全 文 ：武汉植物学研究 2004，22(3)：259～263
Journal of Wuhan Botanical Research
贮藏时间对银杏花粉保护酶活性和萌发率的影响
赵文飞 ，邢世岩 ，姜永旭 ，杜成涛。
(1．山东农业大学林学院，泰安 271018；2．平度市麻兰镇林业开发中心，山东平度 262800}3．上港镇林业站，山东郯城 276100)
摘 要：研究了室温贮藏对银杏花粉萌发率及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、过氧化物酶(Peroxi—
dase，POD)、过氧化氢酶 (Catalase，CAT)活性的影响。结果表明，随着贮藏时间的延长，花粉萌发率由88．89 降到
15．76 ；贮藏 15 d之后超氧化物歧化酶活性降低了 8o ；过氧化物酶活性减少到原来的 1O ；过氧化氢酶活性也
减少了7o 。在室温贮藏条件下萌发率随保护酶活性的下降而降低。POD酶对花粉萌发率的影响比SOD、CAT酶
显著。
关键词：银杏 ；花粉；超氧化物歧化酶(SOD)；过氧化物酶(POD)；过氧化氢酶(cAT)
中图分类号：Q945 文献标识码：A 文章编号：1000—470X(2004)03—0259—05
Effects of Storage Time on Germination Percentage and Protective
Enzymes Activity of Ginkgo biloba L．Pollen
ZHAO Wen—Fei ，XING Shi—Yan ‘，JIANG Yong—Xu。，DU Cheng—Tao。
(1．College of Forestry，Shandong Agricultural University,Taian 271018，China}2．Malan Forestry Exploitation
Center，P[ngdu，Shandong 262800，China；3．Forestry Center of Shanggang，Tancheng。Shandong 276100，China)
Abstract：The effects of storage time on ginkgo pollen’S germination percentage，SOD (Supero—
xide dismutase)，POD (Peroxidase)and CAT (Catalase)activity were studied in this paper．The
results show that the pollen’S germination percentage degraded from 88．89 to 15．76 ；15
days later SOD activity decreased by 80 ；the activity of POD reduced significantly to its 10
primary activity；CAT activity declined 70％ slowly as well；with lengthening of storage time．
Protective enzymes activity dropping with the declination of pollen’S germination percentage
stored at room temperature．The effects of POD on germination percentage is larger than that of
SOD and CAT．
Key words：Ginkgo biloba L．；Pollen；Superoxide dismutase(S0D)；Peroxidase(POD)；Catalase
(CAT)
银杏(Ginkgo biloba L．)属雌雄异株，主要靠风
媒传粉，由于存在雌雄异株异熟现象，给银杏自然授
粉带来困难。集约化经营的银杏果用基地为保证优
质高产，通常人工采集花粉、人工授粉。因此，花粉活
力保存就显得尤为重要。花粉散落后，其内部就开始
发生一系列的生理代谢反应，活力逐渐衰退。花粉中
保护酶可以在很大程度上延缓其衰老过程，并且其
含量 的高低也是反映花粉活力的重要生理生化指
标。近年来，随着植物细胞膜脂过氧化作用和保护酶
活性 的研究增多[1-4]，在银杏方面随着花粉制剂的
开发 ，对花粉活力的特殊要求成为生产上亟待解决
