盆栽與地栽牡丹花芽的生理生化特性的動(dòng)態(tài)變化

郭麗麗　侯小改　郭琪　劉改秀

摘要：以牡丹品種洛陽(yáng)紅為試材，研究盆栽與地栽牡丹花芽年周期內(nèi)一些生理生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在2種栽培方式下各項(xiàng)生理生化指標(biāo)均表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)：2種栽培方式下牡丹的CAT活性和可溶性糖含量均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，花芽中脯氨酸含量均呈現(xiàn)降低—升高—降低—升高趨勢(shì)，2種花芽中游離氨基酸含量均逐漸降低，花芽中丙二醛含量均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：牡丹；花芽；盆栽；地栽；生理生化特性

中圖分類號(hào)： S685.110.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）10-0220-03

牡丹（Paeonia suffruticosa）是中國(guó)的傳統(tǒng)名貴花卉，因其花大色艷、雍容華貴，被譽(yù)為“國(guó)色天香”“花中之王”[1-3]。盆栽牡丹一直為牡丹銷售主體，牡丹在盆栽過程中經(jīng)常出現(xiàn)生長(zhǎng)不良、花蕾敗育、開花率低的現(xiàn)象，其中花蕾敗育主要是因?yàn)椴涣辑h(huán)境條件如溫度和根系營(yíng)養(yǎng)的缺乏[4-5]。

目前，研究者對(duì)地栽和盆栽牡丹生理生化特性開展了一些研究，研究結(jié)果對(duì)牡丹生產(chǎn)實(shí)踐有重要的指導(dǎo)意義，如侯小改等對(duì)不同土壤水分條件下盆栽牡丹葉片生理生化特性和光合特性進(jìn)行了研究[1，6]，張鋒等對(duì)逐漸干旱對(duì)牡丹葉片光合和熒光特性影響進(jìn)行了深入探討[7]，翟敏等對(duì)盆栽和地栽牡丹葉片光合特性進(jìn)行了研究[8]。但是這些研究主要以葉片和花對(duì)象[1，9-10]，對(duì)牡丹花芽年周期內(nèi)生理生化動(dòng)態(tài)變化未見報(bào)道。本研究通過對(duì)比分析不同栽培方式下牡丹花芽中生理生化指標(biāo)的變化特征，旨在為進(jìn)一步提高和改進(jìn)盆栽牡丹管理技術(shù)和培育優(yōu)質(zhì)盆栽牡丹提供理論參考和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為四年年生株齡的洛陽(yáng)紅植株，來(lái)源于河南省洛陽(yáng)市國(guó)家牡丹基因庫(kù)。選取植株健壯、長(zhǎng)勢(shì)均一的洛陽(yáng)紅盆栽苗和地栽苗各10株。盆栽牡丹每盆1株，塑料盆直徑為35 cm，地栽牡丹株行距為80 cm×100 cm。取材時(shí)間為2009年6月至11月，平均每15 d取樣1次。

1.2 試驗(yàn)方法

CAT活性的測(cè)定采用紫外吸收法[11]；可溶性總糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法；脯氨酸含量的測(cè)定采用酸性茚三酮法；氨基酸總量的測(cè)定采用茚三酮比色法；MDA含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)計(jì)算與作圖采用Excel 2003進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種栽培方式下牡丹花芽中過氧化氫酶活性的動(dòng)態(tài)變化

2種栽培方式下牡丹花芽中過氧化氫酶活性呈先增強(qiáng)后逐漸減弱的趨勢(shì)（圖1）。6月6日，盆栽和地栽牡丹花芽的CAT活最弱，分別為127.53、135.72 U/（g·min），然后活性逐漸增強(qiáng)。8月1日，二者活性均最強(qiáng)，此時(shí)地栽比盆栽強(qiáng)1445%，盆栽和地栽分別為193.57、221.55 U/（g·min），分別比6月6日上升51.78%、63.24%，然后均逐漸減弱。11月8日，盆栽和地栽分別比最高值弱13.57%、16.71%。地栽CAT活性一直比盆栽強(qiáng)，平均強(qiáng)12.21%。

2.2 2種栽培方式下牡丹花芽中可溶性糖含量的動(dòng)態(tài)變化

盆栽和地栽牡丹花芽中可溶性糖含量先逐漸上升后下降（圖2）。6月6日，盆栽和地栽牡丹花芽的可溶性糖含量最低，分別為36.74、35.23 mg/g。然后逐漸上升，10月1日達(dá)到最高值，分別為52.28、59.17 mg/g，分別上升了67.95%、42.30%，地栽比盆栽高13.18%。6月18日至11月8日，地栽可溶性糖含量均比盆栽高，平均高9.41%。

2.3 2種栽培方式下牡丹花芽中脯氨酸含量的動(dòng)態(tài)變化

2種不同栽培方式下花芽中脯氨酸含量表現(xiàn)出相似性，均呈現(xiàn)降低—上升—降低—上升趨勢(shì)（圖3）。6月6日，盆栽和地栽花芽中脯氨酸含量較高，分別為18.54、14.33 μg/g。7月15日，盆栽牡丹脯氨酸含量下降到4.76 μg/g，降幅為74.33%；隨后逐漸上升，至8月22日增加到10.78 μg/g；接著逐漸下降，到10月1日時(shí)降到的2.61 μg/g；11月8日上升至 9.21 μg/g。而地栽牡丹在7月7日下降到10.78 μg/g，降幅為24.77%；隨后逐漸升高，到8月1日時(shí)增加到 19.44 μg/g，上升了80.33%；之后逐漸下降，到9月16日時(shí)降到5.91 μg/g，降幅為69.60%；隨后逐漸上升，到10月1日時(shí)升到11.52 μg/g。

