全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
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月季切花品种间失水胁迫耐性与
抗氧化酶和内肽酶之间的关联
谢利娟&B张B华&B崔士超$
"&2深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院B深圳 G&I%GG# $2云南农业大学园林园艺学院B昆明 "G%$%&$
摘B要!B以切花月季品种4’4AAP1E0A9TD@,和4’4A @:0AE,为试材!探讨失水胁迫加快不同品种衰老进程与失水胁
迫耐性差异&抗氧化酶和内肽酶的诱导种类以及活性的内在联系% 结果表明’ $! = 失水胁迫处理分别缩短4 ’4AAP
1E0A9TD@,和4’4A @:0AE,瓶插寿命 &"5!_和 J"5C_!增加 $ 者花瓣和叶片 [K-含量!提高了 ’dK&(-,和 d^K酶活
性!诱导并提高金属蛋白酶&巯基蛋白酶和丝氨酸蛋白酶 J 种内肽酶活性!叶片耐失水胁迫能力强于花朵% 失水处
理后的瓶插期间!4 ’4AAP1E0A9TD@,恢复能力强于 4 ’4A @:0AE,!表现为前者花瓣和叶片的 [K-含量低于后者!
4’4AAP1E0A9TD@,花瓣中 ’dK!(-,和 d^K活性高峰"瓶插第 ! 天$晚于4’4A @:0AE,"瓶插第 J 天$!内肽酶活性在第
G 天显著增加!也晚于4’4A @:0AE,"瓶插第 ! 天$!$ 品种在失水胁迫后的瓶插期间诱导的种类主要为丝氨酸蛋白
酶!4’4AAP1E0A9TD@,增加较为平缓!高峰出现在第 G 天!晚于 4 ’4A @:0AE,% 结果表明’ 4 ’4AAP1E0A9TD@,较 4 ’4A
@:0AE,有较强的失水胁迫耐性可能与花瓣中 ’dK!(-,和 d^K活性高峰以及内肽酶活性的迅速增加相关联!$ 品种
失水胁迫的差异与丝氨酸蛋白酶的活性相关联!’dK等抗氧化酶活性高峰和内肽酶活性显著升高与切花衰老有一
定关联%
关键词’B月季# 切花# 水分胁迫# [K-# 抗氧化酶# 内肽酶
中图分类号! ’#&I2!J$ ’"IG2&$BBB文献标识码!-BBB文章编号!&%%& H#!II"$%&%#%# H%%I! H%I
收稿日期’ $%&% H%J H$%# 修回日期’ $%&% H%! H$&%
基金项目’ 广东省自然科学基金项目"$!%Ib%$&LL$ %
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@:7E@@"cK’$<9AT4RET @EAE@REARE9A R4:70@E@5d477E@41:@@=0FET :=D:$! = cK’ @=07:EAET 8D@E19SEUP&"2!_ DAT
J"2C_ 9A 4’4AAP1E0A9TD@, DAT 4’4A @:0AE,! 7E@?ER:98E1P5cK’ 9AR7ED@ET [K-R0A:EA:DAT :=EDR:989:P0SDA:9<0Z9TDA:
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A’B <4#(/’B70@E# R4:S10FE7# FD:E7TES9R9:@:7E@@# DA:9<0Z9TDA:EA;P>E@# EAT0?E?:9TD@E
BB月季",(#/ 18P+%>/$切花在全球花卉贸易中销
售量和销售额均居切花之首!而其对失水胁迫十分
敏感!往往因失水而导致僵蕾&萎蔫&弯颈等!使得花
朵不能正常开放!进而缩短瓶插寿命!影响切花品质
"高俊平等!&CC!# &CC"$% 探明月季切花失水胁迫
耐性机理!在实践中提高月季切花失水胁迫耐性!对
研究切花采后保鲜技术具有理论和实践意义%
植物遭受失水胁迫会加速植物衰老&死亡 "KE
B第 # 期 谢利娟等’ 月季切花品种间失水胁迫耐性与抗氧化酶和内肽酶之间的关联
’$/;5!&CI#$!一方面由于失水胁迫会打破活性氧原
有的代谢平衡!诱发氧化胁迫!致使细胞生理代谢紊
乱!破坏膜结构"[R(07T ’$/;A!&C"C$# 另一方面由
于内肽酶水解蛋白造成蛋白水解活性的上升和总蛋
白含量的下降 "丛日晨等!$%%JD# $%%JU# 赵喜亭
等!$%%G# 曹慧等!$%%!$!有关这 $ 方面的有关研究
主要集中在小麦 "0+%$%-&. /’#$%=&.$ "吴小平等!
