紫斑牡丹單瓣與半重瓣花粉超微結(jié)構(gòu)及生理生化特性比較

趙 萍，唐 紅*，劉興宇，何麗霞

(1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，蘭州 730070；2 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；3 甘肅省牡丹工程研究中心，蘭州 730046)

紫斑牡丹(Paeoniarockii)為芍藥科芍藥屬落葉小灌木，是中國重要的觀賞植物與油料作物之一，同時(shí)還具有抗寒、抗旱、耐瘠薄等特性[1]。主要分布于四川北部、甘肅南部和陜西南部(太白山區(qū))等地[2]。牡丹花開花時(shí)間較早，花朵壽命較為短暫，單朵花從開放到衰老的時(shí)間僅有7～10 d，直接影響到牡丹花朵的觀賞價(jià)值，產(chǎn)量也受到較大程度的影響[3]。再者，因地域的不同，牡丹花開放的時(shí)間也有較大的差異性，因其開花時(shí)間的短暫性，花粉的壽命也極為短暫，對育種極為不利[4-5]。重瓣牡丹的結(jié)實(shí)性能極為低下，對其油用價(jià)值有極大的影響，制約了牡丹的進(jìn)一步發(fā)展[6]。

花粉是種子植物的微小孢子堆，花粉由雄蕊中的花藥產(chǎn)生，由各種方法到達(dá)雌蕊，使胚珠授粉[7]。蔡祖國等[8]對矮牡丹花粉活力測定及花粉萌發(fā)特征的研究認(rèn)為，硼酸和蔗糖對矮牡丹花藥離體萌發(fā)有著重要的影響。蓋偉玲等[9]通過研究4個(gè)牡丹品種的花粉在固體培養(yǎng)基萌發(fā)的情況，認(rèn)為培養(yǎng)6 h左右是計(jì)算牡丹花粉萌發(fā)率的適宜時(shí)期。秦瑤等[10]研究表明單瓣品種萌發(fā)時(shí)間比重瓣品種萌發(fā)時(shí)間短且集中。成熟花粉的生活力因不同種類而變化很大?；ǚ郾Ｗo(hù)酶活性、丙二醛(MDA)和蛋白質(zhì)含量保持穩(wěn)定是花粉保持高活力的生理特征[9]。保護(hù)酶活性的高低也是反映花粉活力的重要指標(biāo)。保護(hù)酶活性、MDA和蛋白質(zhì)含量的高低可以反映花粉的健康程度，與花粉壽命及生活力具有相關(guān)性，是花粉萌發(fā)力的直接表現(xiàn)[11-12]。目前，有關(guān)紫斑牡丹的研究主要集中在引種栽培[2]、遺傳學(xué)[3]、油用性能[13]等方面。關(guān)于其單瓣與半重瓣花粉結(jié)構(gòu)、萌發(fā)特性和生理機(jī)制方面的系統(tǒng)研究尚未見報(bào)道。為此，本研究以甘肅省蘭州市榆中縣官灘溝紫斑牡丹培育基地紫斑牡丹(表1)為材料，探討了3個(gè)品種(‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’)單瓣與半重瓣紫斑牡丹花粉萌發(fā)的最適培養(yǎng)基，不同品種單瓣和半重瓣紫斑牡丹花粉3 種保護(hù)酶的活性、蛋白質(zhì)以及MDA含量，以期確定不同品種單瓣和半重瓣紫斑牡丹花粉生活力檢測的最佳、最可靠的培養(yǎng)基配方，明確單瓣和半重瓣紫斑牡丹的花粉活力，探討單瓣與半重瓣紫斑牡丹花粉保護(hù)酶活性、MDA和蛋白質(zhì)的含量的相關(guān)性，為紫斑牡丹單重瓣研究和雜交育種提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

紫斑牡丹源自甘肅省蘭州市榆中縣官灘溝紫斑牡丹培育基地，于2021年6月中上旬9:00-11：00，采集同一株牡丹植株上同時(shí)具有單瓣與半重瓣的將開未開的紫斑牡丹花朵，按品種和單重瓣分別標(biāo)號，迅速放入冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室中將采回花朵的花萼與外輪花瓣剝?nèi)?，倒扣在硫酸紙上，置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)散粉，24 h后取出，一只手用鑷子夾住倒置的花朵，另一只手輕彈花朵，收集散落的花粉。將收集好的花粉每個(gè)編號各分成兩份，一份用于花粉萌發(fā)的測定；另一份30 ℃鼓風(fēng)干燥箱干燥24 h后，分裝至10 mL帶蓋離心管中儲(chǔ)存，寫好標(biāo)簽，備用。品種性狀見表1。

