林业科学  2013, Vol.49 Issue (8): 35-42   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130806
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文章信息

杨成超, 黄秦军, 苏晓华
Yang Chengchao, Huang Qinjun, Su Xiaohua
内源激素IAA和ABA含量与黑杨苗期高生长关系
Correlation between Endogenous IAA, ABA Contents and Height Growth of Black Poplar at the Seedling Stage
林业科学, 2013, 49(8): 35-42
Scientia Silvae Sinicae, 2013, 49(8): 35-42.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130806

文章历史

收稿日期：2012-9-5
修回日期：2012-12-28

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杨成超
黄秦军
苏晓华

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杨成超, 黄秦军, 苏晓华.2013.内源激素IAA和ABA含量与黑杨苗期高生长关系[J].林业科学, 49(8): 35-42.
Yang Chengchao, Huang Qinjun, Su Xiaohua.2013.Correlation between Endogenous IAA, ABA Contents and Height Growth of Black Poplar at the Seedling Stage.Scientia Silvae Sinicae, 49(8): 35-42.  DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130806
内源激素IAA和ABA含量与黑杨苗期高生长关系
杨成超1, 黄秦军2, 苏晓华2     
1.辽宁省杨树研究所 盖州 115200;
2.林木遗传育种国家重点实验室 中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091
收稿日期：2012-9-5；修回日期：2012-12-28
基金项目：国家"十二五"科技支撑计划 (2012BAD01B03)。
通讯作者：苏晓华
摘要：以黑杨派3个无性系为材料对其生长进行定位观测,用石蜡组织切片技术研究伸长节间和成熟节间的结构区别,并用GC-MS-SIM法测定幼叶等有代表性组织的内源IAA和ABA含量。结果表明: 1) 节间数月增量与苗高月增量间呈显著正相关,第1和第2节间总长与苗高月增量、IAA含量、ABA含量及IAA/ABA无显著相关; 2) 伸长节间细胞较小,排列紧密,次生木质部不明显; 成熟节间细胞较大,排列松散,有明显的次生木质部; 3) 5—7月,凌丰1号3个幼嫩组织部位的内源IAA含量、ABA含量、IAA/ABA、节间数月增量和苗高月增量都在增大; 7月,3个无性系的节间数月增量和苗高月增量的排列顺序与幼嫩组织的IAA含量没有相关性,与幼叶的ABA含量呈显著负相关,与顶芽的IAA/ABA呈显著正相关。不能用幼叶等组织的内源IAA含量来预测多个无性系苗高顺序,幼叶的ABA含量可作为预测多个无性系苗高顺序的参考指标,建议用顶芽的IAA/ABA对杨树苗高进行早期预测。
关键词： 生长素    脱落酸    杨树    高生长    早期预测    气-质联用    石蜡切片    
Correlation between Endogenous IAA, ABA Contents and Height Growth of Black Poplar at the Seedling Stage
Yang Chengchao1, Huang Qinjun2, Su Xiaohua2     
1.Liaoning Provincial Research Institute of Poplar Gaizhou 115200;
2.State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding Research Institute of Forestry, CAF Beijing 100091
Abstract: The contents of endogenous IAA and ABA in different tissues at the seedling stage of three black poplar clones were determined by GC-MS to investigate correlation between the height growth of poplar and the endogenous hormones, and to identify influence factors of early selection in poplar seedling height.At the same time, height growth of the seedling was measured, and tissue structure of the elongating internode and mature internode were discriminated by paraffin section.The results showed that: 1) Increase in monthly internode numbers was significantly positively correlated with the monthly seedling height increment.There were no significant correlation between the total length of the first internode and the second internode and seedling monthly increasing height, IAA content, ABA content, the ratio of IAA to ABA.2) The cells of elongating internode were small and arranged compactly, and the secondary xylem was not distinct.The cells of mature internode were bigger and arranged loosely, and the secondary xylem was distinct.3) the monthly increasing internode numbers, monthly increasing seedling height, IAA content, ABA content and the ratio of IAA to ABA of three young tissues of the clone ‘Lingfeng1' increased from May to July.In July, sequence of monthly increasing internode number and monthly increasing seedling height were not correlated with endogenous IAA content, and were significantly negatively correlated with endogenous ABA contents of young leaves, and were significantly positively correlated with the ratio of IAA to ABA of apical buds.Endogenous IAA content of young leaves and other organs could not be used as the index to predict sequence of seedling height of clones.But Endogenous ABA content of young leaves was able to be used as the reference index.Early prediction of seedling height in poplar can be conducted by using the ratio of IAA to ABA of apical buds.This study lays the groundwork for early selection of prior clones in seedling height and the basis of genetic engineering breeding for IAA and ABA.
Key words: IAA    ABA    poplar    height growth    predict early    GC-MS    paraffin section    

