金銀花開花過程中花瓣幾種酶活性的變化

王金成， 秦祚潔

(1.寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199；2.北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,寧夏銀川 750021)

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金銀花開花過程中花瓣幾種酶活性的變化

王金成1， 秦祚潔2

(1.寧夏葡萄酒與防沙治沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院，寧夏銀川 750199；2.北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,寧夏銀川 750021)

[目的]研究金銀花開花過程中花瓣幾種酶活性的變化。[方法]以金銀花不同花期(米蕾期、三青期、二白期、大白期、銀花期、金花期)的花朵為試驗材料，研究金銀花開花過程中可溶性蛋白質(zhì)和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性的變化。[結(jié)果]在金銀花開花過程中，隨著花瓣可溶性蛋白質(zhì)含量的下降，超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)的活性也隨之下降；從銀花期到金花期，隨花色的變化，丙二醛(MDA)含量逐漸增加。[結(jié)論]該研究可為金銀花花色變化的生理機制研究提供科學(xué)依據(jù)。

金銀花；酶活性；花期；花色變化

金銀花(Lonicera japonicaThunb.)為忍冬科多年生半常綠纏繞木質(zhì)藤本，因其花“初開時花色俱白，二三日后花色變得金黃，黃白相映，故呼金銀花”。金銀花清香飄逸，沁人心脾，是人們喜愛的觀賞植物，是園林綠化中最常見的樹種之一，常被栽植于墻壁或籬笆兩側(cè)，以供觀賞。根據(jù)金銀花花色的變化，可以將金銀花開花過程分為6個時期[1]：米蕾期、三青期、二白期、大白期、銀花期、金花期。目前，國內(nèi)外已有很多關(guān)于金銀花的研究報道,主要集中在優(yōu)良品種培育[2]、組織培養(yǎng)[3-4]、化學(xué)成分的研究[5-6]、藥用價值研究[7-8]等方面。然而，關(guān)于金銀花花色的研究報道較少[9]。筆者對金銀花開花過程中花瓣幾種酶活性的變化進行研究，旨在為金銀花花色變化的生理機制研究提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料 試驗材料金銀花來源于北方民族大學(xué)校園。金銀花的管理栽培條件及生長環(huán)境一致。

1.2試驗方法 試驗于2012年4月進行。在金銀花開花期間，每天上午10：00左右隨機采集適量不同植株同一花期的花朵。采集后立即放于冰盒中，帶回實驗室后立即開始試驗。可溶性蛋白質(zhì)的含量采用考馬斯亮藍法[10]測定； 超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑(NBT) 法[10]測定；過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法[10]測定；MDA含量參考趙世杰等[11]改進的雙組分分光光度計法進行測定。每項指標(biāo)重復(fù)測定3 次, 取平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1花瓣中可溶性蛋白質(zhì)含量的變化從圖1可以看出， 隨著花期的推進， 金銀花6個花期花瓣中可溶性蛋白質(zhì)的含量逐漸下降。米蕾期蛋白質(zhì)含量最高，金花期蛋白質(zhì)含量降至銀花期的24%。這可能是由于蛋白質(zhì)水解酶活性升高、而合成速率下降所致, 與花瓣衰老進程表現(xiàn)出較高的關(guān)聯(lián)性。

圖1　金銀花花瓣中可溶性蛋白質(zhì)含量的變化Fig. 1　Changes of soluble protein content in L. japonica petals

圖2　金銀花花瓣中SOD活性的變化Fig. 2　Changes of SOD activity in L. japonica petals

圖3　金銀花花瓣中POD 活性的變化Fig. 3　Changes of POD activity in L. japonica petals

2.2花瓣中SOD活性的變化從圖2可以看出，金銀花開花過程中的SOD活性總體上呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在三青期達到最大值，此后一直維持在較低水平。與三青期相比，銀花期和金花期金銀花花瓣中SOD活性分別降低69.7% 和75.9%；金花期金銀花瓣中SOD活性降至銀花期的24.0%。2.3花瓣中POD活性的變化從圖3可以看出，金銀花6個花期的POD活性呈下降趨勢。與米蕾期相比，銀花期和金花期金銀花花瓣中POD活性分別降低了79.9% 和81.1%；金花期金銀花花瓣中POD活性降至銀花期的6.1%。2.4花瓣中MDA含量的變化從圖4可以看出，隨花期的推進，金銀花花瓣中丙二醛(MDA)含量呈先下降再升高的變化趨勢，在銀花期降至最低，金花期再次升高，說明在銀花期各種酶的活性降低，導(dǎo)致金銀花花瓣衰老加劇，致使丙二醛(MDA)含量升高。

