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钙素对牡丹花衰老调控效应的研究

张圣旺  
【摘要】: 牡丹作为中国的传统名花,在自然状况下单花花期一般为一周左右,牡丹的花期长短,影响到牡丹的观赏质量,也影响到牡丹产区的经济效益。因此,本试验以牡丹为材料,采用生理生化、酶学、免疫技术等方法,研究了自然条件下牡丹衰老过程中的可溶性蛋白质含量、氨基酸含量、质膜透性变化、钙调蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性,超氧阴离子(O_2~-)含量、乙烯释放速率、ABA以及CTK含量变化,以及它们之间相互作用关系;研究了不同钙浓度以及不同施钙期对牡丹花瓣衰老过程中上述各代谢过程的影响及调控。目的在于了解牡丹衰老进程及原因,探讨钙对牡丹花瓣衰老调控机理,以期为大田及温室栽培条件下延长牡丹花期、提高栽培牡丹的观赏价值及经济效益提供理论依据,结果如下: 1 自然开花条件下,对牡丹花瓣衰老进行形态观察同时结合生理生化指标测定,可把牡丹花瓣衰老进程划分为三个阶段:初花期、盛花期和衰败期。初花期内花瓣还未完全张开,花色鲜艳;盛花期内花瓣完全张开,花瓣直立,花径最大;衰败期内花色逐渐变暗,花瓣边缘出现失水萎焉现象,花瓣下垂,并出现褶皱现象,最后外层花瓣凋谢失去观赏价值。 2 自然条件下开花,牡丹花瓣从开放到凋谢期间,各项衰老指标的变化都呈现缓慢变化到快速变化的特点,快速变化期一般都出现在第5天左右即盛花末期,与形态观察基本相似。相关分析也表明花瓣可溶性蛋白质含量、质膜透性、MDA、SOD和超氧阴离子自由基之间呈显著相关关系,而叶片则不然。在温室内较稳定的环境条件下,各项衰老指标是通过相互联系共同调控牡丹花瓣的衰老。 3 对牡丹施不同浓度的钙营养液,随钙浓度的增大,牡丹花总花期可延长1-2天(CK 17天,Cal 18天,Ca2 18天,Ca3 19天Ca4 19天)。高钙条件下牡丹群体的花期延长,具体表现为某些个体开花延迟,但高钙却降低了成花率(CK成花率80.3%,Cal 83.9%,Ca2 88.1%,Ca3 89.5%,Ca4 78.2%)。由此看来适当施钙可延长花期,但过量钙会降低成花率,其原因有待进一步研究。 4 研究了不同钙浓度下牡丹花衰老过程中的生理生化变化,结果表明:施钙可明显延缓可溶性蛋白质降解的时间及速率:降低MDA含量和O_2~-产生量,同时提高了SOD酶活性,减小膜脂过氧化作用,维持膜结构的完整性;降低了乙烯释放速率和ABA含量,同时提高了ZRs含量和叶片光合作用,从而延缓牡丹花瓣衰老,但钙过量对牡丹花衰老则有促进作用。 5 不同时期施钙对牡丹的总花期有一定影响,分别为显蕾期施钙花期15天,风铃期18大,圆桃期18天和蕾开期15天。风铃期和圆桃期施钙可使牡丹群体的花期延长,而且成花率也高(显蕾期75.4%,风铃期82.1%,圆桃期86.4%和蕾开期71.4%),因此确定牡丹的施钙期为圆桃期,其次为风铃期。 6 温室栽培条件下,不同生育期施钙对牡丹花衰老具有明显凋控作用。风铃期与圆桃期施钙能延缓牡丹花瓣衰老进程,主要表现在:推迟了花瓣可溶性蛋白质含量的速降期;提高了花瓣快速衰老期SOD活性,对O_2~-产生量和MDA含量及膜脂过氧化作用具有抑制作用,脂膜透性在衰老后期才有显著差异,从而延缓花瓣的衰老;降低了快速衰老阶段花瓣的ABA含量和乙烯释放速率,推迟了乙烯高峰的出现时间,提高了衰老后期CTK含量。


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