&CC!# ’798D19’$/;5!&CCI$&蚕豆"R%-%/ )/P/$"30AE@’$
/;5!&CCG$&豇豆"/%7"/ &"7&%-&;/$/$ "b=DAAD’$/;5!
&CCC$等大田作物和模式植物拟南芥 "4+/P%>(@#%#
$1/;%/"/$"b09;4>9’$/;5!&CCJ$上% 目前!根据月季
切花失水胁迫后瓶插寿命缩短百分比将月季切花分
为耐失水胁迫品种&中度耐失水胁迫品种和不耐失
水胁迫品种 "唐雪梅等!&CCC$!并且认为造成这种
失水耐性的差异与花瓣中 ’dK"薛秋华等!&CCC# QE
’$/;5!&CC"$或内肽酶"丛日晨等!$%%JD# $%%JU# 赵
喜亭等!$%%G# 曹慧等!$%%!$的活性和种类存在较
大的相关性% 但对月季切花品种间花瓣和叶片失水
耐性差异与抗氧化酶和内肽酶的系统研究未见报
道% 本试验选用4’4AAP1E0A9TD@,和4’4A @:0AE,$ 个
切花月季品种!研究失水胁迫后不同品种间 (-,!
d^K!’dK![K-含量和内肽酶活性变化的差异!探
讨品种间失水胁迫耐性差异与抗氧化相关酶活性与
内肽酶活性之间可能的关联%
&B材料与方法
CDCE供试花材与失水胁迫处理
供试切花月季4阳光雄师, "4 ’4AAP1E0A9TD@,$
和4日光石, "4 ’4A @:0AE,$!均购自昆明杨月季公
司!采收标准为开花级数 $ 级"唐雪梅等!&CCC$%
将花材在水中统一剪切!长度为 $G R>!保留复
叶 J 片% 将花材置于温度 $% n&相对湿度 J%_的
环境中失水胁迫处理 $! =!每个处理用 &% 枝花材!
重复 J 次!以一直插在蒸馏水中为对照%
在室温 $$ ‘$G n&相对湿度 "%_&散射光下于
蒸馏水中瓶插% 瓶插期间定期进行形态学观察和有
关生理指标测定%
CDFE切花水分状况测量
水分状况用鲜质量损失率和鲜质量变化率加以
衡量!以胁迫处理前的鲜质量基准计算!用电子天平
称量鲜质量的变化!瓶插期间逐日测定%
鲜质量损失率 \"胁迫处理前鲜质量 H胁迫处
理后鲜质量$k胁迫处理前的鲜质量 ]&%%_#
鲜质量变化率 \"当天鲜质量 H前 & 天鲜质
量$k胁迫处理前的鲜质量 ]&%%_%
CDJE切花形态学观测
开花级数的判断’ 依据唐雪梅等"&CCC$进行确
定% $ 级为绽蕾期’ 萼片下垂!外层花瓣开始松散#
J 级为初开期’ 初开!外层花瓣展开# ! 级为盛开
期’ 盛开!多层花瓣展开# G 级为盛末期’ 盛末!花
朵露心# " 级为萎蔫期’ 花瓣翻转或开始萎蔫&蓝
变&焦边%
花径增大率’ 依据蔡蕾等"$%%$$的方法测定%
以处理前的花朵为基准计算!用游标卡尺量取花朵
最大直径!瓶插期间逐日测定%
瓶插寿命’ 依据唐雪梅等"&CCC$的方法!从瓶
插之日起到花朵出现萎蔫&弯颈或蓝变等失去观赏
价值现象的前 & 天的瓶插天数%
CDIE切花生理指标测定
按照瓶插天数取样!取中层花瓣和叶片参照薛
秋华等"&CCC$的方法提取粗酶液%
[K-含量’ 取上述酶液 $ >.!加入 &%_三氯
乙酸 "含 %2"_ ,L-$ $ >.混匀!于沸水浴加热
$% >9A!冰中迅速冷却!离心!取上清液分别于 GJ$!
"%% 和 !G% A>波长下测定吸光度 "b09;4>9’$/;5!
&CCJ$%
’dK活性’ 取上述酶液 %2%G >.!加入 &2G >.
磷酸缓冲液"%2%G >01+.H&!?6#2I$ &%2J >.甲硫
氨 酸 " &J% >>01+ .H& $& %2J >. 的 +L,
"#G% !>01+.H&$&%2J >.的 *K,-"&%% !>01+.H& $&
%2J >.的核黄素 " $% !>01+.H& $!混匀后! 在
! %%% 1Z荧光下照光 $% >9A!测定样品在 G"% A>处
的吸光度% ’dK活性单位以抑制 +L,光化还原的
G%_为 & 个酶活单位表示"b09;4>9’$/;5!&CCJ$%
d^K活性’ 取上述酶液 %2& >.!加入 &2G >.
