不同贮藏条件对紫玉兰花粉保护酶活性及萌发率的影响

摘要

紫玉兰花色呈紫色或紫红色,十分娇艳;无论花蕾或盛开的花朵,其形状优美;3～4月开花,先花后叶,点缀了残冬的景象.广玉兰5～6月开花,花大如荷花,是优良的城市绿化及园林观赏树种,但其花色为白色,较为单调.将广玉兰花粉与紫玉兰花粉进行杂交,以期获得彩色的广玉兰花朵.二者花期不遇是杂交授粉工作的制约因素,希望通过有效地花粉贮藏解决这一问题.因此,如何对花粉进行有效贮藏成为杂交育种和人工辅助授粉中亟待解决的关键问题.研究室温、4°C、-20°C和-70°C四种贮藏温度和0、10d、20d、30d和40d五种贮藏时间对紫玉兰花粉生活力及过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性的影响.结果表明:贮藏时间和贮藏温度对紫玉兰花粉萌发率影响极显著,在本试验条件下,花粉萌发率下降最快的时期分别为室温10～30d、室温条件下贮藏至40d时花粉几乎无生活力,4°C的20d～40d,-20°C的30d～40d,-70°C的40d.-20°C和-70°C条件下贮藏40d的紫玉兰花粉萌发率仍有19％和38％,因此紫玉兰花粉的最佳贮藏条件为-20°C和-70°C40d.在贮藏过程中,三种保护酶的变化趋势不同,且其作用机制也不同.室温条件下,随着贮藏时间的延长,紫玉兰花粉的过氧化物酶活性呈下降趋势,尤其是保存至20d时,过氧化物酶活性急剧降低,降至原来的38.5％,继续延长保存时间,过氧化物酶活性继续降低,但其下降速度较慢,30d和40d时分别为原来的25.2％和14.4％;4°C条件下,紫玉兰花粉的过氧化物酶活性呈升高-下降的变化趋势,最高峰出现在10d时,之后POD活性开始降低,但降低的幅度较小,到40d时,POD活性急剧下降,降至0.13 mg·g-1·min-1,为原来的23.9％;-20°C贮藏条件下,过氧化物酶活性呈升高-下降的趋势,最高峰出现在20d,此时过氧化物酶活性为原来的1.29倍,之后过氧化物酶活性缓慢下降,40d时过氧化物酶活性为原来的73.5％;-70°C贮藏条件下,过氧化物酶活性呈升高——下降的变化趋势,但其变化曲线起伏较小,保存至40d时过氧化物酶活性仍为原来的96.1％,保持较高的活性.室温条件下,在整个贮藏期间内紫玉兰花粉的过氧化氢酶活性呈下降趋势,保存至40d时,过氧化氢酶活性下降至原来的19.7％;4°C条件下,紫玉兰花粉的CAT活性呈下降-升高-下降的变化趋势,高低起伏较大,最高峰出现在20d时,为原来的1.38倍,之后过氧化氢酶活性快速下降,到40d时,降至12.4％,为原来的24.8％;-20°C和-70°C贮藏条件下,过氧化氢酶活性的变化规律一致,均呈下降-升高的趋势,且其变化幅度也较小,最高峰均出现在40d时,分别达到0.65 mg·g-1 min-1和0.74 mg·g-1 min-1,为原来CAT活性的1.30倍和1.48倍.室温条件下,随着贮藏时间的延长,紫玉兰花粉的超氧化物歧化酶活性呈下降趋势,保存至40d时,超氧化物歧化酶活性仅为原来的37.5％; 4°C条件下,紫玉兰花粉的超氧化物歧化酶活性呈下降-升高-下降的变化趋势,高低起伏变化较大,最高峰出现在30d,最低峰出现在40d,且最高峰为最低峰的2.60倍;-20°C贮藏条件下,超氧化物歧化酶活性呈下降的变化趋势,但下降的幅度较室温条件下的小很多,40d时SOD活性为原来的50.6％;-70°C条件下,随着贮藏时间的延长,超氧化物歧化酶活性的变化曲线较平缓,保存至40d时超氧化物歧化酶活性仍为原来的72.7％.且SOD酶活性对花粉萌发率的影响作用大于POD和CAT酶活性的,POD酶活性的作用大于CAT酶活性的.