師娥，李麗，師桂英，徐瓊，劉世海，屈星，黃登婧

(1.北京農(nóng)學(xué)院 園林學(xué)院，北京 昌平 102206；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，甘肅 蘭州 730070； 3.蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心，甘肅 蘭州 730000；4.蘭州邦夫達(dá)農(nóng)業(yè)科技有限公司，甘肅 榆中 730100)

川貝母是我國(guó)名貴中藥材，甘肅貝母(Fritillariaprzewalskii)是其生藥的主要來源之一。甘肅貝母主要分布于甘肅南部、青海南部及東部、陜西西部以及四川西部，海拔2 200～4 400 m高寒地帶的灌木叢[1]。該貝母可以用鱗莖進(jìn)行無性繁殖，也可以用種子進(jìn)行有性繁殖。種子繁殖出芽率高，繁殖系數(shù)高，但是生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，通常需要4～5年才能成為商品藥材[2]。鱗莖繁殖可以有效縮短貝母生長(zhǎng)年限，但鱗莖繁殖系數(shù)低，且要渡過休眠期才能正常生長(zhǎng)。采用人工手段調(diào)控鱗莖休眠期，以提高其繁育效率的工作很有價(jià)值。另一方面，甘肅貝母植株高20～40 cm，花朵淺黃色，有黑紫色斑點(diǎn)，呈倒鐘型，具有較高的觀賞價(jià)值。近年來，貝母作為觀賞植物的研究逐漸增多。因此，采用人工手段通過調(diào)控甘肅貝母鱗莖休眠可以實(shí)現(xiàn)花期調(diào)控，為其觀賞功能開發(fā)提供技術(shù)依據(jù)。

逆境脅迫及常見外源類激素能夠有效解除休眠[3-4]。在生產(chǎn)中，為了簡(jiǎn)化使用條件和處理步驟，常用溫度、外源激素處理作為打破休眠的基本方法[5-6]。其休眠調(diào)控過程中碳水化合物[7-8]、蛋白質(zhì)含量及氨基酸[9]、抗氧化酶類[10-12]，酚類合成相關(guān)酶類[13-14]以及植物激素[15-16]的代謝規(guī)律及變化機(jī)理已有大量研究報(bào)道。在諸多可用于解除休眠的外源類激素中，赤霉素與脫落酸應(yīng)用較為廣泛，前者處理可提前解除植株休眠，促進(jìn)芽的萌發(fā)，后者可以延長(zhǎng)植物休眠期，抑制芽的萌發(fā)[5]。本課題組在蘭州百合栽培生理研究中也證實(shí)，使用一定濃度的赤霉素處理蘭州百合二級(jí)種球?qū)獬菝哂泻芎玫男Ч?，可促進(jìn)種球發(fā)芽，而使用脫落酸處理蘭州百合三級(jí)種球時(shí)對(duì)延長(zhǎng)種球休眠時(shí)間有顯著作用[17]。目前，利用低溫打破伊貝母休眠的作用效果及機(jī)理研究已有報(bào)道[9，18-19]。但是，利用低溫處理結(jié)合赤霉素及脫落酸來調(diào)控貝母休眠時(shí)間的研究較少。

通過研究在低溫貯藏條件下赤霉素和脫落酸對(duì)甘肅貝母休眠時(shí)間的調(diào)控作用，以確定低溫結(jié)合赤霉素及脫落酸是否可以有效調(diào)控甘肅貝母鱗莖的休眠。如果可以，在該調(diào)控條件下，是否能確定鱗莖的休眠解除的時(shí)長(zhǎng)。其間貝母鱗莖內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及抗氧化酶和酚類合成相關(guān)酶類發(fā)生的變化，以期為貝母鱗莖休眠機(jī)理和貝母種球解除休眠處理方法提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用蘭州市榆中縣哈班岔村生長(zhǎng)3～4年的新鮮甘肅貝母鱗莖。供試鱗莖于2016年9月16日采集，此時(shí)貝母鱗莖地上植株枯萎，除去鱗莖枯萎的莖軸，將鱗莖清洗干凈，在低溫條件下貯藏。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇周徑為9～12 cm的甘肅貝母新鮮鱗莖為試驗(yàn)材料。將鱗莖沖洗干凈，用多菌靈進(jìn)行消毒。試驗(yàn)設(shè)計(jì)分為2部分，處理1：GA3100 mg/L處理甘肅貝母鱗莖。處理2：ABA 100 μmol/L處理甘肅貝母鱗莖。以清水處理作為對(duì)照(CK)。實(shí)驗(yàn)步驟是：將消毒好的甘肅貝母鱗莖分別在GA3和ABA激素中浸泡30 min，取出晾干，之后放入包裝箱。事先在包裝箱底部鋪一層塑料，然后放入滅過菌的蛭石，再將貝母鱗莖置于蛭石上，鱗莖分層放置，包扎塑料口，在上面扎小口透氣，放于4℃的人工氣候箱貯藏，溫度變幅為±0.5℃。