磷酸缓冲液 "%2%G >01+.H&!?6#2I$&$_的过氧化
氢 & >.&愈创木酚 & >."%2%G >01+.H&$!J! n温育
G >9A!迅速稀释 & 倍!波长 !#% A>下测定吸光度!
每隔 & >9A 测 & 次!共测 G 次"b09;4>9’$/;5!&CCJ$%
(-,活性’ 取上述酶液 %2$ >.!加入 &2G >.
磷酸缓冲液"%2%G >01+.H&!?6#2I$&& >.蒸馏水&
%2J >.过氧化氢"%2& >01+.H& $!波长 $!% A>下测
定吸光度!每隔 & >9A 测 & 次!共测 G 次"b09;4>9’$
/;5!&CCJ$%
内肽酶活性和种类测定’ 按照瓶插天数取样!取
中层花瓣和叶片参照 QE等"&CC"$的方法提取粗酶
液% 参照 LD7UD7D等 "&C#"$的方法!以偶氮酪蛋白
"D;0RD@E9A$为底物!在 ?6" 条件下测量内肽酶活性
"丛日晨等!$%%J$% 花瓣和叶片内肽酶种类的测定参
照赵喜亭等"$%%I$的方法!采用加入单一抑制剂乙二
GI
林 业 科 学 !" 卷B
胺四 乙 酸 二 钠 "*:=P1EAET9D>9AE:E:7DDRE:9RDR9T!
*K,-$ 检 测 金 属 蛋 白 酶& 苯 基 磺 酰 氟 化 物
" =^EAP1>E:=P1@41S0AP1S14079TE! [^’Y$ 检测丝氨酸蛋
白酶 &碘乙酸")0T0DRE:9RDR9T!)-$检测巯基蛋白酶的
方法!确定内肽酶的种类!浓度均为&2% >>01+.H&%
CDVE数据分析
每试验组设 J 个重复!所有数据均在 *ZRE1软
件中进行分析和绘图!差异显著性采用 K4ARDA 氏新
复极差法分析%
$B结果与分析
FDCE失水胁迫对不同切花月季品种花朵开花质量
的影响
$2&2&B开花级数和花径增大率B失水胁迫处理后
$ 品种的开花进程都快于对照"图 &-$!4 ’4A @:0AE,
尤为明显% $ 品种失水处理均在瓶插第 J 天盛开"!
级$!4’4AAP1E0A9TD@,在第 # 天萎蔫 "" 级$! 4 ’4A
@:0AE,在第 " 天萎蔫% 4 ’4AAP1E0A9TD@,盛开持续时
间为 J 天!4’4A @:0AE,盛开持续时间为 $ 天% 未失
水的 $ 者差异不大!都在瓶插第 ! 天盛开"! 级$!第
# 天萎蔫"" 级$%
花径增大率用来衡量切花开放程度% 4 ’4AAP
1E0A9TD@,和4’4A @:0AE,花径增大率的变化趋势基本
相同"图 &L$!在瓶插前 &! 天!花径增大率均显著大
于瓶插的前一天!都在盛末期"G 级$达到最大!$ 者
分别增加了 &&"_和 &JJ_# 失水处理均抑制花朵
的开放程度!4’4AAP1E0A9TD@,和4 ’4A @:0AE,的花径
增大率比 (b减少 &%_%
$2&2$B鲜质量损失率和瓶插寿命B失水程度用鲜
质量损失率来衡量!失水 $! = 后4’4AAP1E0A9TD@,的
鲜质量损失率为 $J2"_!4’4A @:0AE,为 &"2$_% 可
见前者比后者在遭受水分胁迫时更易损失水分%
$! =失水胁迫后! 4 ’4AAP1E0A9TD@,的瓶插寿命为
G2" 天!4’4A @:0AE,的瓶插寿命为 !2& 天!而没有进
行失水胁迫的瓶插寿命分别为 "2# 天和 "2G 天%
4’4AAP1E0A9TD@,的瓶插寿命缩短百分比为 &"2!_!
4’4A @:0AE,的瓶插寿命缩短百分比为 J"2C_!说明
4’4AAP1E0A9TD@, 对失水胁迫耐性显著强于 4 ’4A
@:0AE,"表 &$%
图 &B失水胁迫对切花月季花朵开花级数和花茎增大率的影响
Y9O5&B*SER:0SFD:E7@:7E@@0A R=DAOE7D:E@0SS10FE70?EA9AO9ATEZDAT S10FE7T9D>E:E79AR7ED@E7D:E0SR4:70@ER41:98D7@
表 CE失水胁迫对不同切花月季品种瓶插寿命影响!
