張永平

(唐山師范學院，唐山，063000)

有關鮮花衰老的報道相比葉和果實的成熟衰老要少一些［1－2］，并且多數(shù)研究集中在對鮮切花的衰老與保鮮上，尤其對蘭花的研究多集中在栽培生理、鱗球莖的貯藏保存、形態(tài)解剖學及授粉后乙烯變化等方面，對采后的生理生化研究較少［3］。到目前為止，尚未見有對蝴蝶蘭花自然衰老中活性氧代謝的報道。蝴蝶蘭(Phalaenopsis amabilis)作為一種名貴花卉，在自然狀況下花期為2～3個月。蝴蝶蘭花期的長短直接影響到它的觀賞質量，也影響到蝴蝶蘭的經(jīng)濟價值和市場效應。因此，探究蝴蝶蘭花衰老的相關機制，對于改善蝴蝶蘭的觀賞價值具有非常重要的理論和實踐意義。

本試驗以蝴蝶蘭的萼片、花瓣和唇瓣為材料，探究蝴蝶蘭花衰老與活性氧代謝的關系，以期為延緩衰老，延長花期提供理論參考。

1 材料與方法

蝴蝶蘭花取自唐山師范學院生命科學系溫室內。根據(jù)開放程度將花分為5個時期:小蕾期(花直徑1.2 ～1.4 cm)、中蕾期(花直徑2.2 ～2.4 cm)、初開期(1～2片萼片開放)、盛開期(花徑為8.3～8.5 cm)和衰敗期(花瓣已經(jīng)出現(xiàn)較明顯的失水萎蔫癥狀，此時單花質量約0.4 g)。每天上午8:00—9:00采集花朵，去除花梗和雌雄蕊，留下萼片、花瓣和唇瓣進行試驗。

可溶性蛋白質量濃度與活性氧質量摩爾濃度及保護酶活性的測定參照郝再彬［4］和湯章成［5］的方法并加以改進。其中MDA質量摩爾濃度測定采用雙組分分光光度法(單位μmol·g－1);可溶性蛋白質量濃度測定采用考馬斯亮藍;H2O2質量摩爾濃度測定采用丙酮提取，Ti(IV)比色法(以 μmol·g－1表示H2O2質量摩爾濃度);·產(chǎn)生速率測定采用羥胺氧化法(以 nmol·min－1·mg－1表示·產(chǎn)生速率);SOD活性測定采用氮藍四唑光化還原法(酶活性單位U·mg－1);POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚比色法(酶活性單位 μmol·mg－1·min－1);CAT 活性測定采用紫外吸收法(酶活性單位 μmol·mg－1·min－1)。

2 結果與分析

2.1 蝴蝶蘭花自然衰老過程中SOD活性和·產(chǎn)生速率變化

2.1.1 SOD 活性變化

隨著蝴蝶蘭花自然成熟與衰老，除萼片中的SOD活性在初開期有小幅回落外，萼片、花瓣和唇瓣的SOD活性總體變化趨勢一致，即基本上呈連續(xù)升高態(tài)勢?；ò旰洼嗥瑥男±倨谥脸蹰_期SOD活性緩慢上升，此后SOD活性急劇上升，到衰敗期達到最高。而唇瓣SOD活性變化從小蕾期至衰敗期均呈緩慢上升態(tài)勢。衰敗期時萼片、花瓣和唇瓣中的SOD活性分別為小蕾期的18.7、14.1與4.6倍。

表1 蝴蝶蘭花自然衰老過程中萼片、花瓣與唇瓣生理指標的變化

2.2 蝴蝶蘭花自然衰老過程中CAT活性和H2O2質量摩爾濃度變化

2.2.1 CAT 活性變化

萼片、花瓣和唇瓣的CAT活性在各個開花時期變化差異較大。從小蕾期到初開期三者變化趨勢相似，均呈下降趨勢，其中唇瓣的變化幅度最大。初開期后，萼片和唇瓣 CAT活性均迅速升高，而花瓣CAT活性繼續(xù)下降，一直到盛開期降低為小蕾期的33%。而萼片在盛開期出現(xiàn)高峰。從盛開期到衰敗期，CAT活性在萼片中急劇下降，在唇瓣中繼續(xù)上升，而在花瓣中急劇升高，并在衰敗期積累為盛開期的6.3 倍。

2.2.2 H2O2質量摩爾濃度變化

萼片、花瓣和唇瓣的H2O2質量摩爾濃度總體上均呈先降后升的變化趨勢。萼片和花瓣從小蕾期至盛開期H2O2質量摩爾濃度迅速下降，盛開期降低為小蕾期的32.6%與23.9%，此后，H2O2質量摩爾濃度急劇上升，一直到衰敗期達到最高。而唇瓣H2O2質量摩爾濃度逐漸降低，到初開期達到最低;此后H2O2質量摩爾濃度也升高，衰敗期達到最高。萼片、花瓣和唇瓣的H2O2質量摩爾濃度在小蕾期和衰敗期均保持在較高水平，并且2個時期的H2O2質量摩爾濃度差異不大。

