全 文 ：吕清璐 ,沈向群 ,汪　玉 ,等.美女樱雄性不育系与可育系花器官发育过程中生理生化指标的比较分析[ J] .江苏农业科学 , 2010(3):221-223.
美女樱雄性不育系与可育系花器官发育过程中
生理生化指标的比较分析
吕清璐 1 , 沈向群1 , 汪　玉1 , 史湘华 1, 2
(1.沈阳农业大学园艺学院 ,辽宁沈阳 110161;2.辽宁省农业技术学校 ,辽宁沈阳 110161)
　　摘要:对美女樱雄性不育系及可育系小孢子发育过程中花器官的碳水化合物 、可溶性蛋白质 、游离脯氨酸含量及
超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的变化进行研究。结果表明:不育系不同时期的蕾和花中可溶性糖 、
可溶性蛋白质和脯氨酸含量均低于可育系;SOD和 POD活性则高于可育系。
　　关键词:美女樱;雄性不育;可溶性糖;可溶性蛋白;游离脯氨酸;酶活性
　　中图分类号:S681.901　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2010)03-0221-02
收稿日期:2010-02-03
基金项目:辽宁省沈阳市科技攻关项目(编号:1053100-3-02)。
作者简介:吕清璐(1979—),女 ,博士研究生 ,主要从事观赏植物种质
资源与遗传育种研究。 E-mail:deverlu@sina.com。
通信作者:沈向群 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,从事植物遗传育种研究。
E-mail:shenxiangqun54@ 163.com。
　　植物雄性不育应用在杂交育种上 ,可免除人工去雄的操
作 ,节省大量的人力 ,所以对雄性不育机理的探索一直是遗传
育种研究的热点 。大量研究表明 ,植物雄性不育与物质代谢 、
能量代谢及过氧化物保护酶活性异常有关 ,且关联情况不尽
一致 [ 1 -3] 。美女樱(Verbenahybrida)为马鞭草科马鞭草属花
卉 ,其杂种 F1代在园林花坛和花境上应用广泛 。前人对美女
樱的研究主要集中在组织培养 [ 4]和田间栽培管理 [ 5]方面 ,对
美女樱雄性不育在育种中的应用研究很少 [ 6 ] 。本试验从物
质代谢和保护酶活性等方面分析了美女樱雄性不育系小孢子
发育过程中花器官的部分生理生化特性 ,以探讨其雄性不育
可能的生理机制 。
1　材料与方法
1.1　材料
供试材料为种植于沈阳农业大学花卉基地的美女樱雄性
不育系 B-58及其可育系 。
1.2　方法
测定美女樱雄性不育系 B-58及可育系花器官不同发
育时期的生理生化指标变化 。蒽酮比色法测定可溶性糖含
量;考马斯亮蓝 G-250染色法测定可溶性蛋白质含量;酸性
茚三酮法测定游离脯氨酸含量;氮蓝四唑法测定超氧化物歧
化酶 (SOD)活性;愈创木酚连续测定法测定过氧化物酶
(POD)活性 。每份样品的各种指标测定均重复 3次 。
2　结果与分析
2.1　可溶性糖含量的变化
从图 1中可以看出 ,不论不育系还是可育系 ,随着花蕾的
发育 ,可溶性糖的含量均逐步升高 ,变化趋势比较平稳 ,不育
系略低于可育系 ,到盛花期达到最大值 。可溶性糖含量随着
小孢子的发生和正常发育不断合成与积累 。不育系花蕾中的
可溶性糖含量较低 ,可能会对小孢子发生发育以及育性表现
产生一定的影响 。
2.2　可溶性蛋白质含量的变化
在花蕾的发育过程中 ,不育系中可溶性蛋白质含量比可
育株低 。花芽分化和小花蕾时期与其他时期相比 ,不育系蛋
白质积累偏少(图 2)。可溶性蛋白质包含各种酶原 、酶分子
和代谢调节物 ,它在花药和小孢子的形成发育过程中具有决
定性作用 。不育系中可溶性蛋白含量较低 ,可能是导致小孢
子发生败育的原因 。
2.3　游离脯氨酸含量的变化
从图 3可以看出 ,在花蕾发育的各个时期 ,不育系的游离
脯氨酸含量远低于可育系 。在花芽分化和小花蕾中 ,不育系
中游离脯氨酸的含量仅为可育系的 30%左右 。可育系中的