于2016年9月16日開始，分別將新鮮鱗莖冷藏，每隔10 d取樣。每次每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)鱗莖，削去表面氧化部分，剝下鱗片，將內(nèi)層鱗片、中層鱗片、外層鱗片以及頂芽混合后隨機(jī)取樣，重復(fù)3次，測(cè)定鱗莖中淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白等含量及POD、CAT、PAL和PPO等抗氧化性酶與酚類物質(zhì)合成相關(guān)酶活性。每次測(cè)定樣品均在超低溫冰箱保存。

1.3 測(cè)定方法

用游標(biāo)卡尺測(cè)量芽長(zhǎng)及鱗莖高度，計(jì)算出芽距(頂芽到鱗莖頂端的距離)、鱗莖比，用以判斷甘肅貝母鱗莖解除休眠的時(shí)間。

鱗莖碳水化合物及可溶性蛋白質(zhì)的測(cè)定方法參考黃彥偉所用方法進(jìn)行[17]：可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法，淀粉含量的測(cè)定采用碘比色法，可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)染色法。

過氧化物酶(POD)，過氧化氫酶(CAT)活性測(cè)定參考Arnon方法[20]；多酚氧化酶(PPO)活性采用兒茶酚法測(cè)定[21]；丙氨酸解氨酶(PAL)活性的測(cè)定采用紫外吸收法[22]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理及圖表繪制，SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan法進(jìn)行差異顯著性檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源CA3、ABA處理對(duì)冷藏期間甘肅貝母鱗莖解除休眠時(shí)間的確定

3個(gè)處理鱗莖內(nèi)頂芽均不斷的進(jìn)行伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。清水處理在20～40 d芽快速生長(zhǎng)，增速為67.8%，在40 d后芽長(zhǎng)增速緩慢。外源GA3處理在10～20 d時(shí)芽快速生長(zhǎng)，芽的增長(zhǎng)幅度為87%，30 d后芽長(zhǎng)平緩增加。ABA處理在30～40 d芽長(zhǎng)迅速增長(zhǎng)，增速為46%，50 d后芽長(zhǎng)增長(zhǎng)緩慢，60～70 d芽長(zhǎng)增速為8.9%(表1)。

清水處理，芽距(頂芽距離鱗莖頂端的距離)在40 d時(shí)為8.74 mm，芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值達(dá)到0.66，外源GA3在低溫處理30 d時(shí)芽高與鱗莖高的比值達(dá)到0.7，將鱗莖一直置于4℃條件下儲(chǔ)藏，70 d時(shí)芽高與鱗莖高的比值達(dá)到0.9。ABA處理50 d時(shí)芽距為8.45 mm，芽高與鱗莖高的比值達(dá)到0.66(圖1，表1)。

試驗(yàn)研究表明，清水處理30～40 d是頂芽生長(zhǎng)形態(tài)變化的關(guān)鍵時(shí)期，20～30 d是GA3處理的關(guān)鍵時(shí)期，40～50 d是ABA處理的關(guān)鍵時(shí)期。有研究表明，頂芽位于鱗莖2/3處或鱗莖高度于芽長(zhǎng)相差±1 cm，可以看作百合種球打破休眠的形態(tài)依據(jù)[23]。與本試驗(yàn)的芽生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)甘肅貝母鱗莖的休眠解除時(shí)間與芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值、芽距的時(shí)間基本一致。因此，在甘肅貝母鱗莖解除休眠中，可以將芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值達(dá)到0.66作為判斷甘肅貝母鱗莖休眠的形態(tài)依據(jù)。

圖1 外源GA3和ABA處理下鱗莖低溫貯藏過程中的芽長(zhǎng)Fig.1 Bud length of bulbs treated with Exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

甘肅貝母鱗莖在解除休眠期間，內(nèi)部形態(tài)變化明顯，頂芽不斷生長(zhǎng)，外部形態(tài)并沒有發(fā)生明顯的變化，但GA3處理的鱗莖與CK相比能提早解除休眠；而ABA處理則能延遲鱗莖解除休眠時(shí)間。

