3個(gè)牡丹品種花期進(jìn)程中花瓣的生理生化特征

吳桂容，王上偉，蘇德生，張 萍，盧云天

(1.賀州學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西賀州 542800；2.福建省政和縣林業(yè)局，福建政和 353600；3.福建省政和縣鎮(zhèn)前鎮(zhèn)油用牡丹專業(yè)合作社，福建政和 353600；4.福建富之卿牡丹科技發(fā)展有限公司，福建福州 350000)

牡丹(Paeoniasuffruticosa)為芍藥科芍藥屬多年生落葉小灌木，是我國(guó)特有的傳統(tǒng)名花，具有極高的觀賞、藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。牡丹的花期及其持續(xù)時(shí)間是影響其觀賞價(jià)值和市場(chǎng)開發(fā)的關(guān)鍵因素，研究牡丹花期進(jìn)程中生理、生化特征的改變，延長(zhǎng)開花質(zhì)量和花期持續(xù)時(shí)間具有重要的意義[1-2]。目前，已有一些研究對(duì)開花進(jìn)程中牡丹的生理生化特征進(jìn)行了研究，如郭麗麗等對(duì)盆栽與地栽牡丹花芽的生理生化特性動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究，指出不同栽培方式的牡丹花芽營(yíng)養(yǎng)和抗氧化酶系統(tǒng)等生理生化參數(shù)有較大差別，但在花期進(jìn)程中有著相似的變化趨勢(shì)[3]；張圣旺等對(duì)牡丹花衰老過程中的生理生化特征進(jìn)行了研究，指出細(xì)胞質(zhì)膜透性、超氧化毒害是影響牡丹花衰老的決定性因素[4]，但這些研究系統(tǒng)性尚較差。因此，本研究對(duì)不同牡丹品種烏龍捧盛、景玉、香玉花期進(jìn)程中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)等營(yíng)養(yǎng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及抗氧化酶系統(tǒng)進(jìn)行比較研究，從而為牡丹花期中衰老進(jìn)程提供一定的參考，并篩選出適合引種栽培推廣的牡丹品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省南平市政和縣鎮(zhèn)前鎮(zhèn)，地處武夷山鷲峰山脈北瑞，位于閩東北結(jié)合部，118°56′～119°16′E，27°08′～27°09′N之間。平均海拔936 m，年降水量1 726 mm，年均氣溫13.9 ℃。夏季干爽涼人，晝夜溫差大。冬季寒冷，普遍低溫。

1.1 材料

供試材料為牡丹品種烏龍捧盛、香玉、景玉，為福建省南平市政和基地初步篩選的適生品種。在2016年3月牡丹現(xiàn)蕾后，選擇花蕾生長(zhǎng)狀況一致的牡丹植株標(biāo)記為研究對(duì)象。按照郭倩等的標(biāo)準(zhǔn)[5]，從標(biāo)記的牡丹植株上采摘小風(fēng)鈴期(S)、大風(fēng)鈴期(L)、露色期(Ⅰ)、綻口期(Ⅱ)、初放期(Ⅲ)、半開期(Ⅳ)、盛開期(Ⅴ)和始衰期(Ⅵ期)等不同發(fā)育狀態(tài)的花朵，各花期每個(gè)品種各選擇5朵花，采集的花朵樣品于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行生理生化檢測(cè)。

1.2 測(cè)試方法

可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法；可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250比色法；脯氨酸含量測(cè)定采用酸性茚三酮法；MDA含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[6]。SOD、POD活性采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的SOD、POD試劑盒(羥胺法、比色法)進(jìn)行測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 花期進(jìn)程中花瓣的可溶性糖含量變化

花期進(jìn)程中花瓣的可溶性糖含量變化如圖1。烏龍捧盛、香玉、景玉花瓣中的可溶性糖含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)，均從露色期(Ⅰ)開始快速上升并在初放期(Ⅲ)達(dá)最高值，隨后緩慢下降。烏龍捧盛不同花期花瓣的可溶性糖含量最高，其次為景玉，再次為香玉?？扇苄蕴鞘腔ò昕梢灾苯永玫酿B(yǎng)分形式，是碳水化合物的暫存形式[7]。在花朵綻放之前，花瓣儲(chǔ)存可溶性糖供花朵開放，而在花朵綻放過程中則大量消耗能量，造成花瓣的可溶性糖含量下降，這與崔洋等對(duì)湖南牡丹的研究結(jié)果[8]是一致的。

2.2 花期進(jìn)程中花瓣的可溶性蛋白含量變化

花期進(jìn)程中花瓣的可溶性蛋白含量變化如圖2所示。烏龍捧盛、香玉、景玉花瓣中的可溶性糖含量均呈總體下降的趨勢(shì)，其中在中期快速下降而后則放緩。烏龍捧盛、景玉均在綻口期(Ⅱ)到初放期(Ⅲ)快速下降，但烏龍捧盛的下降幅度要小于景玉；而香玉則從露色期(Ⅰ)到綻口期(Ⅱ)即開始快速下降。不同花期烏龍捧盛花瓣的可溶性蛋白含量最高，其次為景玉，再次為香玉?？扇苄缘鞍资腔ǘ溟_放中主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量可以作為開花進(jìn)程中衰老的指標(biāo)之一[9]。本研究中3個(gè)牡丹品種花瓣中可溶性蛋白含量隨著花期的進(jìn)展而下降，但其快速下降的起始時(shí)期和幅度有著較大的差異，說明可溶性蛋白含量對(duì)花期維持時(shí)間有著重要的影響。