—221—江苏农业科学　2010年第 3期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2010.03.131
高脯氨酸含量可能提供了小孢子发育过程中充足的能量和物
质供应 ,促进小孢子正常发育;而不育系中脯氨酸含量较少 ,
可能导致小孢子正常发育受阻 ,进而导致败育 。
2.4　SOD活性变化
在花蕾生长发育的不同阶段 ,不育系和可育系中的 SOD
活性均呈下降趋势 ,不育花药中 SOD活性均高于可育系 ,在
中花蕾 、大花蕾和盛开花时期二者差异更为明显(图 4)。可
能不育系中的活性氧和其他过氧化物增多 ,使细胞产生保护
反应 ,从而合成更多的 SOD来消除活性氧 。
2.5　POD活性变化
在花蕾生长发育的不同阶段 ,不育系和可育系的 POD活
性都存在显著差异 ,二者的变化趋势不同(图 5)。不育系在
花芽分化和小花蕾时期的 POD活性比可育系高 3 ～ 4倍 。
POD在植物组织中具有氧化分解花药中 IAA的作用 。不育
系中 POD活性的增高 ,可能导致了花药中 IAA含量的降低 ,
影响到小孢子正常发育所必需营养物质的合成和运输 。
3　讨论
器官的物质和能量代谢水平的异常与雄性不育的产生有
关 ,国内外对大白菜 [ 1 -3] 、辣椒 [ 8 ]和萝卜 [ 9 ]等作物不育系生化
特性进行了广泛研究 ,发现不育系和可育系在蛋白质 、氨基
酸 、可溶性糖 、核酸等方面存在差异 。糖和蛋白质对小孢子的
发育极为重要 ,不仅可为植物的生命活动提供能量和为其他
物质的合成提供中间产物 ,又是细胞的重要组成部分 [ 10 ] 。本
研究结果表明 ,美女樱不育系与可育系可溶性糖和蛋白质含
量因花蕾不同发育阶段而不同 ,不育系花蕾中可溶性糖和可
溶性蛋白质含量均低于其可育系 ,这与梁艳荣等 [ 11]对胡萝卜
的研究结果一致 。
在可育系花药中脯氨酸是花器官中含量最多 ,也是花粉形
成与发育最需要的氨基酸 。游离脯氨酸在小孢子发育过程中
具有重要的生理功能 ,小孢子释放前后 ,脯氨酸不能由营养体
运入不育花药 ,运输障碍在花丝和花药中 ,不育花药缺乏脯氨
酸可能是主要原因 [ 12 ] 。徐乃瑜等认为不育株花药中脯氨酸的
缺乏 ,必然给新陈代谢造成紊乱 ,导致雄性不育[ 13] 。本研究结
果表明 ,美女樱不育系的脯氨酸含量低于可育系 ,这可能使花
粉的正常发育受阻 。脯氨酸含量不足 ,可溶性糖和蛋白质含量
降低 ,导致了小孢子发育过程中所需物质和能量的匮乏 ,从而
产生了雄性不育 ,这与其他作物雄性不育的研究结果一致 [ 14 ] 。
花蕾发育过程中 ,小孢子代谢非常活跃 ,需要丰富的能量
供应 。很多学者认为 ,不育系中 SOD的活性受到抑制从而导
致膜质过氧化 ,不能有效清除体内产生的自由基 ,造成活性氧
积累 ,这些活性氧会对植物产生伤害而导致丙二醛积累 ,使膜
遭到损伤和破坏 [ 15 ] 。由于试验作物种类和取材的不同 ,也有
学者与前者观点不一致 。邓晓辉等在对不结球白菜 Pol不育
系的研究中发现 ,抗氧化物保护酶活性比可育系高 ,分析认为
这是不育系对其体内活性氧升高产生的保护反应 [ 3] 。本研
究结果 ,美女樱雄性不育系蕾和花中的 SOD活性也表现为不
育系高于可育系 ,这与邓晓辉等的研究结果 [ 3]一致 。 POD活
性对控制体内 IAA含量与花药内营养物质的积累密切相关 。
不育系 POD活性高 ,可大量分解和氧化 IAA,造成花药发育
过程中生长素的亏损 、物质代谢紊乱 、能量代谢亏损 ,而引起
雄性不育的发生 [ 16] 。本研究结果表明 ,美女樱不育系 POD
活性也表现为高于可育系 ,显示 SOD和 POD活性变化可能
与美女樱雄性不育有关 。
关于美女樱雄性不育生理生化特性的研究还十分少见 ,
有待于今后从激素 、分子等方面对其机理做进一步研究 。
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(下转第 223页)
—222— 江苏农业科学　2010年第 3期
练发良 ,雷　珍 ,柳新红.轮叶蒲桃夏季移栽成活率试验 [ J] .江苏农业科学 , 2010(3):223-224.