杨树(Populus)生长迅速、繁殖容易、基因组较小且已测序(Tuskan et al., 2006)，是研究树木生理和分子生物学的理想模式树种(Bradshaw et al., 2000; Wullschleger et al., 2002)。杨树虽然轮伐期较短，但育种工作者为选择出优良品种仍需要做漫长的子代测定试验。为了加速育种过程，在早期阶段选择出众的基因型，形态学、生理学和生物化学指标已经被作为杨树超级生长的潜在的早期标记(Bisoffi et al., 1996)，而激素分析可能提供一个在早期鉴别健壮基因型的筛选工具(Pharis et al., 1991)。

苗高与材积紧密相关、易观测是杨树无性系进行早期选择的重要特征。GA1(赤霉素1)可以推动杨树树干初生茎的生长(Rood et al., 1984)，通过转基因的方法改变内源GAs(赤霉素)含量来调控杨树高生长方面也做了大量研究(Eriksson et al., 2000; Busov et al., 2003)，茎伸长速度的不同与其GAs 含量不同有关。Pearce 等(2004)的研究结果表明，亲本美洲黑杨(P.deltodies)和毛果杨(P.trichocarfa)的相似的幼龄节间GA1 含量与茎相对伸长速率呈正相关关系，但对F1 子代的节间长度杂种优势不由GAs，IAA和ABA 含量控制，这说明内源激素含量与节间长等杨树高生长因子关系复杂; 节间长杂种优势不在于激素含量的大小，而可能源于激素的组合及配比，该研究没有做各内源激素比例与高生长关系的分析。一般认为，GAs 推动茎的伸长生长主要是通过加速节间的生长发育而不是通过提高节间的数量。杨成超等(2010)研究黑杨苗期高生长形态建成，认为节间数是与高生长最显著相关的形态标记，其次才是节间长。节间数的增加速度实际是叶片数量的增长速度，所以应更加关注与叶片生成相关的内源激素。生长素(IAA)与叶的起始有关(Reinhardt et al., 1998)，阻断IAA 的运输会阻止叶的起始。脱落酸(ABA)对高生长也有调控作用(Emery et al., 2000)。内源激素在杨树各组织中的浓度分布是个重要的植物生理问题，它对分子生物学采样工作有指导作用。Tuominen 等(1997)测定了杂交白杨(P.alba)的茎部形成层区域组织的IAA 浓度，发现浓度最大的地方在细胞持续分裂的茎部形成层。毛白杨(P.tomentosa)休眠芽中IAA和ABA 的含量被测定(高红兵等，1993)，GAs，IAA 及ABA 对杨树侧根形成的影响也进行研究(Gou et al., 2010)，而IAA和ABA 在杨树茎纵向，如幼叶、顶芽、幼嫩节间、成熟叶及成熟节间中的浓度分布还不清楚。

笔者通过分析杨树幼叶等组织内源IAA，ABA 含量和比例与节间数和节间长的关系，找到它们对高生长起到推动或者抑制效应的证据，从而对杨树苗高进行早期预测。为明确杨树顶芽等组织的内源IAA和ABA 在生长早期和生长旺盛期的浓度分布，探讨IAA和ABA 与杨树苗期高生长的关系，筛选苗高早期选择的影响因子，以黑杨派3 个无性系为材料对其高生长进行定位观测，并用GC-MS-SIM 法测定幼叶等有代表性组织的内源IAA和ABA 含量，还利用石蜡组织切片技术研究伸长节间和成熟节间的结构区别。