2.3 蝴蝶蘭花自然衰老過程中POD活性變化

從小蕾期到初開期萼片、花瓣和唇瓣的POD活性均保持較低水平，其變化范圍為0.025～0.053 μmol·mg－1·min－1。初開期后，萼片和花瓣 POD活性迅速上升，到衰敗期達到最高。而唇瓣POD活性從初開期到盛開期有較小的下降趨勢，但此后迅速上升，并在衰敗期達到最大值。萼片、花瓣和唇瓣在衰敗期的POD活性分別是小蕾期的8.4、7.2、5.6 倍。

2.4 蝴蝶蘭花自然衰老過程中MDA質量摩爾濃度變化

萼片、花瓣和唇瓣的MDA質量摩爾濃度呈先降低后升高的變化趨勢。從小蕾期至盛開期，三者均呈下降趨勢，到盛開期達到最低。其中萼片的變化幅度最大，到盛開期降低為小蕾期的42%，花瓣次之，唇瓣最低。盛開期后，三者的MDA質量摩爾濃度急劇上升，到衰敗期時萼片、花瓣和唇瓣MDA質量摩爾濃度分別為盛開期的 2.8、3.1、3.8 倍。

2.5 蝴蝶蘭花衰老過程中可溶性蛋白質量濃度變化

蝴蝶蘭花的萼片、花瓣和唇瓣的可溶性蛋白質量濃度呈明顯的下降趨勢。從小蕾期到中蕾期，三者的可溶性蛋白質量濃度迅速下降，其中萼片的下降速度最快;從中蕾期到初開期，花瓣蛋白質量濃度下降的速度快于唇瓣，而萼片質量濃度變化不大;到盛開期，萼片和花瓣可溶性蛋白質量濃度急劇下降，三者的可溶性蛋白質量濃度均在衰敗期達到最低。

3 結論與討論

自由基衰老學說認為，衰老過程即活性氧累積的過程［6］。衰老植株活性氧的質量摩爾濃度較正常植株上升明顯，引發(fā)膜脂過氧化加強，導致植物衰老。大量研究表明，SOD、POD和CAT在果實衰老過程中表現(xiàn)誘導酶特性［7－8］，在離體葉片衰老中則表現(xiàn)出保護酶的特性而出現(xiàn)活性下降的現(xiàn)象［7］。在花中也有一些相關的研究結果被報道，如康乃馨、桂花與墨蘭衰老過程中表現(xiàn)出抗氧化物酶活性下降［9－11］;與上述3種花衰老過程中POD活性表現(xiàn)不同的是，在本研究中，蝴蝶蘭花瓣與萼片在衰老過程中過氧化物酶的活性卻表現(xiàn)為持續(xù)增加的趨勢，這與王支槐等［1，12］在海仙花中的結果相似，這說明蝴蝶蘭花衰老過程中POD也主要是起誘導酶特性，并且蝴蝶蘭花中POD有可能參與IAA降解過程而加速花的衰老，但這需要進一步的試驗研究來證明。

與POD活性變化不同，萼片、花瓣和唇瓣中的CAT活性在花衰老過程中是先輕微下降而在盛開后有所增加，雖然花瓣CAT活性又在衰老期下降。但總的來看，蝴蝶蘭花瓣與萼片中CAT在小蕾至初開期表現(xiàn)出的是保護酶特性，而在盛開之后又表現(xiàn)出一定的誘導酶特性，這與前人在桂花(CAT活性先升后降)和蠟梅花(CAT活性持續(xù)下降)上的試驗結果都不相同［11，13］。另外，SOD在盛開期后的蝴蝶蘭花中由于活性大幅增加而主要表現(xiàn)為誘導酶特性，這與蠟梅花瓣衰老過程中也不盡相同［13］，后者的SOD活性表現(xiàn)總趨勢是先增加后下降。結合本研究與前述在康乃馨、桂花、墨蘭與海仙花上做的一些相關研究［1，9－13］，也可推測在不同種類的花中，其衰老過程中SOD、CAT與POD這些保護酶類所起的作用不盡相同，但具體機理仍需進一步研究。

另外，本試驗中萼片、花瓣和唇瓣在不同開花時期各生理指標變化幅度差異明顯，其中萼片變化最劇烈，花瓣次之，唇瓣比較緩和，這與外部形態(tài)衰老過程基本一致:萼片首先衰老，花瓣次之，唇瓣最慢。因此，萼片、花瓣和唇瓣在衰老過程中，經(jīng)歷相似的變化過程，但三者衰老的先后順序不同。

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