:$?GCE;&&’@"4&<$"’#(’&%@%"/"#’//41+$/’-%&’4&@."#4/’@.-"%+$#/
品种
(41:98D7@
处理
,7ED:>EA:k=
鲜质量损失率
.0@@7D:E0SS7E@= >D@@k_
瓶插寿命
/D@E19SEkT
缩短天数
KDP@TER7ED@ETkT
缩短百分比
KER7ED@ETk_
4阳光雄狮, % % s% "2# s%2GD % %
4 ’4AAP1E0A9TD@, $! $J2" s%2C G2" s%2#U &2& &"2!
4太阳石, % % s% "2G s%2"D % %
4 ’4A @:0AE, $! &"2$ s$2& !2& s%2#U $2! J"2C
BB" 不同字母表示经 K4ARDA 氏新复极差法检验同一品种不同处理后瓶插寿命在 %2%G 水平上差异显著" " \J$ % ,=ET9SE7EA:1E:E7>EDA@
:=E@D>E70@ER41:98D7@0ST9SE7EA:FD:E7@:7E@@:7ED:>EA:@9OA9S9RDA:T9SE7EARED:%2%G 1E8E1UPK4ARDA,@>41:9?1E7DAOE:E@:" " \J$5下同% ,=E@D>E
UE10F5
BB从失水胁迫后鲜质量损失率和瓶插寿命缩短百
分比看4’4AAP1E0A9TD@,易失水!但失水胁迫耐性高
于4’4A @:0AE,# 从失水胁迫后开花级数和花径增大
率看失水胁迫促进花朵开放进程!花朵开放程度受
到抑制!$ 者表现一定的相关性!4 ’4AAP1E0A9TD@,在
瓶插第 J ‘G 天开花级数为 ! ‘G!处于盛开期!花径
不断增大!随后减小# 而4 ’4A @:0AE,在瓶插第 J ‘!
天开花级数为 ! ‘G!处于盛开期!花径不断增大!随
后减小%
FDFE失水胁迫对不同切花月季品种 OQ)含量和
"I
B第 # 期 谢利娟等’ 月季切花品种间失水胁迫耐性与抗氧化酶和内肽酶之间的关联
抗氧化相关酶活性的影响
[K-是膜脂过氧化产物!其含量的高低反映膜
系统受伤害的程度% 图 $ 可看出’ 失水胁迫处理增
加了 $ 品种花瓣和叶片中的 [K-含量!且花瓣和叶
片表现相似的趋势!在整个瓶插期间均高于对照
"Na%2%G$!尤其在失水胁迫 $! = 后!$ 者的 [K-
含量显著高于对照!失水胁迫耐性较强的品种
4’4AAP1E0A9TD@,在失水处理后的瓶插期间花朵和
叶片中 [K-含量低于失水胁迫耐性较弱的 4 ’4A
@:0AE,!在瓶插前 G 天 4 ’4AAP1E0A9TD@,的花朵和叶
片中 [K-增加较为平缓!而4’4A @:0AE,在瓶插第 G
天 [K-含量显著增加!这与 $ 品种失水胁迫后的开
花指数和瓶插寿命结果相一致% 上述结果表明’ 失
水胁迫引起花朵和叶片的膜脂过氧化!且花瓣和叶
片表现相似的趋势!失水胁迫耐性较强品种在失水
$! = 后 [K-含量增加缓慢!有较长的瓶插寿命%
图 $B失水胁迫对切花月季不同品种花瓣和叶片 [K-含量的影响
Y9O5$B*SER:0SFD:E7@:7E@@0A [K-R0A:EA:9A ?E:D1@DAT 1ED8E@0SR4:70@ER41:98D7@
图 JB失水胁迫对切花月季不同品种花瓣和叶片 ’dK!(-,和 d^K活性的影响
Y9O5JB*SER:0SFD:E7@:7E@@0A :=EDR:989:9E@0S’dK! (-,DAT d^K9A ?E:D1@DAT 1ED8E@0SR4:70@ER41:98D7@
BB ’dK是植物抵御活性氧伤害的重要酶类%
图 J-和 JL可知’ $ 品种花瓣中的 ’dK活性明显高
于叶片!失水胁迫增加 $ 品种叶片和花朵中 ’dK酶
活性!在随后瓶插期间花瓣与叶片变化趋势不一致!