1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 试验地概况

试验地位于北京市房山区，土地平整、地力一致，沙壤土。年均温11.8 ℃，1 月均温－ 4.7 ℃，7 月均温26.1 ℃，年均无霜期190 天。年均降水量644 mm，大部分集中在夏季。

1.1.2 试验材料

选用凌丰1 号杨(Populus × euramericana‘Lingfeng1’)(简称凌丰1 号)、美洲黑杨347(P.× deltoides‘347’)(简称347 杨)、荷兰3930 杨(P.× euramericana cv.‘N3930’)(简称荷兰3930)3 个无性系进行定位观测和ABA，IAA 测定试验，选用荷兰3930 做石蜡组织切片。

凌丰1 号属欧美杨，是以美洲黑杨种内聚合杂种河南65 号杨(P.deltoides cl.‘55 /65’× P.deltoides cl.‘2KEN8’)为母本，欧洲黑杨种内聚合杂种P.nigra‘Brummen’× P.nigra‘Piccarolo’为父本杂交而成。该无性系既继承母本北方型美洲黑杨速生、适应性强等遗传特点，同时又具有父本欧洲黑杨抗逆、抗病、窄冠等优点。347 杨属于美洲黑杨，母本为秦皇岛杨(P.× deltoides‘Qinhuangdao’)，父本是陕林3 号(P.× deltoides‘Lux’× P.deltoides)。凌丰1 号和347 杨是笔者课题组杂交选育的，而荷兰3930 是引进的国外无性系。

1.1.3 试验设计、调查方法与采样方法

试验设计: 以3 个无性系1 年生苗为材料，剪成长约18 cm 的插穗，选用生长基本一致的插穗，于4 月5 日扦插在田间，然后采用常规田间管理方式。3 个无性系按照随机区组设计，3 个小区，每小区200 株，3 次重复。

调查方法: 每个无性系定位观测10 株苗，除边行外，定位观测苗随机分布在试验区内。定位观测时间为5—9 月的每月12 日。观测指标包括苗高、节间数量、节间长。节间长测量方法，伸长节间、苗高月增长量、节间数月增加量和节间发生率的定义参见杨成超等(2010)。

石蜡切片采样方法: 在苗木速生期采样，了解幼嫩组织到成熟组织的形成过程以及二者的区别。 7 月12 日，用剪刀剪取荷兰3930 茎尖、第2，4，6和8 节间，清洗擦干后放入盛有FAA 固定液的小瓶，固定24 h。

激素测定采样方法: 在苗木生长初期和速生期采样，为分析苗木高生长与激素含量的关系做准备。5 月12 日，用剪刀采凌丰1 号幼叶(YL)、顶芽(AB)、第1 节间(FI)、第6 片叶(SL)和第6 节间(SI)5 个部位; 7 月12 日，在苗木生长旺盛期，用剪刀采凌丰1 号、347 杨、荷兰3930 幼叶、顶芽、第1 节间3 个部位。样品采集后都放入冻存管，立即投入液氮中，1h 后放入－ 80 ℃冰箱保存。每个组织部位样品取5 株，等比例混合制成混合样本，称取0.5 g样品用于激素测定，3次重复。

1.2 试验方法 1.2.1 石蜡切片

常规石蜡组织切片制片技术。固定后材料经酒精逐级脱水，二甲苯透明、浸蜡、包埋，横切和纵切(切片厚度10 μm)，烘干后1%固绿染色，在ZEISS AX10 光学显微镜的10 × 物镜下观察并照相。

1.2.2 IAA和ABA 测定植物激素测定

方法有3大类，包括生物鉴定法、免疫学方法和物理化学法，其中以物理化学法中的GC-MS 法最为常用、最为可靠(Horgan，1987; Crozier，1987)。参照陈华君等(1991)、Li 等(1992)、高红兵等(1993)的样品处理及测定方法，稍加改进，采用气－ 质联用内标法(internal st and ard technique)测定内源IAA和ABA的含量。