2.3 花期進(jìn)程中花瓣的脯氨酸含量變化

脯氨酸是細(xì)胞內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，是植物面對(duì)逆境時(shí)的重要調(diào)節(jié)物質(zhì)，能一定程度上說明植物的抗逆性[10]，花期進(jìn)程中花瓣的脯氨酸含量變化如圖3所示。烏龍捧盛、香玉、景玉花瓣中的脯氨酸含量均呈總體下降的趨勢(shì)，且各期的下降速度基本一致，說明隨著花期的進(jìn)展，花瓣不斷衰老，其抗逆性下降。不同花期烏龍捧盛花瓣的脯氨酸含量最高，其次為景玉，再次為香玉，品種間花瓣中脯氨酸含量差異說明其抗逆性存在一定差異。

2.4 花期進(jìn)程中花瓣的SOD活性變化

SOD是生物體內(nèi)最重要的抗氧化酶，是抵御活性氧毒害的第一道防線[11]，花期進(jìn)程中花瓣的SOD活性變化見圖4。烏龍捧盛、香玉、景玉花瓣中的SOD活性均呈總體下降的趨勢(shì)，但開始下降的初始時(shí)期有所不同。烏龍捧盛從半開期(Ⅳ)開始下降，景玉從初放期(Ⅲ)開始下降，而香玉則從綻口期(Ⅱ)開始下降。不同花期烏龍捧盛花瓣的SOD活性最高，而景玉和香玉的差異較小。本研究中3個(gè)牡丹品種花瓣中SOD活性隨著花期的進(jìn)展而下降，說明隨著花期的進(jìn)展，花瓣不斷受到活性氧毒害。不同牡丹品種花瓣中SOD活性開始下降的起始花期不同，則說明造成花瓣開始衰老的時(shí)間不同，清除氧自由基的能力存在差異，進(jìn)而影響花期持續(xù)時(shí)間。

2.5 花期進(jìn)程中花瓣的POD活性變化

花期進(jìn)程中花瓣的POD活性變化見圖5。烏龍捧盛、香玉、 景玉花瓣中的POD活性也均呈總體下降的趨勢(shì)，其中景玉、香玉從半開期(Ⅳ)開始快速下降，而烏龍捧盛不同花期下降的幅度較為一致。不同花期烏龍捧盛花瓣的POD活性最高，而景玉和香玉的活性相對(duì)較低。POD是生物體內(nèi)另一種重要的抗氧化酶，通常與SOD協(xié)同發(fā)揮抗氧化作用[12-15]。本研究中3個(gè)牡丹品種花瓣中POD活性的變化趨勢(shì)與SOD基本一致，花瓣中POD活性也隨著花期的進(jìn)程其活性氧毒害不斷下降。

2.6 花期進(jìn)程中花瓣的MDA含量變化

MDA是一種過氧化合物，能強(qiáng)烈地與細(xì)胞內(nèi)各種成分發(fā)生反應(yīng)，造成細(xì)胞內(nèi)酶和膜系統(tǒng)的損害[16]，花期進(jìn)程中花瓣的MDA含量變化如圖6所示。烏龍捧盛、香玉、景玉花瓣中的MDA含量均呈總體上升的趨勢(shì)，且隨著花期進(jìn)展上升幅度基本一致，說明花瓣中MDA含量上升是其衰老的重要標(biāo)志。不同花期景玉花瓣的MDA含量最高，景玉次之，烏龍捧盛最低。

3 結(jié)論與討論

牡丹花期初始階段花瓣代謝旺盛，能不斷從營(yíng)養(yǎng)器官吸收和儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此可溶性糖、可溶性蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量上升。而隨著花期進(jìn)展，牡丹花開放需要使用大量的營(yíng)養(yǎng)，造成花瓣中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低。與此同時(shí)，隨著花期的進(jìn)展，牡丹花瓣中的抗逆物質(zhì)脯氨酸的含量開始不斷下降，抗氧化酶SOD、POD活性不斷下降，且過氧化合物MDA的累積不斷增加，花瓣不斷衰老。不同牡丹品種花瓣中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、抗逆物質(zhì)、抗氧化酶的含量越高，過氧化合物的累積量越少則能延緩花瓣的衰老，維持更長(zhǎng)的花期。在牡丹的引種中通過以上指標(biāo)的對(duì)比，能夠挑選到抗逆性強(qiáng)、花色優(yōu)美、花期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的牡丹品種。本研究中供試的3種牡丹品種中烏龍捧盛最適于引種，景玉次之，最差則為香玉。

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