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Efect of Water Deficit Stress on Endopeptidase Activity in Petals of Cut Rose‘Belami’

失水胁迫对切花月季‘贝拉米’ 内肽酶的影响



全 文 :园 艺 学 报 2O03,30(3):352~354
Acta Ho~etdttane Sinica
失水胁迫对切花月季 ‘贝拉米’内肽酶的影响
丛日晨 赵喜亭 高俊平
(中国农业大学观赏园艺与园林系,北京 100094)
摘 要:以中度耐失水胁迫切花月季品种 ‘贝拉米’(Rosa hybri~ ‘Belami’)为试材,在室温条件下进
行 30 h失水胁迫处理后复水并瓶插 ,研究花瓣中可溶性蛋白质和游离氨基酸含量以及内肽酶活性的变化。
结果表明,失水胁迫提高了可溶性蛋白质和游离氨基酸含量,复水后处理花瓣仍高于对照;失水胁迫提高
了内肽酶活性,复水后,在碱性条件下仍高于对照,在酸性条件下却低于对照。失水胁迫可能启动了新型
内肽酶种类。
关键词:月季;切花;失水胁迫 ;内肽酶
中图分类号:S 68 文献标识码 :A 文章编号:0513—353X (2003)03—0352-03
1 目的、材料与方法
近年来我们以探讨月季切花失水胁迫耐性机理为目的开展研究【1.2]。最近探讨了耐失水胁迫品种
‘萨蔓莎’和中度耐失水胁迫品种 ‘贝拉米’在开花和衰老进程中花瓣内肽酶活性和种类的变化,明
确了不同类型之间存在一定的差异【3J。本研究旨在探讨失水胁迫处理对中度耐失水胁迫切花月季品种
‘贝拉米’(Rosa hybriaa ‘Belami’)内肽酶活性和种类的影响。
试验于2001年在中国农业大学进行。月季切花为春季试材,采收标准为花朵 2级【4J。花材采收
后到失水胁迫处理开始时,一直插于盛有清水的桶中。花枝按照长 25 cm、3片复叶的标准统一剪切。
失水胁迫采用 30 h的断水处理,温度为 22~25cI二、相对湿度为 30% ~35%。胁迫结束后,在水中把
花枝末端剪掉 1 cm,在蒸馏水中复水 2 h,再转入清水中进行瓶插观察。对照花材一直置于清水中。
处理前后和瓶插期间定期观测开花级数,同时定期取花瓣样品液氮速冻后在 一40cI二冰箱保存。失水胁
迫程度用花朵水势和花枝鲜样质量损失率来表示⋯1。
把两轮外层和内层花瓣去掉,取中层花瓣用于测定内肽酶活性i5,63、可溶性总蛋白质【 ]和游离氨
基酸 j含量。对胁迫结束后的和未经胁迫的 2级花朵在 pH 6和 pH 10条件下的内肽酶进行抑制剂种
类检验 j:在上清液中分别加入 1.0 mmol/L、5.0 mmol/L和 1.0 mmoL/L的金属蛋白酶抑制剂 Ethylene
diamine tetracetic acid(EDTA)、丝氨酸蛋 白酶抑 制剂苯基磺酰 氟化物 Phenylmethylsulfonyl fluoride
(PMSF)、巯基蛋白酶抑制剂碘乙酸 Iodoaeetie acid(IA)。单枝花样本,3次重复。
2 结果与分析
2.1 失水胁迫对花朵水势和开花进程的影响
对 ‘贝拉米’在室温下进行 30 h失水胁迫处理后 ,花朵水势为 一2.10 MPa,比处理前降低 了
1.25 MPa,花枝鲜样质量降低了 14.4%。失水胁迫后 ,处理与对照的开花级数在前两天都为 2级,从
第 3天开始,处理花朵盛开 (4级),第4天开始萎蔫 (6级);对照在第 5天才达到盛开期。这说明
失水胁迫加快了开花进程 (图 1)。
收稿 日期:2002—08—10;修回日期:2003—02—13
基金项目:国家自然科学基金项 目 (39870490)
*通讯作者,E-mail:gaojpcy@95777.eom
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3期 丛 日晨等:失水胁迫对切花月季 ‘贝拉米’内肽酶的影响 353
2.2 失水胁迫对花瓣中可溶性蛋白质和游离氨
基酸含量的影响
失水胁迫处理后,花瓣中可溶性蛋白质含量
明显增高。在复水后的整个瓶插过程中,处理花
朵可溶性蛋白质含量都高于对照,但是变化趋势
没有改变,都在盛开 (4级)时达到最高。失水
胁迫提高了从胁迫到复水瓶插整个过程中游离氨
基酸的含量 ,但没有改变变化趋势 ,对照与处理
都在萎蔫时 (6级)达到最高 (图2)。
2.3 失水胁迫对花瓣中内肽酶活性的影响