1)激素试验流程 试验材料经过80% 冷甲醇提取，加内标13 C6-IAA和D3-ABA，在旋转蒸发仪上浓缩，－ 20 ℃ 反复冻融，乙酸乙酯萃取，上C18 小柱，甲酯化，衍生化(TMS)。

2)测定条件 样品被进样到GC /MS 仪(Trace 2000-Voyager，Finnigan，Thermo-Quest)中分离鉴定。

GC 分析条件: 色谱柱OV-1，25 m × 0.25 mm × 1.0 μm。载气为氦气，压力为6 kPa，流速0.8 mL·min － 1。色谱柱采用程序升温，从起始温度50 ℃，以20 ℃·min － 1 升至200 ℃ 后再以10 ℃·min － 1 升至280 ℃; 280 ℃进样，不分流。

质谱分析: EI，70eV，从m/z 30 ～ 500 全扫描，每0.5 s 扫描1 次。Me-ABA: m/e 190，RT:10.44 min; Me-D3-ABA: m/e 193，RT: 11.01 min;Me-IAA: m/e 130，RT: 14.71 min。

经TMS 化的样品由GC-MS 测出内源IAA和DIAA的A202和A207(GC 条件: 温源温度280 ℃，进样口温度290 ℃，氦气压力0.7 kg·cm － 2，离子化电离电压70 ev)算出R 值，最后计算植物材料内源IAA和ABA 的含量。

3)数据处理方法样品中IAA和ABA 含量的计算公式如下:

$${\text{IAA(ng}} \cdot {{\text{g}}^{{\text{ - 1}}}}{\text{) = }}\frac{{{A_{202}} \times {W_1} \times {K_1}}}{{{A_{207}} \times W}}$$; (1)
$${\text{ABA(ng}} \cdot {{\text{g}}^{{\text{ - 1}}}}{\text{) = }}\frac{{(ci{s_{190}} + tran{s_{190}}) \times W2}}{{(ci{s_{193}} + tran{s_{193}}) \times W}} \times {K_2}$$ (2)
式(1)中: A202和A207代表m/e 202和m/e 207 的峰面积; W1为内标13C6-IAA 加入量(ng); W 为样品总质量(g); K1为13C6-IAA 的氘代率。式(2)中: cis190和trans190代表m/e 190 的顺式ABA和反式ABA 的峰面积; cis193和trans193代表m/e 193 的顺式ABA和反式ABA 的峰面积; W2为内标D3-ABA 加入量(ng); W为样品总质量(g); K2为D3-ABA 的氘代率。

计算同一样品中IAA 与ABA 含量的比值，用SPSS18.0 对各无性系高生长数据进行Pearson 相关性分析，对激素含量及比值进行单因素方差分析(ANOVA)，若F 值差异显著，再进行Duncan 多重比较。在此基础上进行各无性系高生长指标与激素含量及比值之间的Pearson 相关性分析。

2 结果与分析 2.1 试验苗木高生长情况

4—9 月，按照调查方法每月定位观测苗高、节间数量、节间长。对观测数据(表 1)的分析表明，节间数月增量越高，叶片发生越快，高生长速度越快。从5 月开始至7 月，苗木高生长速度一直在增加，节间数月增量也在增加，7 月中旬至8 月中旬节间数月增量达到最大值，同时苗木高生长的速度也最快。SPSS 分析结果表明，凌丰1 号节间数月增量与苗高月增量间在0.05 水平上呈显著正相关(r =0.918*)。347 杨和荷兰3930 的节间数月增量与苗高月增量间在0.05 水平上也呈显著正相关，相关系数分别为r347 = 0.937*，r3930 = 0.941* 。生长旺盛的7—8 月是苗木高生长的缩影。

表1 4—9 月3 个无性系苗高和节间数生长情况① Tab 1 Growth status of seedling height and internode number of three clones from April to September
通过连续测量节间长，发现伸长节间在不同月份的数量不同，伸长比较明显的第1 ～ 6 节间的出现频数近似正态分布(杨成超等，2010)。第6 片叶叶色鲜绿，一般是成熟叶和幼叶的分界线。第6 节间的长度达到最大值，接近成熟。