表1 紫斑牡丹品種說明

1.2 花粉超微結(jié)構(gòu)觀察

采集完全成熟的花藥，放入2.5%戊二醛溶液中固定4 h以上，生理鹽水清洗3次，每次10 min，30%、50%、70%、80%、90%、100%無水乙醇梯度脫水，醋酸乙戊二酯置換，二氧化碳臨界點(diǎn)干燥，用鑷子將花藥壁撕破，將花粉分別均勻地撒在粘有雙面膠帶的樣品臺上，真空噴金鍍膜，以備觀察、拍照。

1.3 花粉萌發(fā)最適培養(yǎng)基的篩選

選取對植物花粉萌發(fā)影響較大的硼酸和蔗糖作為試驗(yàn)的2 個(gè)影響因素。

培養(yǎng)基配制:由某一濃度蔗糖、硼酸和瓊脂配制而成。將硼酸配制成0.1 g·L-1的溶液，用移液管吸取所需用量加入容量瓶中，將瓊脂稱量后也加入容量瓶中，加蒸餾水定容后加熱至沸騰，冷卻至30 ℃。

用吸管吸取培養(yǎng)液，滴在載玻片上，待其凝固后，蘸取花粉均勻播種在液滴上，將播種有花粉的載玻片放在鋪有吸水紙的培養(yǎng)皿中，置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，溫度為(25±1)℃、全光照培養(yǎng)6 h后，在顯微鏡下觀察。取4個(gè)視野，數(shù)取花粉總數(shù)及萌發(fā)數(shù)，計(jì)算萌發(fā)率。統(tǒng)計(jì)時(shí)，以花粉管長度等于或大于花粉直徑者為萌發(fā)。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)?；ǚ勖劝l(fā)率計(jì)算如下：

花粉萌發(fā)率=花粉管長度大于花粉直徑的花粉數(shù)/觀察花粉數(shù)×100%。

培養(yǎng)基組分優(yōu)化:用A、B兩組配方。

配方A:蔗糖(50、100、150和200 g·L-1)+硼酸0.1 g·L-1+10 g·L-1瓊脂;

配方B:在配方A已初步確定蔗糖濃度的基礎(chǔ)上，硼酸濃度設(shè)置4個(gè)水平(0.05、0.10、0.15和0.20 g·L-1)。

1.4 花粉蛋白質(zhì)和丙二醛含量及3種保護(hù)酶活性

粗酶液的提取：稱取(0.100±0.01) g紫斑牡丹花粉，放入4 ℃預(yù)冷研缽中，加入 2 mL 0.05 mol/L 磷酸緩沖液(pH 7.0)，勻速研磨 30～40 s，之后將研磨液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管，定容至刻度線。將提取液于10 000 r/min 4 ℃離心 20 min，取出上清液，保存至4 ℃冰箱備用待測。

可溶性蛋白測定采用考馬斯亮藍(lán)法，過氧化氫酶測定采用(CAT)可見光分光光度法，MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法，超氧化物歧化酶(SOD)測定采用氮藍(lán)四唑法，過氧化物酶(POD)測定采用愈創(chuàng)木酚法，試劑盒由天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司提供。

數(shù)據(jù)用 Excel 2010、SPSS 24和Origin2021進(jìn)行作圖與方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花的形態(tài)與花粉特征

單瓣‘象牙白’花白色，花粉數(shù)量多(圖1， A)。半重瓣‘象牙白’花粉較少，部分雄蕊瓣化為花瓣(圖1， B-C)?；ǚ哿?個(gè)萌發(fā)溝，是孢粉學(xué)研究的最初類型，單瓣‘象牙白’平均極軸長為50.98 μm(47.07～57.34 μm)，平均赤道軸長為23.51 μm(21.73～26.69 μm)，P/E≈2.18(圖2， A)。半重瓣‘象牙白’平均極軸長為43.79 μm(39.63～48.00 μm)，平均赤道軸長為23.42 μm(19.31～24.83 μm)，P/E≈1.88(圖2， B)?；位ǚ坶L在 10～40 μm 之間，總體觀不飽滿、空癟，多為勺狀、三棱狀、不規(guī)則狀等，單瓣‘象牙白’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的 20.50%；半重瓣‘象牙白’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的 35.40%。

