木本植物休眠的诱导因子及其细胞内ca2+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45°的明尼苏达州圣保罗地区,当日照变短72min时(2000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20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，42d培养也不见萌芽迹象.到12月中旬（12月20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（25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2参23