7 月，3个无性系的苗高月增量平均值和节间数月增量平均值的大小顺序为凌丰1 号＞ 347 杨＞ 荷兰3930，第1，2节间总长的平均值大小顺序为347杨＞ 荷兰3930 ＞ 凌丰1 号(表 2)。7 月，3个无性系的节间数月增量平均值与苗高月增量平均值在0.05 水平上呈显著正相关(r = 0.998*)，第1，2 节间总长平均值与苗高月增量平均值无显著相关性。

表2 7—8 月3 个无性系苗高月增量、节间数月增量和第1，2 节间总长 Tab.2 Increasing seedling height monthly，increasing internode numbers monthly and total length of the first and the second internode of three clones from July to August
2.2 伸长节间和成熟节间的组织结构对比

从茎的纵切面看，荷兰3930 伸长节间的第2 节间的细胞较小，排列致密，表皮、韧皮部、形成层、木质部和髓之间联系紧密(图 1A)。与第2，4节间相比，第6 节间韧皮部、形成层和次生木质部之间联系紧密程度下降，细胞逐渐增大。第6 节间表皮至髓明显增厚，为90 ～ 120 μm，韧皮部细胞的大小在1.0 ～ 4.0 μm(图 1B)。从横切面看，茎尖(第1 节间的上部)细胞很小，排列紧密，没有明显的次生木质部(图 1C)，而第6 节间次生木质部明显，导管细胞较大(4.8 ～ 9.0 μm)，表皮、韧皮部、形成层、次生木质部和髓之间界限清楚(图 1D)。第8 节间和第6 节间相比，次生木质部发育明显，细胞大小相似，说明第6 节间的细胞已经接近成熟。

图1 荷兰3930 节间石蜡切片 Fig.1 P． × eurmaericana cv． ‘N3930’paraffin section of internode A． 荷兰3930 第2 节间纵切P． × eurmaericana cv． ‘N3930’vertical section of the second internode; B． 荷兰3930 第6 节间纵切P． × eurmamericana cv． ‘N3930’vertical section of the sixth internode; C． 荷兰3930 茎尖横切P． × eurmamericana cv． ‘N3930’transection of shoot tip; D． 荷兰3930 杨第6 节间横切P． × eurmamericana cv． ‘N3930’transection a of the sixth internode．
2.3 内源IAA和ABA 含量测定结果 2.3.1 5 月内源IAA和ABA 在5 个不同组织部位的浓度分布

5 月中旬，凌丰1 号幼叶、顶芽、第1节间、第6 片叶、第6 节间的内源ABA 含量按照从叶到茎和自上而下的顺序表现出逐个升高的趋势，ABA 含量在250 ～ 2 050 ng·g － 1 之间。各组织部位IAA 的含量与ABA 趋势相同，在18 ～ 120 ng·g － 1 之间。方差分析结果表明，各组织IAA 含量之间存在极显著差异(F(4，14)= 57.108＊＊，P = 0.000 ＜ 0.01)。Duncan 多重比较发现，5 个组织除幼叶和顶芽间无显著差异外，其他组织相互间差异都达到极显著水平。各组织ABA 含量之间存在极显著差异(F(4，14)= 112.037＊＊，P = 0.000 ＜ 0.01)。Duncan 多重比较发现，5 个组织除了幼叶和顶芽间、第6 片叶和第6 节间无显著差异外，其他组织相互间差异都达到极显著水平。

由表 3 可知，用各组织的IAA 除以ABA 得到各组织IAA/ABA，接近成熟的第6 片叶和第6 节间的IAA/ABA 比幼嫩组织幼叶、顶芽和第1 节间的IAA/ABA 低(图 2)。方差分析结果表明: 各组织之间差异显著(F(4，14)= 3.589*，P = 0.046 ＜ 0.05)。经Duncan 多重比较发现，幼叶和第1 节间的IAA/ABA 显著高于第6 片叶。

表3 5 月凌丰1 号IAA 和ABA 在幼叶等组织的浓度分布① Tab.3 The concentration distribution of IAA and ABA of young leaf et al of P． × euramericana‘Lingfeng1’in May