的问题，并得到高度重视[5 ]。笔者研究了贮藏时间
对银杏花粉保护酶活性和萌发率的影响。旨在从花
粉活性酶方面对花粉贮藏期间的生理反应进行探
收稿日期：2003—10—13，修回日期：2003—12-24
作者简介：赵文飞(1977一)，男，硕士研究生，研究方向为林木良种经营与苗木培育。
通讯作者 (Author for corresp0ndence．E—mail：xingsy@sdau．edu．cn)。
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260 武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
讨，为延缓花粉衰老依据，进而提高科学授粉质量。
1 材料与方法
1．1 材料
银杏优 良单株，2003年 4月 20日采 自山东泰
山普照寺(T一008，350年生；T一007，300年生)和泰
安树木园(T—smy，50年生)。小孢子叶球在由绿色
变为黄绿色，花穗小花表现出外观成熟但未散粉时
采集，在实验 室中 自然脱粉、收集、净化，于室温
20"C下干燥器内贮藏备用。
1．2 实验设计和方法
1．2．1 花粉萌发率测定 采用培养法，随机区组实
验设计，3小区，每小区 3个单株品种，3次重复，于
25℃恒温光照培养箱培养(型号 LRH一150一G，相对
湿度 8O )，3 d后镜检，镜检时每单株选取 3个视
野，重复 3次，萌发率镜检取 3次平均值。
1．2．2 酶液提取和分析方法 系用 T一008号银杏
花粉， 每样称取 0．2 g放入研钵中加入 5 mL pH-
7．8的磷酸缓冲液，冰浴研磨，均浆倒入离心管中，
冷冻离 L-。POD提取：于 3 000 r／rain离心 10 rain，
上清液转入 25 mL容量瓶。沉淀用 5 mL磷酸缓冲
液再提取 2次，上清液并加入容量瓶中，定容至刻
度，低温 0～4 0C保存备用。SOD提取：于 1 000 r／
rain下离心 20 rain，上清液即是 SOD粗提液。CAT
提取：于 4 000 r／rain下离心 15 rain，即得到。过氧
化物酶(POD)按罗广华等[8]的方法测定，以每分钟
增加 0．01 OD值为一个酶活力单位。超氧化物歧化
酶(SOD)按王爱国等[7]的方法，测定 SOD对氮蓝四
唑(NBT)光化还原抑制作用，以抑制 5O 的 NBT
光化还原为一个酶活力单位。过氧化氢酶(CAT)按
李合生等[9]的高锰酸钾滴定碘量法。
1．2。3 数据分析方法 采用 SPSS数据统计软件
进 行 F检验 (口一0．01水平)，A、B、C、D、E别系
a=0．01水准下，多重 比较，采 用新 复极 差检 验
(SSR)。
2 结果与分析
2．1 贮藏时间对花粉萌发率的影响
在室温条件下，利用培养法测定不同时间花粉
的萌发率。结果表明，贮藏时间的长短对银杏花粉的
活力有显著的作用。对花粉萌发率 F检验(表 1)，结
果表明，不同的贮藏天数对银杏花粉萌发率的影响
极显著。但各单株对花粉萌发率的影响较小，无明
显的差异。贮藏时间对花粉萌发率效应的SSR检验
(表 2)可看出，贮藏天数对花粉萌发率的影响存在
差异，贮藏 1 d与 3 d、6 d、10 d、15 d之后的花粉萌
发率均差异显著。刚采集的花粉萌发率可以达到
88 ，15 d之后萌发率只有 2O 左右。
表 1 银杏花粉萌发率F检验
Table 1 The results of F test on ginkgo pollen’S germination percentage
变因 自由度 离差平方和 均方
Source DF Sum of squa． Mean．squa． ’
处理 Treatment
单株 Cu1．
误差 Error
总和 Corr．tot．
4
2
38
44
33 248．821
2．196
192．901
33 393．919
8 312．205
I．098
3．761
2 210．371”
0．292
3．315
2．689 6
表 2 银杏花粉萌发率 SSR检验
Table 2 The results of SSR Test on ginkgo polen’S
germination percentage
3个银 杏单株 T一008、T一007、T—stay的花粉
不同贮藏时间的影响是显著 的(图 1)，各单株之
间差异不明显。在贮藏初期花粉的萌发率 比较高，
且各单株之间差异不大，即第1 d、第 3 d均能保持在