2.2 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間碳水化合物的影響

2.2.1 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間可溶性糖含量的影響 甘肅貝母鱗莖在低溫條件下，外源GA3、ABA處理可溶性糖含量先緩慢上升，然后迅速升高，之后又下降，但整體保持在較高水平(圖2)。清水處理在30～40 d時(shí)迅速升高，40 d時(shí)達(dá)到峰值，可溶性糖含量為12.33%。外源GA3處理，在30 d達(dá)到峰值，可溶性糖含量為13.44%，比20 d時(shí)增加了3.6%，在40 d時(shí)略有下降。外源ABA處理整體增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩，在50 d時(shí)可溶性糖含量達(dá)到最大值，為12.13%，60 d時(shí)下降1.16%。

表1 低溫貯藏過程中甘肅貝母鱗莖內(nèi)頂芽的萌動(dòng)

圖2 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏可溶性糖的含量Fig.2 Soluble sugar content in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

各處理可溶性糖含量達(dá)到峰值的時(shí)間與鱗莖芽開始萌發(fā)時(shí)間基本一致。糖含量在峰值出現(xiàn)后又出現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。

2.2.2 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間淀粉含量的影響 低溫GA3、ABA處理以及清水處理，淀粉含量都呈下降趨勢(shì)，不同處理對(duì)淀粉含量的影響有所不同。GA3處理的鱗莖中淀粉含量在10～40 d時(shí)迅速下降，40 d后下降速度又趨于平緩，淀粉含量為3.7%，為同時(shí)期淀粉含量最低值。在70 d時(shí)達(dá)到最低值2.59%。ABA處理的鱗莖中淀粉含量變化趨勢(shì)較大，在60 d時(shí)出現(xiàn)最低值3.17%。CK在50 d后變化平緩(圖3)。

2.3 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

隨著低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理中可溶性蛋白質(zhì)的含量呈“升高-降低-升高”的趨勢(shì)。GA3處理促進(jìn)了甘肅貝母鱗莖中可溶性蛋白含量的積累，其含量總體高于CK，在處理30 d時(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大值，為2.86 mg/g。CK在處理40 d時(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大。ABA處理前期可溶性蛋白增長(zhǎng)緩慢，在50 d時(shí)蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大值，與CK相比，延遲了甘肅貝母鱗莖可溶性蛋白達(dá)到最大值的時(shí)間。3種處理中可溶性蛋白含量達(dá)到峰值的時(shí)間與鱗莖芽萌發(fā)的時(shí)間基本一致(圖4)。

圖3 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏淀粉的含量Fig.3 Starch content in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

圖4 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏可溶性蛋白的含量Fig.4 Soluble protein content in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

2.4 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間抗氧化性酶與酚類物質(zhì)合成相關(guān)酶活性的影響

2.4.1 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間過氧化物酶活性的影響 POD能清除植物體內(nèi)活性氧和其他過氧物自由基對(duì)細(xì)胞膜的傷害[23-24]，普遍認(rèn)為POD還參與生長(zhǎng)素IAA的降解[25]。隨著低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理中POD酶活性均呈下降趨勢(shì)，之后略有升高，但都低于低溫處理初期的酶活性。CK在處理40 d時(shí)POD酶活性一直降低，到40 d時(shí)達(dá)到最低值4.58 U/(g FW·min)，在40～60 d酶活性升高，之后酶活性趨于平緩。GA3處理在20～30 d迅速降低，在30 d達(dá)到最低值，為4.1 U/(g FW·min)，與CK和ABA處理有顯著差異(P〈0.05)，在處理30～50 d有上升趨勢(shì)，在50 d后酶活性變化趨于平緩。ABA處理在低溫儲(chǔ)藏50 d之前酶活性緩慢降低，在50 d時(shí)達(dá)最低值，之后開始升高。3種處理POD酶活性在低溫處理結(jié)束時(shí)酶活性沒有顯著差異(圖5)。

圖5 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫POD活性Fig.5 POD activity in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