图2 凌丰1 号5 月IAA/ABA Fig.2 The ratio of IAA to ABA of P． × euramericana‘Lingfeng1’in May YL: 幼叶Young leaf; AB: 顶芽Apical bud; FI: 第1 节间The first internode; SL: 第6 片叶The sixth leaf; SI: 第6 节间The sixth internode。图中不同小写字母表示差异显著( P ＜ 0.05) 。Different small letters in figure indicated significant difference ( P ＜ 0.05) ． 下同。The same below．
2.3.2 7 月3 个无性系内源IAA和ABA 在3 个不同组织部位的浓度分布

从表 4和 5 可知，7 月，3个无性系3 个组织部位的IAA 含量在70 ～ 125 ng·g － 1之间，ABA 含量在595 ～ 2 000 ng·g － 1之间。3 个无性系幼叶、顶芽、第1 节间的内源IAA和ABA 含量没有全部像凌丰1 号在5 月那样表现出逐个升高的趋势。凌丰1 号和荷兰3930 的IAA和ABA 含量大小顺序都是第1 节间＞ 顶芽＞ 幼叶，而347 杨的IAA和ABA 含量大小顺序是顶芽＞ 第1 节间＞幼叶。

表4 7 月3 个无性系3 个组织部位的IAA 含量① Tab.4 The content of IAA of three tissues of three clones in July

表5 7 月3 个无性系3 个组织部位的ABA 含量 Tab.5 The content of ABA of three tissues of three clones in July

凌 丰1 号等3 个无性系在3 个组织中的IAA含量大小顺序不一致。3 个无性系在幼叶中IAA含量平均值大小顺序为347 杨＞ 凌丰1 号＞ 荷兰3930，但差异不显著(F(2，8)= 0.584，P = 0.586 ＞0.05); 3 个无性系在顶芽中IAA 含量平均值大小顺序为荷兰3930 ＞ 凌丰1 号＞ 347 杨，差异也不显著(F(2，8)= 1.385，P = 0.320 ＞ 0.05); 3 个无性系在第1 节间中IAA 含量平均值大小顺序为荷兰3930 ＞ 凌丰1 号＞ 347 杨，差异显著(F(2，8)=9.515*，P = 0.014 ＜ 0.05)。Duncan 多重比较发现，荷兰3930 第1 节间IAA 含量显著高于347杨，凌丰1 号与另外2 无性系相互间差异不显著。

凌丰1 号等3 个无性系在幼叶、顶芽和第1 节间中ABA 含量平均值大小顺序都为荷兰3930 ＞ 347杨＞ 凌丰1 号，虽然3 个无性系在幼叶中的ABA 含量差异不显著(F(2，8)= 3.968，P = 0.080 ＞ 0.05)，但顶芽(F(2，8)= 19.457＊＊，P = 0.002 ＜ 0.01)和第1 节间(F(2，8)= 21.071＊＊，P = 0.002 ＜ 0.01)中的ABA 含量差异极显著。Duncan 多重比较表明，347 杨和荷兰3930 顶芽的ABA 含量显著高于凌丰1 号，而347杨和荷兰3930 顶芽的ABA 含量相互间无显著差异; 荷兰3930 第1 节间ABA 含量极显著高于凌丰1 号和347 杨，凌丰1 号和347 杨第1 节间ABA 含量之间无显著差异。

用3 个无性系各组织的IAA 数值除以ABA 数值，得到各组织的IAA/ABA。从图 3 中可以看出，在幼叶、顶芽和第1 节间中3 个无性系IAA/ABA大小顺序一致，为凌丰1 号＞ 347 杨＞ 荷兰3930，这个顺序与苗高月增量的顺序相同。方差分析结果表明，3个无性系幼叶的IAA/ABA 间无显著差异(F(2，8)= 2.832，P = 0.136 ＞ 0.05); 3 个无性系顶芽的IAA/ABA 间也无显著差异(F(2，8)= 4.704，P =0.059 ＞ 0.05)，但接近显著水平; 3 个无性系第1 节间的IAA/ABA 达到显著差异(F(2，8)= 7.474*，P =0.023 ＜ 0.05)。Duncan 多重比较表明，凌丰1 号第1 节间的IAA/ABA 显著高于347 杨和荷兰3930，而347 杨和荷兰3930 之间差异不显著。

