金银花开花过程中花瓣几种酶活性的变化

王金成， 秦祚洁

(1.宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院，宁夏银川 750199；2.北方民族大学生物科学与工程学院,宁夏银川 750021)



金银花开花过程中花瓣几种酶活性的变化

王金成1， 秦祚洁2

(1.宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院，宁夏银川 750199；2.北方民族大学生物科学与工程学院,宁夏银川 750021)

[目的]研究金银花开花过程中花瓣几种酶活性的变化。[方法]以金银花不同花期(米蕾期、三青期、二白期、大白期、银花期、金花期)的花朵为试验材料，研究金银花开花过程中可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。[结果]在金银花开花过程中，随着花瓣可溶性蛋白质含量的下降，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性也随之下降；从银花期到金花期，随花色的变化，丙二醛(MDA)含量逐渐增加。[结论]该研究可为金银花花色变化的生理机制研究提供科学依据。

金银花；酶活性；花期；花色变化

金银花(Lonicera japonicaThunb.)为忍冬科多年生半常绿缠绕木质藤本，因其花“初开时花色俱白，二三日后花色变得金黄，黄白相映，故呼金银花”。金银花清香飘逸，沁人心脾，是人们喜爱的观赏植物，是园林绿化中最常见的树种之一，常被栽植于墙壁或篱笆两侧，以供观赏。根据金银花花色的变化，可以将金银花开花过程分为6个时期[1]：米蕾期、三青期、二白期、大白期、银花期、金花期。目前，国内外已有很多关于金银花的研究报道,主要集中在优良品种培育[2]、组织培养[3-4]、化学成分的研究[5-6]、药用价值研究[7-8]等方面。然而，关于金银花花色的研究报道较少[9]。笔者对金银花开花过程中花瓣几种酶活性的变化进行研究，旨在为金银花花色变化的生理机制研究提供科学依据。

1　材料与方法

1.1试验材料 试验材料金银花来源于北方民族大学校园。金银花的管理栽培条件及生长环境一致。

1.2试验方法 试验于2012年4月进行。在金银花开花期间，每天上午10：00左右随机采集适量不同植株同一花期的花朵。采集后立即放于冰盒中，带回实验室后立即开始试验。可溶性蛋白质的含量采用考马斯亮蓝法[10]测定； 超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑(NBT) 法[10]测定；过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法[10]测定；MDA含量参考赵世杰等[11]改进的双组分分光光度计法进行测定。每项指标重复测定3 次, 取平均值。

2　结果与分析

2.1花瓣中可溶性蛋白质含量的变化从图1可以看出， 随着花期的推进， 金银花6个花期花瓣中可溶性蛋白质的含量逐渐下降。米蕾期蛋白质含量最高，金花期蛋白质含量降至银花期的24%。这可能是由于蛋白质水解酶活性升高、而合成速率下降所致, 与花瓣衰老进程表现出较高的关联性。

图1　金银花花瓣中可溶性蛋白质含量的变化Fig. 1　Changes of soluble protein content in L. japonica petals

图2　金银花花瓣中SOD活性的变化Fig. 2　Changes of SOD activity in L. japonica petals

图3　金银花花瓣中POD 活性的变化Fig. 3　Changes of POD activity in L. japonica petals

2.2花瓣中SOD活性的变化从图2可以看出，金银花开花过程中的SOD活性总体上呈现先上升后下降的趋势，在三青期达到最大值，此后一直维持在较低水平。与三青期相比，银花期和金花期金银花花瓣中SOD活性分别降低69.7% 和75.9%；金花期金银花瓣中SOD活性降至银花期的24.0%。2.3花瓣中POD活性的变化从图3可以看出，金银花6个花期的POD活性呈下降趋势。与米蕾期相比，银花期和金花期金银花花瓣中POD活性分别降低了79.9% 和81.1%；金花期金银花花瓣中POD活性降至银花期的6.1%。2.4花瓣中MDA含量的变化从图4可以看出，随花期的推进，金银花花瓣中丙二醛(MDA)含量呈先下降再升高的变化趋势，在银花期降至最低，金花期再次升高，说明在银花期各种酶的活性降低，导致金银花花瓣衰老加剧，致使丙二醛(MDA)含量升高。

图4　金银花花瓣中MDA含量的变化Fig. 4　Changes of MDA content in L. japonica petals

3　结论与讨论

该试验结果表明，金银花在开花过程中米蕾期花瓣细胞

内积累了大量的可溶性蛋白质，有利于开花的进行。随着花期的推进，花瓣中可溶性蛋白质含量、MDA含量、SOD活性和POD活性总体上呈下降趋势。其中，从金花期到银花期，金银花花瓣中可溶性蛋白质含量减少,MDA含量逐渐增加,说明细胞内含物降解加剧, 酶促防御系统功能下降以及膜脂过氧化程度加强。另外，在MDA含量增加的同时, 出现了可溶性蛋白质含量和SOD活性、POD活性的同步下降。这说明细胞膜脂过氧化作用的加剧不仅加速了蛋白质的降解, 同时也促进了酶促防御系统结构和功能的破坏[12]。这可能是由于MDA与蛋白质结合而引起蛋白质分子内或分子间的交联作用所致[13]。

植物自身具备的防卫系统一般能维持活性氧产生与清除之间的代谢平衡。其中，SOD被认为是清除活性氧的关键酶之一。研究表明，SOD活性在器官衰老前期都表现为上升趋势[14]。该研究中金银花花瓣中的SOD活性在三青期达到最大值，这与大丽菊[14]、牡丹[15]、海仙花[16]等花朵开放过程中的变化趋势相似。 这表明植物可以通过增强保护酶活性的途径来清除体内过多的活性氧物质, 以维持体内各种代谢之间的平衡。该研究中金银花花瓣中的SOD活性在开花后期由于蛋白质的降解或合成减少, 可溶性蛋白质含量下降，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，宁夏中宁人，副教授，硕士，从事园艺学方面的教学与研究工作。

2016-06-22

S567.7+9

A

0517-6611(2016)22-207-02