木本植物休眠的诱导因子及其细胞内Ca^(2+)水平的调节作用

摘要

本研究揭示 ,越冬木本植物在夏秋转变过程中对光周期变化十分敏感 .在北纬 4 5°的明尼苏达州圣保罗地区 ,当日照变短 72min时 (2 0 0 0年 8月 8日 ) ,桑树顶芽细胞质浆和细胞核内即出现Ca2 + 流入 ,而在夏天长日照时期 (7月上、中旬 )很少有Ca2 + 存在的细胞质和细胞核 .12d后 (8月 2 0日 ) ,观测到桑树和杨树芽已经开始进入生理休眠 .从 9月上旬到 11月中旬 ,细胞质和细胞核内的Ca2 + 浓度显著升高 ,11月中旬达到高峰 .与此同时 ,芽的生理休眠深度也迅速增加 ,并于 11月达到高峰 ,4 2d培养也不见萌芽迹象 .到 12月中旬 (12月 2 0日 ) ,细胞核和细胞质中的Ca2 + 浓度又恢复到夏季观察到的低水平 ,显示早先进入细胞质和细胞核中的Ca2 + 已经被排出 .此后 ,在 12月下旬 (2 5日 ) ,检测到生理休眠的终结 .室外补充光照实验进一步证明 ,只有日照缩短才会引发植物进入自然生理休眠 ;保持日照长度不变 ,晚夏时期的自然温度降低 ,不能诱导植株停止生长和进入休眠 .这些结果表明 ,越冬木本植物在晚夏到冬季的生理休眠发展过程中 ,日照缩短引起的核和质内Ca2 + 的流入不仅起着传递日照变短信号的作用 ,导致生理休眠的起始 ;而且 ,高水平的核 /质Ca2 + 浓度还起着发展和保持深度生理休眠的作用 .图版 1图 1表