图3 7 月3 个无性系在3 个组织中的IAA/ABA Fig.3 The ratio of IAA to ABA of three tissues of three clones in July
2.3.3 凌丰1 号的内源IAA和ABA 在5 月和7 月的浓度对比

综合表 3，4和5 的数据，5月中旬到7月中旬，凌丰1 号幼叶、顶芽、第1 节间的内源IAA含量和ABA 含量都表现出升高的趋势。用3 个组织部位IAA 除以ABA，幼叶、顶芽和第1 节间的IAA/ABA 都是7 月的比5 月的高，但幼叶(F =5.903，P = 0.072 ＞ 0.05)和顶芽(F = 5.503，P =0.079 ＞ 0.05)的7 月和5 月IAA/ABA 差异不显著，7 月第1 节间的IAA/ABA 显著(F = 7.977，P =0.048 ＜ 0.05)高于5 月IAA/ABA(图 4)。

图4 5 月和7 月凌丰1 号3 个组织中IAA/ABA Fig.4 The ratio of IAA to ABA of three tissues of P． × euramericana‘Lingfeng1’in May and in July
3 结论与讨论 3.1 不同组织的内源IAA和ABA 浓度分布

5 月，在杨树苗木生长初期，接近成熟的第6 片叶和第6 节间的IAA和ABA 含量高于幼叶等幼嫩组织，这与Eliasson(1969)认为IAA 的含量最高的部位是生长中的茎干部一致。IAA 在膨胀的芽、生长的枝条和叶片中形成，且通过茎自上而下运输。在6—7 月期间，当根中的IAA 水平最高时，生长的枝条也许是IAA 的主要生产者(Eliasson，1971)。另外，第6 节间的ABA和IAA 含量较高，可能与试验采的节间是韧皮部、形成层和木质部的混合物有关。Mwange 等(2005)在研究杜仲(Euconmmiaulmoides)形成层区域IAA和ABA 的年变化后认为，形成层的IAA 含量较高、ABA 含量较低，韧皮部和木质部的ABA 含量高而IAA 含量低。本研究发现，幼叶和第1 节间的IAA/ABA 显著高于第6 片叶，这可能是因为幼嫩组织比成熟组织有更旺盛的生命力，IAA/ABA 的大小直接影响杨树的生长发育。

3.2 内源IAA和ABA 含量与高生长的关系 3.2.1 内源IAA和ABA 含量与节间数月增量、苗高月增量关系

内源IAA 是促进生长的激素，一般认为IAA和叶的起始有关。对凌丰1 号而言，从5月中旬—7 月中旬，节间数月增量和苗高月增量逐渐升高，同时幼叶、顶芽和第1 节间中IAA 含量也在增加。然而这一趋势并没有在其他无性系的生长关系中体现。凌丰1 号的3 个组织部位都是7 月的IAA 含量高于5 月的IAA 含量，同时节间数月增加量和苗高月增加量也是7 月高于5 月，说明IAA 对同一无性系从高生长初期到速生期的生长可能起到促进作用。7 月，3个无性系苗高月增量平均值、节间数月增量平均值与各组织部位的IAA 含量平均值之间无相关性，这说明IAA 含量不是影响苗高的决定性因子，所以不能用幼叶等组织的内源IAA 含量大小来预测不同无性系苗高关系。