2.4.2 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間過氧化氫酶活性的影響 CAT是清除H2O2的主要酶類，在植物體活性氧代謝過程中發(fā)揮重要作用。低溫處理期間，各處理中CAT酶活性均呈先下降后上升的趨勢(shì)。CK處理在10 d時(shí)迅速降低，然后緩慢降低，20～40 d時(shí)下降幅度較大，并在40 d時(shí)達(dá)到最低值，為3.55 U/(g FW·min)，之后表現(xiàn)為逐漸升高的趨勢(shì)。GA3處理時(shí)CAT酶活性在前30 d都呈迅速下降趨勢(shì)，在30 d達(dá)最低值，為3.23 U/(g FW·min)，30～50 d增幅較大，之后又有所降低。ABA在低溫處理10～40 d時(shí)下降幅度與CK相似，CAT酶活性比CK處理活性高。ABA在低溫處理50 d時(shí)為最低值3.75 U/(g FW·min)，之后呈平緩升高趨勢(shì)。3種處理中CAT酶活性的最低值差異不顯著(圖6)。

2.4.3 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間多酚氧化酶活性的影響 鱗莖內(nèi)PPO酶活性在低溫處理期間呈上升趨勢(shì)。CK處理在20～40 d變化幅度較大，在40 d達(dá)到2.68 U/(g FW·min)，之后變化幅度較小，增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩。GA3處理在10～30 d增長(zhǎng)幅度較大，從2.11 U/(g FW·min增至2.79 U/(g FW·min)，之后從30 d一直到處理結(jié)束酶活性增長(zhǎng)了0.58 U/(g FW·min)。ABA處理在處理前40 d緩慢增長(zhǎng)，40～50 d增幅較大，之后也是平穩(wěn)增長(zhǎng)。3種處理在整個(gè)冷藏期間GA3處理PPO酶活性整體高于CK和ABA處理，GA3處理出現(xiàn)酶活性快速增長(zhǎng)期較其余處理需要的時(shí)間短(圖7)。

圖6 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏CAT活性Fig.6 CAT activity in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

圖7 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏PPO活性Fig.7 PPO activity in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

2.4.4 外源GA3、ABA對(duì)甘肅貝母鱗莖冷藏期間苯丙氨酸解氨酶活性的影響 酚類物質(zhì)含量在植物體打破休眠期間會(huì)發(fā)生相關(guān)變化。苯丙氨酸解氨酶在形成酚類物質(zhì)過程中有非常重要的作用，是限速酶和關(guān)鍵酶。在低溫處理初期PAL酶活性有所升高，但總體來說呈下降趨勢(shì)。CK處理從10 d開始呈下降趨勢(shì)，在30～40 d迅速下降，從3.86 U/(g FW·min)降至2.16 U/(g FW·min)，之后變化趨于平緩。GA3處理在10～30 d時(shí)快速下降，從4.64 U/(g FW·min)降至2.03 U/(g FW·min)，從30 d之后酶活性緩慢降低。ABA處理在10～50 d時(shí)也呈下降趨勢(shì)，但變化幅度較CK和GA3處理平緩，在40～50 d有個(gè)快速降低時(shí)期，之后緩慢下降至冷藏結(jié)束。在70 d時(shí)3種處理PAL酶活性差異不顯著(圖8)。

圖8 外源GA3和ABA處理下甘肅貝母鱗莖低溫貯藏PAL活性Fig.8 PAL activity in bulbs treated with exogenous GA3 and ABA during low temperature storage

3 討論

3.1 甘肅貝母鱗莖內(nèi)頂芽萌發(fā)的形態(tài)指標(biāo)與解除休眠的關(guān)系

休眠是指植物本身或者植物的某一個(gè)器官在生長(zhǎng)發(fā)育過程中出現(xiàn)的暫時(shí)停止生長(zhǎng)或代謝的現(xiàn)象[26]，因此，確定鱗莖打破休眠的形態(tài)指標(biāo)是其休眠生理研究的基礎(chǔ)[9，24，27]。Rees[28]指出，分生組織停止生長(zhǎng)可以作為植物進(jìn)入真正休眠期的判斷標(biāo)準(zhǔn)。Mollet[29]研究發(fā)現(xiàn)，鱗莖的休眠除了頂芽、分生組織外，還包括整個(gè)鱗莖。本研究結(jié)果表明，外源GA3處理在4℃條件下貯藏的甘肅貝母鱗莖，貯藏30 d時(shí)芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值達(dá)到0.7，此時(shí)鱗莖已經(jīng)解除休眠，與對(duì)照組相比提前解除甘肅貝母的休眠，由40 d提前至30 d。外源ABA處理在4℃條件下貯藏甘肅貝母鱗莖，在50 d時(shí)芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值達(dá)到0.66，ABA處理可以延遲甘肅貝母鱗莖的發(fā)芽時(shí)間，由40 d延長(zhǎng)至50 d。因此，在甘肅貝母鱗莖解除休眠中，芽長(zhǎng)與鱗莖高的比值達(dá)到0.66可以作為判斷貝母鱗莖休眠的形態(tài)依據(jù)。該結(jié)論與胡素琴等[9]在浙貝母及李同根[27]在皖貝母上解除鱗莖休眠的時(shí)間基本一致。