花瓣中表现为降-升-降的趋势!失水胁迫耐性较
强品种4’4AAP1E0A9TD@,的 ’dK峰值出现在瓶插第
! 天!而耐性较弱品种4 ’4A @:0AE,的 ’dK峰值出现
在瓶插第 J 天# 失水胁迫后叶片中 ’dK的变化趋势
#I
林 业 科 学 !" 卷B
为持续升高% 表明失水胁迫对花朵的影响大于叶
片!花朵先于叶片衰老%
(-,是抗氧化的主要酶类!由图 J(和 JK可
知’ 经失水胁迫处理或 (b的花朵和叶片在瓶插期
间 (-,活性均表现为先升后降的趋势# 失水胁迫
处理提高了花朵和叶片中 (-,酶活性!但在瓶插期
间花朵和叶片中 (-,酶活性低于 (b# 从失水胁迫
对 $ 品种花朵和叶片的 (-,活性差异看!(b的
(-,活性的峰值出现在瓶插第 G 天!经失水胁迫的
(-,活性的峰值出现在瓶插第 ! 天!失水胁迫耐性
较强品种4’4AAP1E0A9TD@,的花瓣和叶片中 (-,活
性高于4’4A @:0AE,品种% 可见失水胁迫能引起花瓣
和叶片 (-,酶活性的增加!耐失水胁迫的品种在瓶
插期间花瓣和叶片有相对较高的 (-,活性%
图 !B失水胁迫对切花月季不同品种花瓣和叶片内肽酶活性的影响
Y9O5!B*SER:0SFD:E7@:7E@@0A R=DAOE@0SEAT0?E?:9TD@EDR:989:P9A ?E:D1@DAT 1ED8E@0SR4:70@ER41:98D7@
d^K是清除活性氧过氧化氢的主要酶类!失水
胁迫显著增加 $ 品种花朵中的 d^K酶活性!其中
4’4A @:0AE, 花瓣中 d^K活性增加 !G_! 4 ’4AAP
1E0A9TD@,花瓣 d^K活性增加 $$J_% 但失水处理对
叶片 d^K酶活性的影响因品种不同有所差异!
4’4AAP1E0A9TD@,叶片 d^K活性增加 &""_!而4 ’4A
@:0AE,几乎没有增加!表明失水胁迫对月季切花
d^K酶活性的影响不仅与品种有关!而且对同一品
种&不同器官"花朵和叶片$中的 d^K酶活性影响也
不同% 复水后瓶插期间!4 ’4AAP1E0A9TD@,品种花瓣
中 d^K酶活性表现为先显著降低后缓慢上升再上
升的趋势!在瓶插第 ! 天达到最高峰!叶片中 d^K
酶活性一直是缓慢下降!在瓶插第 " 天甚至低于对
照# 4’4A @:0AE,品种花瓣 d^K活性则表现为先降
低再快速上升再下降的趋势!在瓶插第 J 天达到高
峰!叶片中 d^K在前期缓慢下降!到瓶插第 G 天开
始上升!在瓶插第 " 天达到最大值% 上述结果表明
失水胁迫处理对 4 ’4AAP1E0A9TD@,的影响大于 4 ’4A
@:0AE,!复水后前者有较强的恢复能力%
FDJE失水胁迫对不同切花月季品种内肽酶活性的
影响
失水胁迫 $! = 后 $ 品种花瓣和叶片的内肽酶
活性均显著增加!在瓶插第 & 天即复水后又迅速降
低!随后缓慢增加# 4 ’4AAP1E0A9TD@,在瓶插第 G 天
花瓣内肽酶活性迅速增加!4 ’4A @:0AE,则在瓶插第
! 天花瓣内肽酶活性迅速增加# 而4 ’4AAP1E0A9TD@,
和4’4A @:0AE,叶片中的内肽酶活性在复水后一直缓
慢增加!与对照差异不明显%
$品种在瓶插期间花瓣和叶片的内肽酶活性持续
上升!瓶插前 G天花瓣表现为增加缓慢!在瓶插第 " 天
内肽酶活性急剧升高!但叶片在整个瓶插期间一直缓
慢增加!表明花瓣在瓶插第 " 天已进入衰老期!而叶片
的衰老则相对滞后% 从品种间内肽酶活性差异看!
4’4AAP1E0A9TD@,的内肽酶活性一直高于4’4A @:0AE,%
上述结论说明’ 花瓣内肽酶活性的迅速增加与
切花的衰老密切相关!4 ’4AAP1E0A9TD@,有较强的失
水胁迫耐性与复水后内肽酶活性缓慢增加相关联!