ABA 是对生长起抑制作用的内源激素，但苗高与内源ABA 的关系较复杂。对凌丰1 号而言，从5月中旬—7 月中旬，节间数月增量和苗高月增量逐渐升高，而幼叶、顶芽和第1 节间中ABA 含量也在升高。7 月，在不同无性系间，3个无性系3 个组织部位的ABA 含量平均值大小顺序都为荷兰3930 ＞347 杨＞ 凌丰1 号，这与苗高月增量和节间数月增量的顺序相反，并且3 个无性系在顶芽和第1 节间中的ABA 含量差异极显著。相关分析结果表明，苗高月增量平均值、节间数月增量平均值与幼叶的ABA 含量平均值呈极显著负相关(r = － 1.000＊＊)和显著负相关(r = － 0.998*)，与顶芽和第1 节间的ABA 含量无显著相关。苗高月增量与幼叶ABA 含量呈极显著负相关，与石霍山石斛(Dendrobium huoshanense)(蔡永萍等，2004)研究一致。以上研究表明，在不同无性系间幼叶中ABA 含量与苗高呈负相关关系，但在凌丰1 号高生长的不同阶段ABA并没有表现出抑制效应的结果，所以幼叶中的ABA含量可以作为预测不同无性系苗高的参考指标。相对于内源激素IAA 而言，幼叶等3 个组织部位的ABA 含量对高生长的影响更大。

同一内源激素的含量与某一无性系和多个无性系的高生长相关关系不一致，激素在杨树高生长发育过程中表现不同，这说明杨树高生长速度不是IAA 或ABA 单一作用的结果，而与激素平衡有关。杨树生长不仅受IAA 或ABA 单一激素的调节，更受IAA，ABA，GAs，CTK(细胞分裂素)等内源激素的综合作用。对凌丰1 号而言，从5 月中旬—7 月中旬，节间数月增量和苗高月增量逐渐升高，而幼叶、顶芽和第1 节间中促进生长激素IAA和抑制生长激素ABA 的含量也都在升高，但两激素的增长速度不同，二者的比值在发生变化。3 个组织部位的IAA/ABA都是7 月的比5 月的高，第1 节间的IAA/ABA 7 月的显著高于5 月的，但苗高月增量平均值、节间数月增量平均值与IAA/ABA 都无显著相关关系。对不同无性系而言，3个无性系幼叶、顶芽和第1 节间的IAA/ABA 顺序与苗高月增量及节间数月增量的顺序一致，且3 个无性系第1 节间的IAA/ABA 达到显著差异。苗高月增量平均值、节间数月增量平均值与顶芽IAA/ABA 呈极显著正相关(r =1.000＊＊)和显著正相关(r = 0.999*)，与幼叶和第1节间IAA/ABA 的比值无显著相关关系，但苗高月增量平均值与幼叶IAA/ABA 接近显著正相关(r =0.996，P = 0.056)。以上研究表明，IAA和ABA 的平衡是影响苗高的重要因子，杨树苗高生长速度是IAA和ABA 综合作用的结果，IAA/ABA 越高，苗高生长越快，这与茶树(Camellia sinensis)(潘根生等，1992)这方面的研究一致。综合来看，建议用顶芽的IAA/ABA来进行杨树高生长优势基因型的早期选择。育种工作者可以尝试采用转基因技术来改变内源IAA和ABA 的含量，通过调控IAA/ABA 来调节节间发生速率，从而达到调节树高的目的。以上研究为通过激素分析技术进行杨树高生长优势基因型的早期选择和IAA，ABA 的基因工程育种打下基础。

3.2.2 内源IAA和ABA 含量与节间长的关系

3个无性系7 月的第1，2节间总长的大小顺序与内源IAA和ABA 含量以及IAA/ABA 无显著相关关系。一般认为，节间长度和直径生长与GAs 相关，Bate等(1988)将杨树F1 形成层组织中赤霉素的含量与径生长杂种优势联系起来，然而并没有直接对亲本和子代间赤霉素含量与新梢生长之间关系进行比较。IAA 可能是通过调节GA1 的合成来影响新梢的生长过程(Ross et al., 2002)。

本文的研究是以黑杨派无性系为材料，在高生长参数的全生长季定位观测基础上，测定了高生长初期和速生期的有代表性组织的IAA和ABA 含量，对IAA，ABA 含量和IAA/ABA 的年动态变化与高生长关系的研究未能做全面。另外，赤霉素和细胞分裂素等内源激素在杨树高生长中也起到重要作用，青杨派、白杨派等其他派树种的IAA和ABA 含量与高生长关系是否与本文结论相同需要试验验证。杨树高生长与内源激素的关系还需要进一步研究。

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