2.4 2種栽培方式下牡丹花芽中游離氨基酸含量的動(dòng)態(tài)變化

盆栽和地栽牡丹花芽中游離氨基酸含量呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)（圖4）。6月6日，盆栽和地栽牡丹花芽中游離氨基酸含量分別為0.927、1.108 mg/g，地栽牡丹比盆栽牡丹高16.34%。然后兩者均逐漸下降，8月22日和9月8日比較接近；11月8日，盆栽和地栽牡丹花芽中游離氨基酸含量分別為0.698、0.649 mg/g，比6月6日分別降低了2470%、41.43%。6月6日到8月22日，地栽比盆栽平均高7.19%。

2.5 2種栽培方式下牡丹花芽中丙二醛含量的動(dòng)態(tài)變化

2種栽培方式下，丙二醛含量呈現(xiàn)先逐漸下降后逐漸升高的趨勢(shì)（圖5）。6月6日，盆栽和地栽牡丹花芽中丙二醛含量比較接近，分別為9.16、8.97 μmol/g。隨后均逐漸下降，7月15日時(shí)分別為7.68、6.65 μmol/g，分別下降16.16%、25.86%。隨后逐漸上升，11月8日時(shí)丙二醛含量最高，分別為16.19、13.81 μmol/g，分別為6月6日時(shí)的1.77、1.54倍。盆栽丙二醛含量幾乎均高于地栽，平均高15.97%。

3 結(jié)論與討論

CAT是植物細(xì)胞內(nèi)抵御活性氧毒害的重要保護(hù)酶，SOD能催化毒性較強(qiáng)的超氧陰離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)，生成毒性較弱的H2O2和氧分子，而H2O2由POD和CAT這2種酶清除[13-14]。盆栽牡丹CAT活性均低于地栽牡丹，抗氧化酶活性可以在一定程度上反映牡丹的抗逆性，盆栽方式可能降低了牡丹適應(yīng)逆境能力和抗衰老能力。endprint

可溶性糖主要指能溶于水和乙醇的單糖和寡聚糖，主要包括葡萄糖、果糖和蔗糖[9]。可溶性糖既是高等植物的主要光合產(chǎn)物，又是碳水化合物代謝和暫時(shí)貯藏的主要形式[15]。未進(jìn)入秋季時(shí)，牡丹碳氮化合物代謝以植株各器官的生長(zhǎng)為中心；而進(jìn)入秋季后，牡丹碳氮化合物代謝轉(zhuǎn)變?yōu)橐再A存為中心；此時(shí)碳氮化合物積累以根系和花芽2個(gè)器官為主[5]。地栽牡丹花芽中的可溶性糖含量均高于盆栽，可能是因?yàn)榈卦阅档す夂纤俾瘦^高，花芽中光合作用產(chǎn)物積累較多。

脯氨酸是牡丹蛋白質(zhì)的重要組分，可以游離狀態(tài)廣泛存在于牡丹體內(nèi)[16]。牡丹在干旱、鹽漬等逆境脅迫條件下，體內(nèi)脯氨酸會(huì)積累[17]。脯氨酸不但是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，而且在穩(wěn)定生物大分子結(jié)構(gòu)、降低細(xì)胞酸性、解除氨毒及作為能量庫(kù)調(diào)節(jié)細(xì)胞氧化還原勢(shì)等方面起重要作用[18-20]。地栽牡丹花芽中脯氨酸含量一般高于盆栽牡丹，說(shuō)明在逆境脅迫下，地栽牡丹花芽中能夠積累更多的脯氨酸來(lái)減少細(xì)胞受到的傷害。

氨基酸是氮化物的主要存在方式和運(yùn)輸形式[21]。盆栽和地栽牡丹葉片中游離氨基酸的變化趨勢(shì)相似。花芽中游離氨基酸含量逐漸下降，可能是因?yàn)樵诎被釁⑴c了蛋白質(zhì)的合成，轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，儲(chǔ)存在花芽中。地栽牡丹的游離氨基酸含量降低較快，自9月8日地栽牡丹開始低于盆栽牡丹，可能是由于盆栽牡丹的根系生長(zhǎng)受到容器限制[5]，根系主動(dòng)吸收的游離氨基酸運(yùn)輸至花芽后轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)速率較慢，而地栽轉(zhuǎn)化較快。

逆境脅迫能引起活性氧的積累，從而造成細(xì)胞膜脂過氧化，丙二醛是主要產(chǎn)物[22]。丙二醛對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)和許多生物功能分子具有較強(qiáng)的破壞作用，其含量是細(xì)胞膜脂過氧化程度和細(xì)胞膜破壞程度的重要指標(biāo)[13-14]。地栽牡丹花芽中丙二醛含量幾乎均低于盆栽牡丹，說(shuō)明地栽牡丹在逆境脅迫下保護(hù)酶系統(tǒng)能夠更好地清除活性氧，減少對(duì)細(xì)胞的傷害，更好地保護(hù)細(xì)胞。

本試驗(yàn)通過研究地栽與盆栽牡丹花芽中某些生理生化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化，探討2種栽培方式對(duì)花芽的影響，為進(jìn)一步提高和改進(jìn)盆栽牡丹管理技術(shù)和培育優(yōu)質(zhì)盆栽牡丹提供理論參考和技術(shù)支持。

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