叶片比花朵有更强的失水胁迫耐性与花枝失水胁迫
后复水内肽酶持续缓慢增加相关联%
FDIE失水胁迫对不同月季切花品种内肽酶种类的
影响
失水 $! = 后瓶插期间!在 ?6" 条件下采用蛋白
酶专一性抑制剂对 $ 品种的内肽酶种类进行测定%
$ 品种在失水胁迫及复水瓶插期间!花瓣中至
少有金属蛋白酶&巯基蛋白酶和丝氨酸蛋白酶 J 种
内肽酶存在"表 $$!其中金属蛋白酶和巯基蛋白酶
的活性一直较低!而丝氨酸蛋白酶活性较高!在整个
瓶插期间占主导地位% 比较 $ 品种失水胁迫及瓶插
期间丝氨酸蛋白酶活性变化规律可看出’ $ 品种失
水胁 迫 均 提 高 丝 氨 酸 蛋 白 酶 的 活 性! 4 ’4AAP
1E0A9TD@,在瓶插前 ! 天变化缓慢!且增加幅度较小!
到第 G 天显著增加# 而4’4A @:0AE,在前 J 天缓慢增
加!增加幅度大于 4 ’4AAP1E0A9TD@,!在第 ! 天显著
增加"Na%2%G$% $ 品种叶片的变化规律与花瓣类
似!但变化幅度均小于花瓣% 可见丝氨酸蛋白酶是
影响切花衰老的主要酶类!推测 $ 品种失水胁迫耐
II
B第 # 期 谢利娟等’ 月季切花品种间失水胁迫耐性与抗氧化酶和内肽酶之间的关联
性之间的差异!与花瓣中丝氨酸蛋白酶活性诱导之 间的差异有关%
表 FE蛋白酶抑制剂对切花月季不同品种花瓣内肽酶活性的影响!
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抑制剂
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品种
(41:98D7@
处理
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+0AE
抑制百分比 )A=9U9:9AODR:989:Pk_
% T & T $ T J T ! T G T " T
4 ’4AAP (b %2%D "2$D G2CD G2#D !2&U $2IR &2$T %2%E
金属蛋白酶 1E0A9TD@, $! = %2%D $2!R G2#D !2JU !2&U J2"U %2%T %2%T
[E:D10?70:ED@E (b %2%D !2JD !2&D J2CDU J2JU J2&U &2&R %2"R
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巯基蛋白酶 1E0A9TD@, $! = %2%D &2JR J2!D J2$D $2#DU $2GU %2&T %2%T
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BB"’ 同一行相同字母表示经 K4ARDA 氏新复极差法检验在 %2%G 水平上差异不显著" " \J$ %
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表 JE蛋白酶抑制剂对切花月季叶片内肽酶活性的影响
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抑制剂
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品种
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巯基蛋白酶 1E0A9TD@, $! = %2%D "2&D G2CD G2"D !2!U $2IR %2%T %2%T
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丝氨酸蛋白酶 1E0A9TD@, $! = %2%D G#2#U !&2GE !J2GTE !"2$RT !I2GR G!2!U GI2"D
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4 ’4A @:0AE,
$! = %2%D GJ2&D J&2IR JG2#R JC2#R !J2!R !I2"U G!2CD
JB讨论
JDCE月季切花品种间失水胁迫耐性与抗氧化酶之
间的关系
失水胁迫引起生物膜受损伤的现象已被许多学
者证实!但损伤机理尚不清楚% 近年来!部分学者应
用生物自由基伤害学说认为干旱增加植物体内的活
性氧含量!促进膜脂过氧化作用或膜脂脱脂反应
"[R(07T ’$/;5!&C"C$!同时植物形成酶促和非酶促
的抗氧化防御系统以保护细胞免受伤害!其中
’dK! d^K!(-,是清除活性氧过程中最重要的 J 种
保护酶!’dK催化超氧自由基歧化反应生成 d$ 和
6$d$!产生的 6$d$ 再由 d^K和 (-,除去 " 余叔
文!&CCI$%
植物组织耐脱水能力与自身维持活性氧代谢平
衡的能力有关!即与活性氧清除剂 ’dK! d^K和
(-,活性有关"单宁伟等!$%%G# 李永红等!$%%J$%
但同时研究月季切花品种间花瓣和叶片的失水胁迫
耐性与 ’dK! d^K!(-,和 [K-的关系未见报道%
本研究 $ 品种结果表明’ 4’4A @:0AE,在失水胁迫期
间有较强的保水能力!而4 ’4AAP1E0A9TD@,有较强的
复水能力!即较强的失水胁迫耐性% 通过测定失水
胁迫后膜脂过氧化反应!4 ’4AAP1E0A9TD@,的花瓣和
叶片 [K-含量稍高于4 ’4A @:0AE,!但花瓣中 ’dK!
d^K和 (-,酶活性相比对照增加的幅度!均高于
4’4A @:0AE,失水胁迫后花瓣中 J 种酶增加的幅度!