100
邑 8o
∞
釜 6o
＆
暑 4O
吕
占20
O
0 l 3 6 l0 15
Time (d)
图 1 贮藏时间对花粉萌发率的影响
Fig·1 Effect of storage time on pollen’S
germ ination percentage
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第 3期 赵文飞等：贮藏时间对银杏花粉保护酶活性和萌发率的影响 261
7O ～88 ，第 6 d以后萌发率开始明显下降，到
第 1O、15 d萌发率已经降低到很低的水平，不足
2O 。随着贮藏天数的增加，花粉的萌发率由第 1 d
的88．89 下降到 15 d的15．76 ，此时花粉的活力
已经很低。总体上，花粉收集 1周内，室温贮藏条件
下能保持较高生活力，1周之后，其生活力急剧下
降，直到萌发率低于 2O 。
2．2 贮藏时间对花粉保护酶活性的影响
2．2．1 贮藏时间对花粉 SOD活性的影响 将贮藏
1、3、6、lO、15 d之后的花粉，分别测定其 S0D的含
量，F检验结果表明(表 3)，贮藏天数对 SOD活性的
影响达到极显著水平，对结果进行 SSR检验(表 4)，
可以看出各贮藏天数对花粉 SOD酶活性的影响差
异显著，贮藏 1、3、6、lO、15 d后花粉巾 S0D酶活性
从 0．308 9 U·g-t下降到不足第 1 d的 2o 。随着
贮藏时间的延长，S0D的活性持续下降(图 2)，且降
低幅度随贮藏天数的延长而加大。其活力水平在贮
藏 15 d之后明显降低。
表 3 贮藏时间银杏花粉 POD、SO1)、CAT活性 F检验
Table 3 The results of F test on ginkgo pollen’S activity of POD、SOD、CAT during the period of storage
表 4 贮藏时间银杏花粉 POD、SO1)、CAT活性SSR检验
Table 4 The results of SSR test on ginkgo polen’S
activity of POD、SO D、CAT during the period of storage
0 l 3 6 l0 l5
Time(d)
图 2 贮藏时间对花粉 SO1)活性的影响
Fig．2 Effects of storage time on pollen’S SO D activity
2．2．2 贮藏时间对花粉 POD活性的影响 对贮藏
不同时间后的花粉测定其 POD酶活性，F检验表明
(表 3)，贮藏时间对 POD活性影响极显著。SSR检
验(表 4)其差异性表明，不同贮藏时间对 POD活性
的影响效应明显，均存在显著的差异。即贮藏 1 d、
3 d之间差异显著；1 d、3 d与 6 d、10 d、15 d之间差
异显著；6 d与 10d、15 d之间差异显著；10 d与15 d
之间差异显著。从各贮藏时间后POD酶活性均值可
以看 出，初期其酶的活性保持在较高的水平达到
1．335 6 mg·g ·min～，半个月后降低到原来的
1O 左右，降低的幅度很大。随贮藏时间的延长，
POD 活 性 先 是 急 剧 下 降，从 1．335 6 mg·
g一 ·min一 降低到0．767 5 mg·g一 ·min一 )，10 d
以后下降趋势相对平稳，降低幅度较小(图3)。
菖
口
：喜童
《
1．6
0．4
0．0
0 l 3 6 10 15
Time (d)
图 3 贮藏时间对花粉中POD、CAT活性的影响
Fig·3 Effects of storage time on pollen’S
POD，CAT activity
n
9
1 ” ∞
O O
仅 仉
3 1 4 ∞
n 仉 仉
m M
盼
始
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3 O 3
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262 武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
2．2．3 贮藏时间对花粉CAT活性的影响 F检验
表明(表 3)，CAT活性也受到贮藏时间的影响，效
果极显著。SSR检验(表 4)说明，贮藏时间的延长对
花粉细胞内的 CAT活性影响作用不一，1 d与 3 d、