0
1 2 3 4 5 6
处理后瓶插天数
Vasing days after treatment
图1 失水胁迫对切花月季 ‘贝拉米’开花级数的影响
№ .1 Efect ofwater difcit stress伽 flower opmlng
index of cut rose ‘Bdami’
前面的工作表明,分光光度法测定内肽酶活性时,存在 pH6和 pill0两个峰值 引。分别用 pH6和
pH1O缓冲液对 ‘贝拉米’内肽酶活性进行测定。图3表明,无论是 pH6还是 pill0,失水胁迫处理花
朵内肽酶活性明显高于对照。但是,复水后内肽酶活性在 pH6测定条件下胁迫处理低于对照,而
pill0测定条件下,胁迫处理却显著高于对照。
羞喜 耋 重
糖 、一
Z 2 4 b
处理后 复水后
After treat.After rehydra.
开花级数 Flower opening index
图2 失水胁迫对切花月季 ‘贝拉米’花瓣中可溶性蛋白质
和游离氨基酸含量的影响
№ .2 Efect ofwaterdefidt stress伽 the contents of soluble
lxot~ andfree amino add in petals of cut rose ‘Bdami’
2.4 失水胁迫对花瓣中内肽酶种类的影响
对未经胁迫的 2级花朵和胁迫结束后的花朵
在 pH6和 pill0条件下进行内肽酶抑制剂检验,
以不加任何抑制剂的酶原液为参照,抑制剩余活
性结果见表 1。
在pH6条件下 ,LA和 PMSF对处理和对照花
朵的内肽酶活性产生 了相同程度的抑制作用,
说明对照和处理花朵在酸性条件下存在巯基蛋白
酶和丝氨酸蛋白酶。结合图 2结果推测在酸性条
件下内肽酶活性的提高可能是由其它内肽酶所
致,即失水胁迫可能启动了新型内肽酶种类;在

!ig



2 2 4 6
处理后 复水后
Af tertreat.Af terrehydra.
开花级数 Flower opening index
0
图3 失水胁迫对切花月季花 ‘贝拉米’花瓣内肽酶活性的影响
№ .3 Ef ect ofwater defidt stress伽 ea,lopekhee activity
in petals of cut rose ‘Bdami’
表 1 不同抑制剂对失水胁迫后切花月季’贝拉米’
花瓣中内肽酶活性的影响
Table 1 Ef ect ofdiferent inhibitors伽 aldopq,e,hee aOivity
in ofcut rose‘Bdami’ (△A340·h ‘rag~pro.)
处 理
Treatment
pH6 pH10
一 EDrA IA P^ sF — E叽 IA P F
注:同列相同字母表示在 5%水平上差异不显著,n:3。
Note:The s瞰 leter in the s瞰 roW nlearIs rio significant
diference at 5% level by Duncan’Smultiple rangetest(n:3).
pH 1O条件下,PMSF对处理和对照花朵的内肽酶活性产生了抑制作用 ,对处理花朵内肽酶活性的抑
制作用大于对照花朵 ,达到了显著差异水平,说明在碱性条件下,处理与对照花朵均存在丝氨酸蛋白
酶,失水胁迫提高了丝氨酸蛋白酶的活性。
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354 园 艺 学 报 30卷
归纳上述结果,失水胁迫提高了切花月季 ‘贝拉米’花瓣中可溶性蛋白和游离氨基酸含量 ,复水
后,仍保持了较高的水平。失水胁迫提高了花瓣内肽酶活性,复水后,内肽酶活性变化较为复杂。对
失水胁迫后启动的新型内肽酶种类以及调控机理,尚需进一步研究。
参考文献:
1 唐雪梅 ,高俊平,艾光艳,等 .切花月季品种失水胁迫耐性差异及忍耐极限初探 .园艺学报,1999,26(1):4l~48
2 张常青 ,唐雪梅,高俊平,等 .切花月季 ‘萨蔓莎’和 ‘加布里拉’失水胁迫耐性的差异.园艺学报 ,2OO2,29(6):556~560
3 丛 日晨 ,赵喜亭,刘晓辉,等 .月季切花采后花瓣内肽酶活性的变化.园艺学报,2003,30(2):232~235
4 高俊平 ,张晓红,黄绵佳,等 .月季切花开花和衰老进程中乙烯变化类型初探 .园艺学报,1997,24(3):274~278
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Efect of W ater Deficit Stress on Endopeptidase Activity in Petals of Cut Rose
‘Belami’
Cong Richen,Zhao Xiting,and Gao Junping
(D 打r删 ofOrnamental Horticulture and landscape Architecture,
Abstract:Flowers with branches of cut rose ‘Belami’ (Rosa y6 ‘Belami’),a cuhivar with middle
range tolerance to water deficit stress.were treated with 30 h water deficit stress at loom temperature and 40%
relative humidity. Then the flowers were reput in water. and vased continuously until loss of vasing value.
Changes of the contents of soluble protein and free amino acid, and endopeptidase activity in petals were
determined .The contents of soluble protein and free amino acid were increased obviously in treated petals as
como.-,~1 with untreated contro1. and the efect Was lasted even after rehydration and during flowers vasing.
Endopeptidase activty of petals in treated flowers Was much higher than in control immediately after treatment,
however the activity in treated flowers Was lower than in control at pH6 determination condition although it Was
higher at pHlO after rehydration.A new kind of endopeptidase might be induced by the treatment.
Key words:Rose;Cut flower;Water deftcit stress;Endopeptidase activity
妻 “全国桃遗传育种与栽培技术学术研讨会’征文通知
、霹 .、 2
会议时间:2003年 9月中旬。会议地点 :河南省郑州市。征文内容:桃种质资源的收集、保存 、鉴定 、创新 、利
用;桃遗传改良研究的新成果;桃育种技术研究 ,包括生物技术 、抗病性鉴定技术在桃育种中的应用 ;栽培生理及技
术研究,品种比较及生产试验总结 ;桃遗传育种 、栽培技术研究等专题综述。征文截止 日期:20O3年 8月 31日,以
当地邮局邮戳为准。论文限 4OO0~5000字,格式参照 《园艺学报》,清样稿和软盘各一份,也可网上投稿。论文收到
后将组织专家评审,入选者发正式会议通知,并编辑论文集。
论文邮寄地址:郑州市二里岗南 ,中国农业科学院郑州果树研究所;邮政编码:450(109;
联系人:王志强 王力荣;联系电话:0371—6815714,6815741;E-mail:peachcaas@holmail.com
中国园艺学会 2003—04—09
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