而瓶插期间4’4AAP1E0A9TD@,花瓣和叶片的 [K-含
量均低于 4 ’4A @:0AE,!’dK! d^K和 (-,酶活性高
于4’4A @:0AE,!且 J 种酶的高峰均出现在瓶插寿命
结束前 & 天!即瓶插第 ! 天!比4 ’4A @:0AE,花瓣中 J
种酶的高峰晚 & 天出现% 这表明失水胁迫对4’4AAP
1E0A9TD@,花瓣的膜损伤大于 4 ’4A @:0AE,!复水后
CI
林 业 科 学 !" 卷B
4’4AAP1E0A9TD@,的细胞内自身维持活性氧代谢平
衡的能力强于4’4A @:0AE,!这与前面结果相吻合% $
品种失水胁迫后瓶插期间叶片的 ’dK! d^K和 (-,
J 种酶活性与对照差异不显著!这表明 $! = 失水胁
迫处理未造成月季切花叶片的膜损伤!月季切花的
叶片比花瓣有更高的失水胁迫耐性%
以上结果可以明确’ 月季品种间失水胁迫耐性
的差异不是与失水胁迫后花瓣中 [K-含量增加的
幅度相关!而是与切花复水瓶插期间的 [K-含量
和 ’dK! d^K和 (-,酶的活性增加幅度相关联# 月
季切花瓶插期间!J 种抗氧化酶活性高峰的出现与
花瓣衰老相关联%
JDFE月季切花品种间失水胁迫耐性与内肽酶活性
和种类诱导的关联
植物失水胁迫过程往往伴随蛋白质降解!目前
普遍认为植物体蛋白质的降解先是由内肽酶的作
用!将蛋白质水解成小肽!再由外肽酶起作用将小肽
彻底水解成氨基酸!然后这些终产物被用于贮存或
运输% 本试验 $ 品种失水胁迫后!$ 品种花瓣的内
肽酶活性变化结果!结合失水胁迫后 $ 品种的鲜质
量损失率和瓶插寿命缩短百分比的结论!表明$! =
失水处理后! 4 ’4AAP1E0A9TD@,的内肽酶活性高于
4’4A @:0AE,!复水瓶插后4 ’4AAP1E0A9TD@,的自我修
复能力强于4’4A @:0AE,!与4 ’4AAP1E0A9TD@,失水耐
性强于4’4A @:0AE,结论相一致%
研究表明’ 植物遭受水分胁迫后!能诱导新的
内肽酶产生!但诱导的内肽酶种类不仅因植物种类
不同而有所差异!如在蚕豆"30AE@’$/;5!&CCG$&豇豆
"b=DAAD<(=0?7D’$/;5!&CCC$&小麦"吴小平等!&CC!#
’798D19’$/;5!&CCI$和拟南芥"b09;4>9’$/;5!&CCJ$等
植物上!水分胁迫诱导产生的主要是巯基蛋白酶!在
月季切花花瓣中诱导产生的主要是丝氨酸蛋白酶#
而且诱导产生的内肽酶种类与不同失水胁迫耐性的
品种间有关% 对小麦的研究表明"吴小平等!&CC!#
’798D19’$/;5!&CCI$!在 *^N渗透胁迫下!抗旱性不
同的品种叶片内肽酶活性诱导升高幅度和活性组成
的变化不同’ 抗旱品种上升幅度远小于敏感品种#
$ 品种叶片中的内肽酶主要是巯基蛋白酶!其活性
因渗透胁迫而显著提高!$ 品种叶片中没有检测到
丝氨酸蛋白酶!其活性在敏感品种中没有因渗透胁
迫被诱导!但在抗旱品种中却显著被诱导# 对月季
切花的研究表明 "赵喜亭等!$%%I$!在自然失水胁
迫下!耐性强的品种花瓣内肽酶活性上升的幅度远
大于中度耐性品种!$ 品种花瓣均存在丝氨酸蛋白
酶!耐性强的品种提高幅度远低于中度耐性品种%
本试验研究失水胁迫对 $ 品种叶片和花瓣内肽酶种
类诱导和复水瓶插后内肽酶的变化% 结果表明’ 失
水胁迫并没有检测到新的内肽酶种类!但丝氨酸蛋
白酶在失水胁迫和后期瓶插中占主导地位!变化最
为剧烈!但失水胁迫耐性较强品种 4’4AAP1E0A9TD@,
花瓣中丝氨酸蛋白酶变化幅度明显低于 4 ’4A
@:0AE,!前者在瓶插第 ! 天丝氨酸蛋白酶活性显著
增加!而4’4A @:0AE,在瓶插第 ! 天显著增加!与 $ 品
种失水胁迫后的瓶插寿命变化一致%
由此可见’ 本试验所获得的切花月季品种间失
水胁迫耐性与内肽酶活性和种类之间的关联与上述
农作物之间存在很大的差异!月季切花品种间失水
胁迫耐性的差异与丝氨酸蛋白酶活性诱导相关联%
JDJE抗氧化相关酶活性和内肽酶活性之间的关联
水分胁迫能使植物产生各种生理生化反应!如