圖1 3個(gè)紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花形態(tài)特征比較

單瓣‘美人面’花粉色，花粉多數(shù)(圖1， D)。半重瓣‘美人面’花粉較多，部分雄蕊瓣化為花瓣(圖1， E-F)。單瓣‘美人面’平均極軸長為49.51 μm(44～56.39 μm)，平均赤道軸長為24.19 μm(22.04～26.51 μm)，P/E≈2.05(圖2， C)。半重瓣‘美人面’平均極軸長為52.37 μm(49.11～54.29 μm)，平均赤道軸長為25.55 μm(20.67～25.55 μm)，P/E≈2.05(圖2， D)?；位ǚ坶L在 10～40 μm之間，總體觀多為三棱狀、不規(guī)則狀等，單瓣‘美人面’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的 19.50%；半重瓣‘美人面’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的 35.40%。

單瓣‘紫金冠’花紅色，花粉多數(shù)(圖1， G)。半重瓣‘紫金冠’花粉較少，部分雄蕊瓣化為花瓣(圖1， H-I)。單瓣‘紫金冠’平均極軸長為49.32 μm(47.07～57.34 μm)，平均赤道軸長為24.08 μm(21.73～26.69 μm)，P/E≈2.06(圖2， E)。半重瓣‘紫金冠’平均極軸長為48.16 μm(39.63～48.00 μm)，平均赤道軸長為23.36 μm(19.31～24.83 μm)，P/E≈2.08(圖2， F)。畸形花粉長在 10～40 μm之間，單瓣‘紫金冠’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的 18.50%；半重瓣‘紫金冠’畸形花粉約占觀察花粉總數(shù)的27.40%。

圖2 3個(gè)紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花花粉表觀特征比較

2.2 不同培養(yǎng)基對花粉萌發(fā)的影響

蔗糖與硼酸對牡丹花粉離體培養(yǎng)具有非常重要的作用，蔗糖能為花粉的萌發(fā)提供營養(yǎng)物質(zhì)[14]，硼酸能夠促進(jìn)花粉對于糖的吸收，促進(jìn)花粉管壁的形成，提高萌發(fā)率[15-16]。從表 2 與表 3 可以看出，蔗糖和硼酸濃度對紫斑牡丹花粉萌發(fā)率都有顯著影響，總體趨勢相同。隨著濃度的增加，花粉萌發(fā)率呈現(xiàn)上升趨勢，到達(dá)最適濃度后，又開始下降。蔗糖濃度為100 g·L-1與硼酸濃度為0.15 g·L-1時(shí)，花粉萌發(fā)率整體最高， 3個(gè)品種紫斑牡丹單瓣花粉萌發(fā)率均顯著高于半重瓣花粉萌發(fā)率。紫斑牡丹花粉萌發(fā)最優(yōu)的培養(yǎng)基為蔗糖100 g·L-1+硼酸0.15 g·L-1+10 g·L-1瓊脂。在最適宜培養(yǎng)基下，3個(gè)品種花粉萌發(fā)率分別為：‘象牙白’單瓣(83.62±2.85)%, 半重瓣(72.06±2.55)%；‘美人面’單瓣(78.02±3.94)%，半重瓣(69.88±3.84)%；‘紫金冠’單瓣(61.65±2.28)%，半重瓣(55.92±1.89)%。

表2 不同蔗糖濃度對紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花粉萌發(fā)率的影響

表3 不同硼酸濃度對紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花粉萌發(fā)率的影響

2.3 紫斑牡丹的單瓣與半重瓣花粉可溶性蛋白含量比較

從圖 3可以看出，不同品種紫斑牡丹單瓣與半重瓣花粉可溶性蛋白含量顯著不同，同一品種單瓣與半重瓣花粉可溶性蛋白含量也顯著不同，單瓣花粉可溶性蛋白含量均顯著高于半重瓣花粉可溶性蛋白含量。其中，單瓣‘美人面’花粉可溶性蛋白含量最高，達(dá)到17.79 mg·g-1，為半重瓣‘美人面’的1.33倍；‘象牙白’花粉可溶性蛋白含量單瓣與半重瓣的差異最大，單瓣‘象牙白’為半重瓣‘象牙白’的1.53倍；半重瓣‘紫金冠’花粉可溶性蛋白含量最低，為9.31 mg·g-1，為單瓣‘紫金冠’的1.29倍。

