花瓣衰老機(jī)理研究綜述

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1、花瓣衰老機(jī)理研究綜述摘要：本試驗(yàn)以觀賞海棠為試材，對其花瓣從蕾期至衰敗期的整個(gè)生理生化變化過程進(jìn)行研究，討論自然條件下不同類型海棠品種從現(xiàn)蕾到衰敗這一開花過程中的生理機(jī)制差異。從海棠入手進(jìn)行花瓣衰老機(jī)理的研究，以豐富花瓣衰老機(jī)理的理論。關(guān)鍵詞：觀賞海棠；花期；花瓣衰老機(jī)理；1前言海棠又名海棠花、解語花、海紅，系薔薇科蘋果屬植物（Malus）,落葉灌木或小喬木。因其花姿瀟灑、花開似錦，自古以來便是雅俗共賞的名花，素有“花中神仙”、“花貴妃”、“花尊貴”之稱，栽在皇家園林中常與玉蘭、牡丹、桂花相配植，形成“玉棠富貴”的意境。歷代文人也多有膾炙人口的詩句贊賞海棠，陸游詩云：“雖艷無俗姿，太皇真

2、富貴?！毙稳莺Ｌ钠G美高雅。而今培育的觀賞海棠(Maluscrabapple)，是由起源于中國的山荊子(M.baccata)、多花海棠(M.floribunda)、海棠花(M.spectabilis)等和起源于北美的奧涅海棠(M.fusca)、草原海棠(M.ioensis)、野香海棠(M.coronaria)等為親本選育而成。其樹形緊湊、葉花果色彩多樣、部分品種冬果宿存，抗逆性強(qiáng)，是一類極具觀賞價(jià)值的園林植物資源，其葉色有綠色類、新葉有色類和常色紫葉類3大類品種資源?？膳c其它樹種、植物配置造景，提高園林綠化、美化效果[1]。海棠原產(chǎn)于我國，按地域及生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特征特性,海棠可劃分為2個(gè)種

3、群,即分布于長江中下游及贛東北,以及四川、云南乃至西藏山南一帶者均可劃為南方種群。分布于東北的,吉,遼,內(nèi)蒙古的東、西部,以及晉、冀、魯、豫、陜、甘、寧各省區(qū)者,則可劃為北方種群。具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，因此被廣泛應(yīng)用于各種園林景觀中。觀賞海棠不以果實(shí)產(chǎn)量為主要栽培目的，而是將其葉、花、果實(shí)的觀賞價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值有機(jī)的結(jié)合起來，有效增加園林樹種的多樣性和景觀持續(xù)性，既能提供良好的生態(tài)效益又能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。海棠具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值，因此通過人為對其花期調(diào)控達(dá)到生產(chǎn)生活需要尤為重要。但是目前針對海棠花期生理機(jī)制的研究鮮有報(bào)告，亟待我們開展這些方面的探索，以豐富觀賞海棠花期調(diào)

4、控理論。2研究現(xiàn)狀與進(jìn)展2.1花瓣衰老的研究花一般包括萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊和花梗等，它們的結(jié)構(gòu)不同，衰老途徑和速率也不同，花瓣通常較為短命，而花萼在花瓣萎蔫或脫落時(shí)仍維持正常的生命活動(dòng)，雌蕊內(nèi)的胚珠則常在其它花器官衰老時(shí)發(fā)育為果實(shí)，因此各個(gè)花器官結(jié)構(gòu)和生理過程差別較大，同時(shí)，切花常以花瓣壽命作為切花有效壽命的指標(biāo)，因此，人們通常以花瓣為研究花衰老的材料。1衰老機(jī)理假說衰老是植物一生之中不可避免的一個(gè)過程。到目前為止，關(guān)于衰老的原因還不太清楚，推測可能是基因、激素和環(huán)境因素的綜合作用。對于衰老的解釋有以下幾種主要的假說[3]。其一，基因的時(shí)、空調(diào)控假說。其二，營養(yǎng)虧缺理論。認(rèn)為植物衰老是

5、由于生殖器官從營養(yǎng)器官獲取大量營養(yǎng)物質(zhì)，或生殖器官發(fā)育時(shí)壟斷了營養(yǎng)供應(yīng)，致使其他器官缺乏營養(yǎng)而死亡。其三，植物激素調(diào)控理論。該理論認(rèn)為植物衰老是有一種植物激素或多種激素之間的平衡所調(diào)控；脫落酸和乙烯是兩種促進(jìn)衰老的激素，細(xì)胞分裂素、赤霉素和生長素可延緩衰老，但作用機(jī)理仍不清楚，或許存在另一種新的未知激素參與衰老調(diào)節(jié)。其四，氧自由基學(xué)說。該學(xué)說由Harman提出，認(rèn)為植物衰老是由活性氧積累引起的。自由基的積累引發(fā)或加劇膜質(zhì)過氧化作用和膜質(zhì)脫脂化，膜脂過氧化產(chǎn)物(乙烯，乙烷，MDA)會引起膜中蛋白質(zhì)的聚合和交聯(lián)以及膜中類脂的變化而嚴(yán)重?fù)p傷生物膜，使膜透性增大，發(fā)生膜脂相變，導(dǎo)致植物細(xì)胞死亡，

6、加快其衰老過程。2花瓣衰老的類型花瓣衰老的明顯征狀是萎焉和脫落，但不同物種的情況不一樣。早在1928年，F(xiàn)feiffer就根據(jù)對形態(tài)特征的觀察，把花瓣衰老分為三種類型：1、花瓣脫落前不萎焉或同時(shí)萎焉(初始脫落型)；2、花瓣先萎焉而后脫落或不脫落(初始萎焉型)；3、花瓣變綠而不脫落，這種類型的花很少，僅在一些百合科物種中發(fā)現(xiàn)。Woltering和VanDoorn從激素的角度進(jìn)一步把花瓣衰老分為如下四種類型：1、萎焉明顯由乙烯調(diào)節(jié)，如香石竹、各種蘭科植物、矮牽牛屬等；2、萎焉明顯不由乙烯調(diào)節(jié)，如菊屬、水仙屬、百日草等；3、脫落明顯由乙烯調(diào)節(jié)，如毛地黃、金魚草屬等；4、脫落明顯不由乙烯調(diào)節(jié)，這

7、種類型目前尚無實(shí)例。3與開花衰老相關(guān)的主要指標(biāo)衰老是導(dǎo)致自然死亡的一系列惡化過程，花瓣衰老過程與一系列生理生化變化有關(guān)，包括超微結(jié)構(gòu)變化，呼吸代謝加強(qiáng)，水解作用加強(qiáng)，抗氧化系統(tǒng)減弱，大分子物質(zhì)降解等，是植物生長發(fā)育進(jìn)程的必然階段。1)超微結(jié)構(gòu)變化花瓣衰老表現(xiàn)在外部形態(tài)上主要為萎蔫和脫落，不同的物種情況不一。許志強(qiáng)等[4]描述了姜花衰老過程花瓣的形態(tài)變化，盛花期后，小花花梗開始向下彎曲，花瓣邊緣皺褶，小花下垂，到最后整朵小花完全皺褶下