月季(Rosa hybrida)切花瓶插期间内肽酶与衰老的关系及失水胁迫对其影响的研究

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切花月季红色品种‘萨蔓莎’(Rosa hybrida,‘Samantha’)和粉色品种‘贝拉米’(Rosa hybrida,‘Belami’)采后在瓶插过程中开花进程不同,前者开得快,且能充分开放,后者开得慢,且常出现‘僵花’现象。本研究以这两个品种为材料,研究了瓶插期间花瓣、叶片中可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量、内肽酶活性及失水胁迫对上述指标的影响,并对两品种瓶插期花瓣、叶片内肽酶的特性进行了定性和定量研究。探讨了切花月季开花进程不同的品种瓶插期衰老与内肽酶的关系,以寻找引起它们开花进程不同的可能原因,主要得出了以下结果。 1.月季切花采后有一个从小到大的生长期,相应花瓣、叶片中可溶性蛋白质有一个从合成为主(瓶插初期)到降解为主(瓶插后期)的转变。瓶插初期‘贝拉米’可溶性蛋白质的合成与降解速率之比大于‘萨蔓莎’,这可能是‘贝拉米’花朵不能迅速、充分绽开而出现‘僵花’的原因之一。 2.两个品种切花花瓣、叶片中,内肽酶最适温度均为37℃。叶片至少有一种丝氨酸蛋白酶,最适pH为10,分子量约为52kD。花瓣最适pH存在差异,‘萨蔓莎’为pH10,‘贝拉米’为pH6和pH10。花瓣中都至少有3种内肽酶:巯基蛋白酶、金属蛋白酶、丝氨酸蛋白酶,三者聚集在底物胶电泳胶条的43kD~66.2kD之间的位置,约为52kD;前两种最适pH为6,是酸性内肽酶,后一种有酸(pH6)、碱(pH10)两种存在形式,既是酸性内肽酶又是碱性内肽酶。这3种内肽酶在两种切花瓶插初期(盛开以前)的表现不同:‘萨蔓莎’花瓣中以酸性金属蛋白酶、巯基蛋白酶和碱性丝氨酸蛋白酶起主要作用,‘贝拉米’花瓣以酸性巯基蛋白酶、丝氨酸蛋白酶起主要作用,后期‘萨蔓莎’和‘贝拉米’花瓣均以酸性金属蛋白酶、碱性丝氨酸蛋白酶起主要作用。瓶插初期(盛开以前)酸性金属蛋白酶、和碱性丝氨酸蛋白酶的变化不同,这可能是两个品种开花衰老进程不同的内在原因之一。 3.在瓶插期叶片内肽酶活性变化平缓,花瓣内肽酶活性变化复杂。整个过程中‘萨蔓莎’花瓣最适pH10条件下的内肽酶活性远大于‘贝拉米’最适pH6、pH10条件下的内肽酶活性的叠加值,这可能是‘萨蔓莎’瓶插期花朵能充分迅速绽开的原因之一。 4.失水胁迫加速了月季切花两个品种开花进程,增大了它们花径增大率,但对‘萨蔓莎’的影响较‘贝拉米’的显著。失水胁迫后两个品种花瓣中可溶性蛋白质含量都升高,但‘贝拉米’升高较‘萨蔓莎’的显著。 5.失水胁迫后显著提高了‘萨蔓莎’花瓣中最适pH6条件下金属蛋白酶、最适 月季(ROsa hybrde)切花瓶插期间内肽酶与衰老的关系及失水胁迫对其影响的研究pH条件下的丝氨酸蛋白酶的活性,显著降低了最适 pH 6条件下琉基蛋白酶的活性。而在‘贝拉米’花瓣中最适 pH 6条件下金属蛋白酶、琉基蛋白酶和最适 pH条件下丝氨酸蛋白酶的活性都显著提高了。 6.切花瓶插期间,花瓣、叶片中可溶性蛋白质含量迅速降低、内肽酶活性迅速增强、游离氨基酸含量迅速升高与切花衰老密切相关,可以作为切花开始衰老的生理指标。
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