知识。今后,开花物质的鉴定,有关开花突变品系的发展与应用,以及基因表达与开花关系的研究,可能会加深对赤霉素与开花之间关系的了解。



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