红松球果发育的光合产物分配研究

[目的]果实的生长发育是植物有性繁殖的重要前提条件。为了进一步了解在分支层面上碳素的库-源关系,改变碳素资源在营养生长和生殖间的再分配,特别是评价生殖枝和营养枝之间的碳关系有助于检验在球果发育过程中生殖枝是否能碳自给以及碳素在营养枝和生殖枝间的分配策略。[方法]我们将环剥和去叶处理相结合,并采用原位13C稳定同位素脉冲标记技术,在球果发育阶段来评估结实红松生殖枝的碳素运输分配规律。[结果]研究结果表明,环剥是限制球果发育和枝条生长的主要因素,环剥处理显著减少了针叶、枝条和球果等组织的生长以及生物量和非结构性碳水化合物浓度的积累,同时也显著影响了球果的发育。去叶处理对生长、生物量以及非结构性碳水化合物浓度的影响随着去叶强度的增加而增大,但相对比环剥处理,其对枝条生长和球果发育的影响是有限的。无论是否去叶,环剥处理导致球果败育、枝条停止生长或者死亡,这说明生殖枝自身的光合产物不能满足枝条和球果的生长发育,需要外来光合产物的输入。此外,在 13C稳定同位素标记 4h和 24h后,在未标记的生殖枝针叶、枝和球果中均检测到较高的δ13C,且显著高于对照处理。同位素标记4h和 24h后,在生殖枝中分别检测到 4.5%和 45.4%的 13C同化物的富集。这表明营养枝的 13C同化物转移到生殖枝中。[结论]红松生殖枝不是C自给的,球果的发育很大程度上需要邻近营养枝的大量的外源光合产物的输入。然而,C素易位在很大程度上取决于库-源平衡的改变,进而表明分支的C自给的程度的广泛可塑性。