3.2 甘肅貝母鱗莖碳水化合物變化與解除休眠的關(guān)系

低溫顯著影響植物的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可溶性糖作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的一種，在植物的休眠期含量高可以為植物的萌發(fā)提供充足的能量，也可增強(qiáng)植物對(duì)低溫的耐性[9]。大量研究發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，大多數(shù)塊莖類植物鱗莖會(huì)出現(xiàn) “低溫糖化”現(xiàn)象：即在低溫打破鱗莖休眠的過程中，鱗莖內(nèi)淀粉降解酶活性、可溶性糖含量顯著提高[7-8]，與本課題組在蘭州百合，觀賞百合休眠生理研究碳水化合物代謝規(guī)律一致[17]?！暗蜏靥腔爆F(xiàn)象在浙貝母、康定貝母低溫解除休眠過程也得到了類似研究結(jié)果[9，18-19]，本研究結(jié)果與上述觀點(diǎn)相近，甘肅貝母鱗莖，在低溫條件下進(jìn)行貯藏，可溶性糖和可溶性蛋白含量外源GA3處理貝母鱗莖在低溫貯藏30 d時(shí)可溶性糖含量達(dá)到峰值，CK在低溫貯藏40 d時(shí)可溶性糖含量達(dá)到峰值，ABA處理的鱗莖在低溫貯藏50 d時(shí)可溶性糖含量達(dá)到峰值。

可溶性蛋白含量在一定程度上能夠很好的反映植物遭受逆境的傷害程度，屬于滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的一種，植物在休眠條件下，生理活動(dòng)減弱，含有極少的可溶性蛋白，解除休眠后，可溶性蛋白明顯增加。有研究表明，鱗莖內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量及氨基酸含量與鱗莖打破休眠之間有緊密的聯(lián)系[8]，休眠鱗莖中可溶性蛋白含量較少，代謝活動(dòng)也較緩慢，而當(dāng)休眠解除時(shí)，植物代謝增強(qiáng)，鱗莖內(nèi)蛋白質(zhì)含量也會(huì)相應(yīng)升高[9]。浙貝母是否打破休眠，可以通過測(cè)定鱗莖內(nèi)蛋白質(zhì)含量來衡量[19]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在低溫貯藏條件下，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，甘肅貝母鱗莖內(nèi)頂芽開始萌動(dòng)、進(jìn)行伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，3種處理下可溶性蛋白質(zhì)含量均呈上升趨勢(shì)?？扇苄缘鞍缀康脑黾雍芸赡苁菫樨惸各[莖內(nèi)頂芽的萌發(fā)做準(zhǔn)備，這與王鳳蘭等[30]研究的新鐵炮百合的結(jié)果基本一致。GA3處理促進(jìn)了貝母鱗莖可溶性蛋白含量的積累，其含量總體高于CK和ABA處理，且提前了貝母鱗莖可溶性蛋白達(dá)到峰值的時(shí)間。ABA處理在剛開始貯藏到40 d之前鱗莖內(nèi)可溶性蛋白積累較緩慢，到40 d時(shí)迅速增加，在50 d時(shí)可溶性蛋白含量達(dá)峰值，延遲了貝母鱗莖內(nèi)可溶性蛋白含量達(dá)到峰值的時(shí)間。因此，在解除休眠過程中，鱗莖內(nèi)可溶性蛋白含量的變化，是貝母鱗莖解除休眠的另一個(gè)重要生理指標(biāo)。