圖3 紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花粉可溶性蛋白含量比較

2.4 紫斑牡丹的單瓣與半重瓣花粉 MDA 含量比較

從圖 4可以看出，不同品種紫斑牡丹花粉MDA含量顯著不同，同一品種單瓣與半重瓣花粉MDA含量也顯著不同，均為半重瓣花粉MDA含量高于單瓣。其中，半重瓣‘紫金冠’花粉MDA含量最高，達(dá)到6.97 μmol·g-1，約是單瓣‘紫金冠’的1.21倍；半重瓣‘象牙白’MDA含量約為單瓣‘象牙白’的1.05倍；半重瓣‘美人面’MDA含量約為單瓣‘美人面’的1.10倍。

圖4 紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花粉MDA含量比較

2.5 紫斑牡丹的單瓣與半重瓣花粉保護(hù)酶活性比較

2.5.1 SOD活性差異從圖 5，A可以看出，不同品種紫斑牡丹SOD活性有顯著差異，同一品種單瓣與半重瓣SOD活性顯著不同，半重瓣花粉SOD活性均顯著高于單瓣花粉；半重瓣‘美人面’花粉SOD活性達(dá)到最高，為154.933 U·g-1；單瓣‘紫金冠’花粉SOD活性達(dá)到最低，為106.588 U·g-1。半重瓣‘象牙白’花粉SOD活性為單瓣‘象牙白’的1.13倍；半重瓣‘美人面’花粉SOD活性為單瓣‘美人面’的1.25倍；3號品種單瓣與半重瓣‘紫金冠’花粉SOD活性差異最大，半重瓣‘紫金冠’花粉SOD活性為單瓣‘紫金冠’的1.45倍。

2.5.2 POD活性差異從圖 5，B可以看出不同品種紫斑牡丹POD活性有顯著差異，同一品種單瓣與重瓣P(guān)OD活性顯著不同，半重瓣花粉POD活性均顯著高于單瓣花粉，單瓣‘紫金冠’花粉POD活性達(dá)到最高，為271.57 U·g-1，單瓣‘美人面’花粉POD活性達(dá)到最低，為102.50 U·g-1。半重瓣‘象牙白’花粉POD活性為單瓣‘象牙白’的1.23倍；半重瓣‘美人面’花粉POD活性為單瓣‘美人面’的1.18倍；‘紫金冠’單瓣與半重瓣P(guān)OD活性差異最大，半重瓣‘紫金冠’花粉POD活性為單瓣‘紫金冠’的1.50倍。

2.5.3 CAT活性差異從圖 5，C可以看出，不同品種紫斑牡丹CAT活性有顯著差異，同一品種單瓣與半重瓣CAT活性顯著不同，半重瓣花粉CAT活性均顯著高于單瓣花粉，半重瓣‘美人面’花粉CAT活性達(dá)到最高，為40.89 mg·g-1，單瓣‘紫金冠’花粉CAT活性達(dá)到最低，為37.60 mg·g-1。半重瓣‘象牙白’花粉CAT活性為單瓣‘象牙白’的1.01倍，半重瓣‘美人面’花粉CAT活性為單瓣‘美人面’的1.03倍，半重瓣‘紫金冠’花粉CAT活性為單瓣‘紫金冠’的1.01倍。

