甘蓝型油菜沣油737 生理生化特性研究

周华林，肖俭平，陈 佳，刘文祥

（1. 湘潭县农业农村局，湖南 湘潭 411228；2. 湖南省农业信息与工程研究所，湖南 长沙 410125）

植物的各种生理代谢活动能够反映植物生长过程中的主要代谢情况[1]。可溶性糖是植物组织中贮存的营养物质，是植物生长、发育、抗性形成等多个生理过程的重要参与者[2]。可溶性蛋白是重要的渗透调节物质和营养物质，其积累能提高细胞的保水能力，对细胞起保护作用[3]。过氧化物酶（Peroxidase，POD）与光合作用、呼吸作用等均有密切关系，可以反映某一时期植物体内代谢的变化[4]。超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）是一种常见的抗氧化酶，能消除生物体内新陈代谢过程中产生的有害物质[5]。丙二醛（Malondialdehyde，MDA）是膜脂过氧化作用的最终产物，其含量可以反映植物遭受逆境后的受伤害程度[6]，其是研究植物衰老生理和抗性生理的一个常用指标。通过分析上述生理生化指标，可以研究植物的生理生化特性。油菜是我国第一大油料作物，对其生理生化特性研究有助于了解品种的特性，促进其在生产中的推广应用。于是，笔者以甘蓝型油菜沣油737 为材料，对其不同生育期的生理生化特性进行了研究，以期为沣油737 的大面积推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甘蓝型油菜品种沣油737，由湖南省作物研究所提供。

1.2 试验方法

试验在湘潭县兴旺农业科技发展有限责任公司基地进行。小区面积为3 m×6 m，采用条播，密度为20 cm×30 cm，按常规方法进行大田管理。

分别于2020 年11 月10 日（幼苗期）、2020 年12 月8 日（5～6 叶期）、2021 年1 月10 日（蕾薹期）和2021 年3 月15 日（盛花期）抽取5 株油菜，每株取倒数第3 片叶，共5 片。2021 年4 月10 日取授粉后 20～35 d 的角果皮。将上述所取材料各自混合后保存于-80℃备用。参照参考文献[7-9]的方法测定各时期所取材料的中丙二醛（MDA）含量，过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性，可溶性糖和可溶性蛋白含量，重复3 次。

1.3 数据分析

测得数据用SPSS 20.0 软件和Excel 2010 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 可溶性糖

对不同生育期油菜的可溶性糖含量变化进行分析的结果（图1）表明，可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势，以蕾薹期叶片中的可溶性糖含量最高，随后逐渐下降，在角果期达到全生育期的最低。这一结果与陈秀斌[10]的研究结果一致，可能是在生殖生长后期部分可溶性糖转化为了蛋白质和脂肪等物质。

图1 油菜不同生育期可溶性糖含量的变化

2.2 可溶性蛋白

油菜不同生育期可溶性蛋白含量的变化趋势（图2）与可溶性糖含量的变化趋势大致相同。在蕾薹期之前可溶性蛋白含量持续增长，至蕾薹期达到最大值，随后逐渐下降，在角果期达到最低。这与王必庆等[11]对早熟油菜的可溶性蛋白含量变化研究结果基本一致。在蕾薹期可溶性蛋白含量达到最大值，可能是由于低温胁迫而导致可溶性蛋白含量的增加。

图2 油菜不同生育期可溶性蛋白含量的变化

2.3 SOD 活性

油菜不同生育期的SOD 活性自幼苗期至花期前无明显变化，在花期时SOD 活性下降至全生育期的最低，在角果期则上升至全生育期的最大值（图3）。SOD 作为植物体内的自由基清除剂，与植物机体的衰老、辐射防护等有关，其强弱直接决定了植物的抗逆性[12]，油菜在角果期的SOD 活性最大，可能与该时期的病虫害严重有关。

图3 油菜不同生育期SOD 活性的变化

2.4 POD 活性

油菜不同生育期的POD 活性是在蕾薹期达到最高值，花期次之，但在蕾薹期前后的差异不大（图4）。通常POD 活性越高则植物体内的代谢越旺盛[13]，油菜在蕾薹期的POD 活性最高，这是因为在该时期植株的生命活力最强、生长代谢最旺盛。

图4 油菜不同生育期POD 活性的变化

2.5 MDA 含量

油菜不同生育期MDA 含量是在花期前逐步增加，但在花期时达到最低值，在角果期又达到最高值（图5）。MDA 是细胞膜脂化作用的直接产物，MDA的积累可使蛋白质发生交联作用，从而对细胞造成伤害[14]。油菜在花期的MDA 含量最低，这可能是油菜在该时期的生长发育旺盛、抗逆性也较强。

图5 油菜不同生育期MDA 含量的变化

3 讨 论

农作物物质代谢最基础的指标包括两类：可溶性物质含量和酶活性。这两者在农作物生长发育过程中存在着双重关系，既相互促进又相互制约，从而影响农作物的抗逆性、生长程度、物质积累程度及最终产量性状[15-17]。油菜在越冬期的抗寒性可深刻影响其最终品质，此时的抗寒性强则花蕾不易遭受冻害，可为其生殖生长奠定良好基础，从而更容易积累油脂。在油菜生长发育过程中，随着生育期的推进，可溶性糖、蛋白质含量呈现出先增后减的变化趋势，其最高值均出现在蕾薹期，这可能是在蕾薹期需要消耗更多的能量以抵御寒冷，同时其生长变得迟缓[18]。

MDA 是自由基在生物体内作用于脂质发生过氧化反应的产物，MDA 的含量过高会产生毒性[19]，一方面导致生物体的抗逆性下降，另一方面也导致油脂积累的减少。在整个生育期中，MDA 的含量从幼苗期开始逐渐上升，到蕾薹期时达到最大值，进入花期后MDA 的含量急剧下降，可能是由于在花期脂质的过氧化程度下降[20]，可能原因是花在授粉前没有产生很剧烈的生化活动。但在角果期MDA 含量达到最大值，可能是由于种子积累了大量油脂，导致过氧化程度提升所致。