6 d、10 d、15 d之间差异显著；3 d与 6 d、10 d，15 d
差异显著；6 d与 10 d差异不显著，而与 15 d差异
显著；10 d与15 d之间差异显著。图3可看出，随贮
藏 时 间的延 长，CAT活性从起 初0．259 0 mg·
g ·rain 不断下降，但降幅比SOD、POD相对较
小，15 d以后降至原来的 3O 。
2．3 花粉萌发率与 POD、SOD、CAT活性之间的关
系
花粉在贮藏过程中逐渐失活，其细胞内部的生
理代谢活动与加速和抑制其衰老、失活的诸多因子
紧密相关。花粉萌发率的高低只是其细胞内部保护
性机制的外在表现。实验结果如图 4所示，保护酶活
性越高则对应的花粉萌发率也较高，说明此时的花
粉活性强 ，生命力旺盛，对活性氧的清除能力高，对
不良环境的抵抗能力强；随着花粉内部保护酶活性
的降低，花粉存活率表现在萌发率上也明显下降。贮
藏前期花粉萌发率、SoD、POD、CAT 3种酶活性都
很高，随着贮藏时间的延长，3种酶活性显著下降，
萌发率也随即降低，而且 1 d、3 d、6 d各指标下降幅
度较大，到 10 d、15 d时，各指标降低到很低的水
平，下降速度也相对平稳。对 SOD、POD、CAT影响
效果作相关分析，相关系数分别为：0．949，0．981，0．
928，由此得出 POD对花粉萌发率的影响作用大于
SoD、CAT；SoD作用效果大于CAT。
U 一
0 。bD
砉莹
《
86．92 89．23 78．19 69．20 62．3028．95 l9．23 l5
．12
Germination rate(％)
图 4 花粉萌发率与 SOD、POD、CAT活性之间的关系
Fig．4 The relationships of germination rate on
polen’S SOD，POD，CAT activity
3 结论与讨论
在胁迫环境下，植物体内氧代谢会被活化，形成
对细胞有害的活性氧[】。_ ]，但植物体内存在清除活
性氧伤害的防御系统。花粉采集后，贮藏在室温环
境，首先面临的就是水分的散失，随着贮藏时间的延
长，花粉细胞逐渐失水，形成水分胁迫。在这种条件
下，花粉动员该保护系统清除由胁迫产生的活性氧
自由基，维护细胞膜的稳定，保护细胞免遭膜脂氧化
的伤害，这是细胞对胁迫产生的自我保护机制，是一
种保护性适应[1引。但是，其适应(抵御)能力毕竟是
有限的，长时间贮藏引起胁迫伤害加重，清除自由基
的SoD、P0D、CAT酶活性不足以补偿因胁迫而造
成的伤害，或者说，只有当细胞内保护性酶活性很高
时，才有助于植物细胞抵抗不良环境，维持 自身的存
活，当其活性不足以抵御外界的胁迫时，细胞也会逐
渐死亡。本实验证实了这一点，随着贮藏时间延长，
花粉萌发率也逐渐降低。
室温环境贮藏花粉，对其花粉 SOD、POD、CAT
酶活性有很大影响，随时间的延长，均呈下降趋势，
本实验的结论为保护酶的有限保护作用提供了有力
证据。即保护酶的保护作用不能长时间补偿外界不
良环境造成的伤害，从花粉采摘后贮藏的 15 d内，
POD活性下降幅度最大，而 SOD、CAT活性下降幅
度相对较小，这是否与其在防止膜脂过氧化过程中
所起的作用大小有关系，还有待于进一步研究。本实
验中，花粉萌发率与 SOD、PoD、CAT酶活性表现
出因果关系，即由于 3种保护酶活性的下降，导致花
粉衰老、死亡数量增加，萌发率显著下降。其中，
POD对花粉萌发率的影响大于 SOD、CAT的影响。
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一．∞．f1—00∽ 。 一 召u《 6 4 2 0 8 6 4 2 0
6 4 2 0 8 6 4 2 0
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第 3期 赵文飞等：贮藏时间对银杏花粉保护酶活性和萌发率的影响 263
Flora Hubeiensis(Vols．1—4)Subscription Information
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Institute of Botany，The Chinese Academy of Sciences，and the Editor—in—Chief was Professor Fu Shu—hsia．
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