圖5 不同紫斑牡丹品種單瓣及半重瓣花粉保護(hù)酶活性比較

3 討 論

3.1 不同培養(yǎng)基對紫斑牡丹花粉萌發(fā)率的影響

現(xiàn)有研究表明，不同種質(zhì)牡丹的花粉萌發(fā)對于蔗糖和硼酸的需求差異性較大，‘鳳丹白’牡丹[17]最適培養(yǎng)基濃度為0.06 g·L-1硼酸+100 g·L-1蔗糖；西藏‘黃牡丹’[10]、‘大花黃’[18]最適培養(yǎng)基濃度為120 g·L-1蔗糖+45 mg·L-1硼酸；日本牡丹[19]最適培養(yǎng)基濃度為蔗糖50 g·L-1+硼酸1 g·L-1，滇牡丹[20]最適培養(yǎng)基濃度為蔗糖50 g·L-1+10 mg·L-1。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，蔗糖和硼酸對于紫斑牡丹的花粉萌發(fā)率影響極為顯著，這表明在用離體培養(yǎng)法測定花粉萌發(fā)率時(shí)，蔗糖和硼酸是影響紫斑牡丹花粉萌發(fā)的主要因素。紫斑牡丹萌發(fā)的最佳培養(yǎng)基為：100 g·L-1蔗糖+0.15 g·L-1硼酸+10 g·L-1瓊脂，蔗糖需求與‘鳳丹白’牡丹一樣，低于西藏‘黃牡丹’、‘大花黃’，高于日本牡丹和滇牡丹；硼酸需求高于‘鳳丹白’牡丹、西藏‘黃牡丹’、‘大花黃’和滇牡丹，低于日本牡丹。這種現(xiàn)象表明，不同的牡丹種質(zhì)花粉對硼酸與蔗糖的適應(yīng)性不盡相同，這些萌發(fā)特性的差異有可能是因?yàn)樗麄兊幕蛐筒煌斐傻摹?/p>

3.2 花粉萌發(fā)率與蛋白質(zhì)含量的關(guān)系

很多學(xué)者在對植物雄性不育這方面的研究中發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)的含量與花粉育性息息相關(guān)。蛋白質(zhì)是花藥發(fā)育過程中積累的營養(yǎng)物質(zhì)，其作為細(xì)胞組成中重要的代謝物質(zhì)和能源物質(zhì)，對于花藥和小孢子的正常發(fā)育都極為重要?；ㄋ幍恼０l(fā)育以及小孢子形成過程中的細(xì)胞分裂、花粉內(nèi)外壁形成等，均需蛋白質(zhì)的參與[21]?；ㄋ幇l(fā)育過程中蛋白質(zhì)的缺失會(huì)直接影響花粉正常的新陳代謝，從而導(dǎo)致花粉敗育。周國昌等[22]在花藥發(fā)育過程中提出“物質(zhì)虧損”，認(rèn)為營養(yǎng)供應(yīng)不足將會(huì)導(dǎo)致小孢子異常發(fā)育。‘美人面’的可溶性蛋白含量最高，而‘象牙白’的萌發(fā)率最高，造成這種差異的原因可能與花粉本身的大小、畸形等有關(guān)。本研究結(jié)果亦證明了這一結(jié)論，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’花粉萌發(fā)率均表現(xiàn)為單瓣花粉萌發(fā)率顯著高于半重瓣花粉萌發(fā)率，可溶性蛋白含量均表現(xiàn)為單瓣花粉高于半重瓣花粉，這與前人在大白刺[21]、玉米[22]、甜椒[23]等方面的研究結(jié)果一致。

3.3 花粉萌發(fā)率與MDA含量的關(guān)系

MDA是膜脂過氧化的一個(gè)重要指標(biāo)，在花粉發(fā)育時(shí)期的大量積累會(huì)使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞或損傷, 從而引起細(xì)胞內(nèi)生理生化代謝的紊亂。MDA含量的高低代表細(xì)胞質(zhì)膜透性的強(qiáng)度，與其是否受到傷害具有密切的相關(guān)性[24]。植物材料不同，MDA含量的高低不同。同一品種的紫斑牡丹，但因其半重瓣具有一定的不育性，MDA含量也具有一定的差異。田長恩等[25]認(rèn)為，不育系花器中脂膜的破壞速度要快于可育花蕾，植物體內(nèi)含有較高的 MDA 是造成膜脂過氧化增強(qiáng)，造成敗育的重要原因。而半重瓣花粉的萌發(fā)率也顯著低于單瓣花粉萌發(fā)率，造成這種現(xiàn)象的原因有花粉畸形、退化；花粉外觀畸形或結(jié)構(gòu)異常；孢子囊或小孢子退化和花粉功能異常等[26-27]。半重瓣花粉MDA含量顯著高于單瓣花粉，造成這種差異的原因可能是MDA的積累導(dǎo)致物質(zhì)代謝損虧，活性氧毒害的程度較高，使細(xì)胞膜系統(tǒng)受到破壞或損傷，造成細(xì)胞內(nèi)生理代謝紊亂[28]。本研究結(jié)果也證實(shí)了這一結(jié)論，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣花粉MDA含量顯著低于半重瓣，由此推測，半重瓣紫斑牡丹萌發(fā)率低可能與花蕾中MDA的快速積累有關(guān)。