3.3 甘肅貝母鱗莖內(nèi)抗氧化性酶及酚類合成酶與解除休眠的關(guān)系

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在甘肅貝母鱗莖解除休眠期間，鱗莖內(nèi)的抗氧化酶類也發(fā)生了很大的變化：其POD、CAT酶活性低溫處理前期呈下降趨勢(shì)，后期出現(xiàn)升高的趨勢(shì)。這與Marija等[10]對(duì)離體培養(yǎng)中貝母小鱗莖低溫解除休眠中CAT酶活性的變化趨勢(shì)基本一致。本課題組之前對(duì)觀賞百合的研究結(jié)果亦表明了百合鱗莖在類似的處理?xiàng)l件下，其鱗莖在打破休眠過程中，POD、CAT酶活性變化顯示了相以的變化趨勢(shì)[12]。植物細(xì)胞中活性氧清除酶系統(tǒng)是細(xì)胞內(nèi)形成的防御植物體內(nèi)活性氧、自由基毒害的主要保護(hù)機(jī)制，活性氧清除酶系統(tǒng)包括CAT、POD等保護(hù)酶。CAT能有效地清除H2O2，使植物維持正常的生長(zhǎng)和發(fā)育。過氧化物酶(POD)除了清除植物體內(nèi)活性氧和其他過氧物自由基之外，普遍認(rèn)為POD還參與生長(zhǎng)素IAA的降解。POD酶活性的降低可能促進(jìn)了IAA含量的升高[31]，促進(jìn)植物休眠的解除。王鵬等[11]研究結(jié)果表明休眠解除時(shí)IAA含量增加， POD酶活性下降。高東升等[32]研究發(fā)現(xiàn)，提高H2O2含量可以有效解除休眠。因此，在甘肅貝母在打破休眠過程中，由于POD 、CAT酶活性的顯著降低，使得IAA含量，H2O2含量升高，可能是其鱗莖休眠解除的機(jī)理所在。

酚類物質(zhì)是植物的次生代謝物質(zhì)之一，在植物中有著多方面的生理功能。PAL可以催化苯丙氨酸脫氨反應(yīng)，這是酚類物質(zhì)合成的第一步，也是酚類物質(zhì)合成的關(guān)鍵酶。低溫、機(jī)械損傷等都可以誘導(dǎo)PAL基因的表達(dá)。孫紅梅等[14]對(duì)百合鱗莖解除休眠進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在低溫處理中，PAL酶活性與酚類物質(zhì)含量成極顯著正相關(guān)，由此可見，酚類物質(zhì)含量增加是主因。劉艷萍[33]對(duì)百合中層鱗片在低溫解除休眠中的酚類物質(zhì)代謝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明隨著休眠的解除，PAL酶活性和總酚含量下降。本試驗(yàn)結(jié)果亦顯示，PAL酶活性在低溫處理其間整體呈下降趨勢(shì)。在初期10 d有小幅度的上升趨勢(shì)，可能是因?yàn)楦拭C貝母由高溫休眠狀態(tài)突然置身于低溫狀態(tài)下，使得貝母鱗莖的生理生化代謝啟動(dòng)，尤以PAL酶活性增加較為明顯，以便更好的適應(yīng)低溫條件，這與彭昕等[34]對(duì)浙貝母的研究結(jié)果基本一致。

酚類物質(zhì)常與某些植物激素相互作用，也可能單獨(dú)發(fā)生作用，影響某些酶的活性[35]。酚類物質(zhì)在氧化過程中需要多酚氧化酶(PPO)的參與。彭昕等[34]對(duì)浙貝母打破休眠酚類物質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在低溫貯藏過程中，酚類物質(zhì)含量呈降低趨勢(shì)，鱗片中PPO酶活性呈上升趨勢(shì)，酚類物質(zhì)含量與其呈顯著負(fù)相關(guān)。在本試驗(yàn)中，3種處理PPO酶活性隨低溫儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，CK和ABA處理的增長(zhǎng)趨勢(shì)較GA3處理平緩。鱗莖在低溫解除休眠后期，各處理鱗片中PPO酶活性變化基本穩(wěn)定。這與彭昕[34]、劉芳等[36]對(duì)浙貝母和細(xì)葉百合的研究結(jié)果是一致的。本研究?jī)H僅對(duì)甘肅貝母作了初步研究，對(duì)于酚類物質(zhì)對(duì)解除休眠的效果的深層次機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

在低溫冷藏其間，GA3處理可以提前解除甘肅貝母鱗莖休眠，鱗莖破眠期由對(duì)照(CK)的40 d提前至30 d；ABA處理可以延遲甘肅貝母解除休眠的時(shí)間，鱗莖破眠期由CK的40 d延長(zhǎng)至50 d。CK、GA3處理和ABA處理分別在40、30和50 d時(shí)解除休眠。休眠過程中鱗莖內(nèi)可溶性糖含量和可溶性蛋白含量呈上升趨勢(shì)；淀粉含量呈下降趨勢(shì)。