圖4　金銀花花瓣中MDA含量的變化Fig. 4　Changes of MDA content in L. japonica petals

3　結(jié)論與討論

該試驗結(jié)果表明，金銀花在開花過程中米蕾期花瓣細胞

內(nèi)積累了大量的可溶性蛋白質(zhì)，有利于開花的進行。隨著花期的推進，花瓣中可溶性蛋白質(zhì)含量、MDA含量、SOD活性和POD活性總體上呈下降趨勢。其中，從金花期到銀花期，金銀花花瓣中可溶性蛋白質(zhì)含量減少,MDA含量逐漸增加,說明細胞內(nèi)含物降解加劇, 酶促防御系統(tǒng)功能下降以及膜脂過氧化程度加強。另外，在MDA含量增加的同時, 出現(xiàn)了可溶性蛋白質(zhì)含量和SOD活性、POD活性的同步下降。這說明細胞膜脂過氧化作用的加劇不僅加速了蛋白質(zhì)的降解, 同時也促進了酶促防御系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的破壞[12]。這可能是由于MDA與蛋白質(zhì)結(jié)合而引起蛋白質(zhì)分子內(nèi)或分子間的交聯(lián)作用所致[13]。

植物自身具備的防衛(wèi)系統(tǒng)一般能維持活性氧產(chǎn)生與清除之間的代謝平衡。其中，SOD被認為是清除活性氧的關(guān)鍵酶之一。研究表明，SOD活性在器官衰老前期都表現(xiàn)為上升趨勢[14]。該研究中金銀花花瓣中的SOD活性在三青期達到最大值，這與大麗菊[14]、牡丹[15]、海仙花[16]等花朵開放過程中的變化趨勢相似。 這表明植物可以通過增強保護酶活性的途徑來清除體內(nèi)過多的活性氧物質(zhì), 以維持體內(nèi)各種代謝之間的平衡。該研究中金銀花花瓣中的SOD活性在開花后期由于蛋白質(zhì)的降解或合成減少, 可溶性蛋白質(zhì)含量下降，酶活性降低, 活性氧清除能力下降。

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ChangesofEnzymesActivityduringFlorescenceinPetalsofLonicera japonicaThunb.

WANGJin-cheng1,QINZuo-jie2(1.NingxiaTechnicalCollegeofWineandDesertificationPrevention,Yinchuan,Ningxia750199; 2.CollegeofBiologicalScienceandEngineering,BeifangUniversityforNationalities,Yinchuan,Ningxia750021)

[Objective]ToresearchtheactivitychangesofseveralenzymesduringflorescenceinpetalsofLonicera japonicaThunb. [Method]WithflowersofL. japonicaindifferentfloweringphasesasthetestmaterials,weresearchedthechangesofsolubleproteincontent,MDAcontent,SODactivityandPODactivityduringthefloweringofL. japonica. [Result]Duringthefloweringprocess,SODactivityandPODactivitydeclinedasthesolubleproteincontentreduced.Fromsilverflowerperiodtogoldenflowerperiod,MDAcontentincreasedgraduallyastheflowercolorchanged. [Conclusion]ThisresearchprovidesscientificreferencesforthephysiologicalmechanismoftheflowercolorchangeofL. japonica.

Lonicera japonicaThunb.;Enzymeactivity;Floweringphase;Changesofflowercolor

王金成(1966- )，男，寧夏中寧人，副教授，碩士，從事園藝學(xué)方面的教學(xué)與研究工作。

2016-06-22

S567.7+9

A

0517-6611(2016)22-207-02