3.4 花粉萌發(fā)率與 3 種保護(hù)酶活性的關(guān)系

植物花粉在利用氧的過程中會(huì)形成活性氧, 這些活性氧會(huì)對植物本身產(chǎn)生毒害作用, 從而會(huì)發(fā)生體內(nèi)相關(guān)組織的生理生化紊亂的現(xiàn)象, SOD、POD、CAT等抗氧化酶可以幫助清除植物體內(nèi)積累的過剩有氧自由基, 防止活性氧過度積累而造成膜質(zhì)受損。研究表明，保護(hù)酶活性一定程度上是生物體機(jī)能維持的重要指標(biāo)[29-31]。保護(hù)酶活性的高低與植物花粉的正常發(fā)育具有相關(guān)性，這些保護(hù)酶與植物花粉敗育的理論研究，主要有兩種觀點(diǎn):一種認(rèn)為，敗育花粉中保護(hù)酶活性下降, 致使活性氧水平升高，膜脂過氧化作用增強(qiáng)而使細(xì)胞受損, 引起小孢子生長發(fā)育異常從而導(dǎo)致植物花粉敗育；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，敗育花粉中保護(hù)酶活性水平高于其正常花粉，認(rèn)為這是花粉敗育對其體內(nèi)活性氧水平升高的應(yīng)答反應(yīng)[32]。本研究結(jié)果與第二種觀點(diǎn)一致，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣花粉的SOD、POD和CAT活性均顯著低于半重瓣。保護(hù)酶活性偏高將加速生長素的分解、降低生長素活性,導(dǎo)致生長素濃度偏低, 對營養(yǎng)物質(zhì)的競爭不利, 從而影響花粉的正常發(fā)育[33]。

在植物的代謝過程中會(huì)產(chǎn)生活性氧等有毒物質(zhì),這些物質(zhì)能夠穿透生物膜而誘發(fā)膜脂質(zhì)過氧化作用,從而損傷植物組織。半重瓣花藥中較高的SOD活性可能是導(dǎo)致花粉萌發(fā)率較低的一個(gè)重要因素。植物體內(nèi)較高的POD 活性會(huì)促使生長素氧化分解，導(dǎo)致不能滿足花藥所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，另外造成花序中乙烯大量積累，造成細(xì)胞衰老，引起花藥敗育。CAT是一種保護(hù)性酶,能夠有效地清除生物體內(nèi)的產(chǎn)生的自由基對細(xì)胞的傷害作用。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’半重瓣花粉SOD、CAT、POD活性均高于單瓣花粉，這與何思等[23]在苧麻中的研究結(jié)果相一致。

4 結(jié) 論

紫斑牡丹花粉小粒、癟粒和畸形是導(dǎo)致其萌發(fā)率較低的主要原因?！笱腊住?、‘美人面’和‘紫金冠’花粉離體培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基配方為：100 g·L-1蔗糖+0.15 g·L-1硼酸+10 g·L-1瓊脂。‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣花粉離體培養(yǎng)萌發(fā)率均顯著高于半重瓣，分別為：單瓣‘象牙白’(83.62 ±2.85)%；半重瓣‘象牙白’(72.06±2.55)%；單瓣‘美人面’(78.02±3.94)%；半重瓣‘美人面’(69.88±3.84)%；單瓣‘紫金閣’(61.65±2.28)%；半重瓣‘紫金閣’(55.92±1.89)%。

本研究對‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣與半重瓣花粉可溶性蛋白含量、MDA含量、SOD、POD和CAT活性指標(biāo)進(jìn)行分析，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣花粉的可溶性蛋白含量均高于半重瓣花粉，‘象牙白’、‘美人面’和‘紫金冠’單瓣花粉MDA含量和3種保護(hù)酶活性均低于半重瓣花粉?；ǚ垠w內(nèi)蛋白質(zhì)虧損和MDA、CAT、SOD、POD的積累可能是引起半重瓣紫斑牡丹花粉萌發(fā)率低下和敗育的生理原因之一。