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Changes of Antioxidant Enzymes, Ethylene Production and Polyamines inBougainvillea glabra

叶子花衰老过程中抗氧化酶、乙烯生成速率和多胺含量的变化



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (4) : 722~724
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 11 - 16; 修回日期 : 2005 - 02 - 03
基金项目 : 甘肃省教育厅科研专项基金项目 ( GDK02121213)
叶子花衰老过程中抗氧化酶、乙烯生成速率和多胺
含量的变化
刘建新 赵国林
(陇东学院生命科学系 , 庆阳 745000)
摘  要 : 研究叶子花和毛叶子花在开花后苞叶中可溶性蛋白质、氨基酸、丙二醛 (MDA ) 含量 , 超氧
阴离子 (O·2 ) 产生速率 , 超氧化物歧化酶 ( SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 ( POD ) 活性 , 乙烯
生成速率和多胺含量的变化。结果表明 , 随花的开放和衰老 , 苞叶中的可溶性蛋白质和多胺含量及 SOD、
CAT、POD活性先升后降 , 氨基酸含量持续增加 , 末期下降 , O·2 产生速率和 MDA含量逐渐升高 , 乙烯生
成速率呈跃变型变化特征。两种叶子花苞叶的衰老过程基本一致。
关键词 : 叶子花 ; 衰老 ; 抗氧化酶 ; 乙烯生成量 ; 多胺含量
中图分类号 : S 68  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0420722203
Changes of An tiox idan t Enzym es, Ethylene Production and Polyam ines in
B ouga invillea g labra
L iu J ianxin and Zhao Guolin
(D epartm ent of L ife Science, L ongdong U niversity, Q ingyang 745000, Ch ina)
Abstract: Changes of contents of soluble p rotein, free am ino acid, O·2 and malondialdehyde (MDA ) ,
activities of superoxide dismutase ( SOD ) , catalase ( CAT) , and peroxidase ( POD ) , ethylene p roduction
and polyam ines contents in bract of two varieties of B ouga invillea g labra were investigated during senescence.
The results showed that with the flower opening and senescence, the contents of soluble p rotein, free am ino
acid and polyam ines, the activities of SOD, CAT and POD in B ougainvillea g labra bract were increased first
and later decreased, free am ino acid contents increased continually and decreased at lasting phase, O·2 genera2
tion rate and MDA contents had an ascend tendency and ethylene p roduction changed according to climacteric
character. The bract senescence of B ougainvillea g labra Choisy was the same with B ougainvillea spectabilis
W illd app roximately.
Key words: B ougainvillea g labra; Senescence; Antioxidant enzyme; Ethylene p roduction; Polyam ines
content
1 目的、材料与方法
叶子花为紫茉莉科叶子花属的常绿藤状灌木。有关鲜切花衰老研究的报道很多〔1, 2〕, 但鲜花自然
脱落衰老研究很少 , 未见有叶子花衰老的研究。作者研究了叶子花苞叶衰老过程中抗氧化酶、乙烯生
成量和多胺含量的动态 , 旨在为延缓叶子花衰老提供理论依据。
试验材料用本院生命科学系生物园日光温室盆栽的通过组织培养繁殖的叶子花 (B ougainvillea
g labra Choisy) 和毛叶子花 (B. spectabilis W illd)。在 2002年 11~12月叶子花开花期选择生长一致的
健壮植株各 60盆 , 观察植株开花情况 , 将同一部位新长出的叶状苞叶挂牌标记 , 并开始取样分析 ,
直至苞叶出现失水萎蔫为止。每隔 4 d取样 1次 , 共 7次 , 于上午 9~10时剪取苞叶 , 吸干露水并擦
 4期 刘建新等 : 叶子花衰老过程中抗氧化酶、乙烯生成速率和多胺含量的变化  
掉灰尘 , 混匀后低温保存 , 及时测定超氧化物歧化酶 ( SOD )〔3〕、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶
( POD) 活性 , 可溶性蛋白质、氨基酸〔4〕、丙二醛 (MDA )〔5〕含量 , 超氧阴离子 (O·2 ) 产生速率〔6〕,
多胺含量〔7〕及乙烯生成速率〔1〕, 3次重复。
2 结果与分析
211 可溶性蛋白质和氨基酸含量的变化
图 1显示 , 叶子花和毛叶子花苞叶可溶性蛋白质含量呈单峰曲线变化。随苞叶生长可溶性蛋白质
含量开始缓慢增加 , 第 12天达到高峰 , 然后迅速下降。毛叶子花可溶性蛋白质含量始终高于叶子花。
氨基酸含量峰值的出现基本上与蛋白质快速下降同步 (图 2)。
图 1 叶子花苞叶中可溶性蛋白质含量的变化
F ig. 1 Changes of soluble prote in con ten t in
B ouga invillea bracts
图 2 叶子花苞叶中游离氨基酸含量的变化
F ig. 2 Changes of free am ino ac id con ten t in
B ouga invillea bracts
212 SOD、CAT、POD活性的变化
由图 3可见 , 叶子花和毛叶子花苞叶 SOD、
CAT、POD活性变化趋势类似 , 均随花的开放开
始缓慢增加 , 然后迅速降低 , 第 16天活性最大 ,
第 28天 SOD活性分别为最大值的 69%和 67% ,
CAT活性为 3816%和 5310% , POD 活性为 75%
和 70%。
213 MDA含量和超氧阴离子产生速率的变化
由图 4可知 , 两种叶子花开花后苞叶 MDA含
量开始缓慢增加 , 第 12天后增加迅速 , 28 d时分
别为开始时的 2125 倍和 2164 倍 ; 超氧阴离子
(O·2 ) 第 8天开始急剧增加 , 28 d时分别为开始
时的 1161倍和 1159倍。
214 乙烯生成速率和多胺含量的变化
叶子花和毛叶子花苞叶中乙烯生成速率呈跃
变型变化特征 , 开花后逐渐增加 , 第 12天时出现
峰值 , 然后下降 , 28 d 时分别为最大值的
41118%和 52146% (图 4)。多胺含量开始增加 ,
第 8 天后迅速下降 , 28 d 时分别为峰值的
84194%和 84102% (图 4)。说明叶子花衰老与乙
烯和多胺变化存在密切关系。
图 3 叶子花苞叶中 SOD、CAT、POD活性的变化
F ig. 3 Changes of SOD, CAT and POD activ ities in
B ouga invillea bracts dur ing senescence
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园   艺   学   报 32卷
图 4 叶子花苞叶中 MDA、多胺含量和 O·2 、乙烯生成速率的变化
F ig. 4 Changes of MDA, polym ines con ten t and O·2 , ethylene production in B ouga invillea bracts
  抗氧化酶活性变化与花朵衰老密切相关〔2〕。本试验中 SOD、CAT和 POD活性高峰出现晚于 O·2
速升期。说明苞叶 O·2 诱导了抗氧化酶活性的提高 , 但随 O·2 迅速积累 , 抗氧化酶活性降低 , 活性氧
代谢失调产生对膜脂的毒害作用 , MDA含量增加 , 膜脂过氧化加强 , 蛋白质分解加快 , 氨基酸含量
急剧增加 , 苞叶开始快速衰老死亡。乙烯生成速率峰值出现后 MDA含量进入速升阶段 , 表明乙烯生
成量增加促进了细胞膜组分和透性的改变 , 引起细胞内含物外渗 , 加速苞叶衰老。因此 , 活性氧代谢
失调和乙烯生成量增加引发的生物膜结构破坏是叶子花衰老的重要原因之一。
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