轮叶蒲桃夏季移栽成活率试验
练发良 1 , 雷　珍2 , 柳新红 3
(1.浙江省丽水市绘景园林发展有限公司 ,浙江丽水 323000;2.浙江省丽水市林业科学研究所 ,浙江丽水 323000;
3.浙江省林业科学研究院 ,浙江杭州 310023)
　　摘要:为了更好地促进轮叶蒲桃在园林中的推广应用 ,开展了轮叶蒲桃不同带土方式和苗木存储时间移栽的成
活试验。结果表明:不同的带土方式种植对轮叶蒲桃的移栽成活率影响最为显著 ,苗木存储时间次之;带土球种植比
带自然宿土种植移栽成活率高 10.47百分点;苗木存储时间越长 , 成活率越低 , 存储 10 h比存储 54 h移栽成活率高
14.05百分点。应用轮叶蒲桃进行园林绿化时 , 采用带土球种植 ,苗木存储时间在 33 h之内 ,轮叶蒲桃成活率在 97%
以上 ,可达到良好的绿化效果。
　　关键词:轮叶蒲桃;带土方式;存储时间;移栽;成活
　　中图分类号:S682.390.1　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2010)03-0223-02
(上接第 222页)
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　　轮叶蒲桃 [ Syzygiumgrijsii(Hance)Merr.etPerry]系桃
金娘科(Myrtaceae)蒲桃属(Syzygium)常绿灌木 ,小枝有 4棱 ,
叶对生或三叶轮生 ,窄长圆形或披针形 ,长 1.5 ～ 3.0 cm,宽
5 ～ 7 mm;花白色 ,聚伞花序生枝顶;果球形 ,直径 4 ～ 5 mm;
生长缓慢 ,寿命长 。自然分布于长江中下游以南的湖北 、湖
南 、江西 、浙江 、安徽 、福建 、广东 、广西 、贵州等地区 ,常生于常
绿阔叶林中 ,喜阳亦耐阴 ,喜温暖湿润气候 ,适生于腐殖质丰
富 、排水良好的酸性沙质壤土上 ,也可生于石砾较多的贫脊地
上 [ 1 ] 。轮叶蒲桃由于质地细腻、枝叶密集 、冠形紧凑而规则 ,
具较高观赏价值 ,是传统盆景用材树种 ,也可在园林中作灌木
孤植或地被植物使用 。为了满足轮叶蒲桃大规模园林应用的
技术需要 ,系统了解影响轮叶蒲桃种植成活率的关键因素 ,开
展了轮叶蒲桃的夏季移植试验 ,现将结果报道如下 。
1　材料与方法
试验地位于浙江省丽水市碧湖镇白桥村 ,该地地理位置
收稿日期:2009-09-14
基金项目:浙江省科技厅重点农业项目(编号:2006C22084)。
作者简介:练发良(1965—),男 ,浙江庆元人 ,高级工程师 , 从事园林
植物研究及开发。 Tel:(0578)2293137。
为 28°18′N、119°41′E,海拔 71 m。年平均气温 18.1 ℃,极
端最高温 41.5 ℃,极端最低温 -7.7 ℃, 年平均降水量
1 379 mm,无霜期 237 d。
1.1　试验材料
试验材料为轮叶蒲桃籽播移栽工程苗 ,苗龄 0.3年移栽
1.5年后的苗 ,苗木规格:冠幅 20 ～ 30 cm、高度 25 ～ 30 cm。
苗木起挖后按起苗时间的前后分 4个时段分别包装 ,并做好
标记 ,标明挖苗时段 ,以便记录间隔时间 。所有苗木都采用塑
料袋进行根部保湿 ,并用遮阳网覆盖 ,自然堆放在野外 。
苗木起挖时间为 2008年 6月 12日 07:00— 11:00,种植
时间根据试验间隔时间而定。其间天气实况为多云 ,并有间
歇性阵雨 , 13日天气为多云转晴 ,最高气温 36 ℃。
1.2　试验方法
试验采用 2因素随机区组试验 ,因素 A为不同的带土方
式 ,设带土球和自然宿土 2个水平;因素 B为苗木种植时的新
鲜度 ,设苗木起挖后至种植时的间隔时间为 10、22、33、54 h
等 4个水平 , 共 8个处理 ,每处理种植苗木 200株 , 3次重复 。
种植后及时浇透定根水 ,并进行常规的中度修剪 。
1.3　试验调查
2008年 7月 29日调查轮叶蒲桃移栽成活率 ,调查数据
采用 EXCEL和 DPSS软件进行分析 。
—223—江苏农业科学　2010年第 3期