渗透调节&光合和呼吸代谢&活性氧代谢&糖代谢&内
源激素和酶系统的变化等"LD7UD7D’$/;5!&CCI$% 水
分胁 迫 会 引 起 小 麦 " 崔 香 环 等! $%%# $& 番 茄
"E8-(@’+#%-(" ’#-&;’"$&.$ "史庆华等! $%%! $&水稻
"Z+8L/ #/$%=/$"孙骏威等!$%%!$等大田作物抗氧化
酶的变化!清除植物体内产生的自由基# 水分胁迫
提高了 蚕豆 "30AE@’$/;5! &CCG $& 豇 豆 "b=DAAD
(=0?7D’$/;5!&CCC$&小麦 "吴小平等!&CC!# ’798D19
’$/;5!&CCI$和拟南芥"b09;4>9’$/;5!&CCJ$等植物体
内内肽酶活性!加速蛋白质水解成氨基酸% 但同时
对植物水分胁迫下氧化酶和内肽酶之间的关联的研
究未见报道% 本试验中 $ 品种失水胁迫后!前者鲜
质量损失率大于后者!研究发现品种花瓣中 ’dK!
d^K和 (-,抗氧化酶活性和内肽酶活性增加有很
好的同步性!而且4 ’4AAP1E0A9TD@,花瓣中的抗氧化
酶和内肽酶活性增加幅度均大于4’4A @:0AE,%
这种复水瓶插期间抗氧化酶高峰早于内肽酶显
著增加导致瓶插寿命结束的现象可能是植物遭受水
分胁迫后!植物抗氧化防御系统立即启动!清除体内
自由基以保护细胞免受伤害的同时!蛋白质在内肽
酶催化下被水解!随着切花衰老!细胞内自由基不断
增加!抗氧化酶活性不断增强!当自由基过量时导致
抗氧化酶系统的崩溃!加速内肽酶的活性!从而导致
切花衰老% 至于抗氧化系统的崩溃是通过何种信号
和途径来加速内肽酶活性有待进一步研究%
!B结论
采用 失 水 胁 迫 后 复 水 瓶 插 处 理 4 ’4AAP
1E0A9TD@,和4 ’4A @:0AE,品种!以探讨品种间失水胁
迫耐性与抗氧化酶和内肽酶的关系% 明确了月季切
%C
B第 # 期 谢利娟等’ 月季切花品种间失水胁迫耐性与抗氧化酶和内肽酶之间的关联
花品种间失水胁迫的差异与 ’dK! d^K和 (-,活性
高峰出现和内肽酶活性以及丝氨酸蛋白酶的显著增
加相关联# 抗氧化酶活性高峰出现和内肽酶活性的
显著增加与切花瓶插寿命有良好的同步性%
参 考 文 献
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期间 内 肽 酶 与 活 性 氧 累 积 的 关 系5中 国 农 业 科 学! J#
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酶的影响5园艺学报!J% "J$ ’ JG$ HJG!5
丛日晨!赵喜亭!刘晓辉!等5$%%JU5月季切花采后花瓣内肽酶活性
的变化5园艺学报!J% "$$ ’ $J$ H$JG5
崔香环!李欢庆!郝福顺5$%%#5水分胁迫下小麦幼苗的抗氧化机制
分析5河南农业科学!!’ $G H$I5
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施5农业工程学报!"!$ ’ &C! H&CI5
高俊平!孙自然!周山涛5&CC!5月季切花真空预冷水分损失与补充的
研究5园艺学报!$!"!$ ’ JI& HJIG5
李永红!张常青!谭B辉!等5$%%J5抗氧化剂对月季切花失水胁迫
耐性和 ’dK! d^K活性的影响5中国农业大学学报!I "G $ ’ &!
H
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性与其超氧化物歧化酶之间的关联5中国农业科学!JI " # $ ’
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性的诱导及对花朵衰老进程的影响5中国农业科学!!&"$$ ’ G&"
HG$!5
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!责任编辑B王艳娜"
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