花瓣衰老機理研究綜述

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1、花瓣衰老機理研究綜述摘要：本試驗以觀賞海棠為試材，對其花瓣從蕾期至衰敗期的整個生理生化變化過程進行研究，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制差異。從海棠入手進行花瓣衰老機理的研究，以豐富花瓣衰老機理的理論。關鍵詞：觀賞海棠；花期；花瓣衰老機理；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，

2、太皇真富貴?！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，是一類極具觀賞價值的園林植物資源，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、生態(tài)學特征特性,海棠可

3、劃分為2個種群,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。具備較強的環(huán)境適應能力，因此被廣泛應用于各種園林景觀中。觀賞海棠不以果實產(chǎn)量為主要栽培目的，而是將其葉、花、果實的觀賞價值與經(jīng)濟價值有機的結合起來，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)濟價值[2]。海棠具有較高的經(jīng)濟價值和觀賞價值，因此通過人為對其花期調(diào)控達到生產(chǎn)生活需要尤為重要。但是目前針對海棠花期生理機制的研究鮮有報告，亟待我們開展這些方面的探索，以

4、豐富觀賞海棠花期調(diào)控理論。2研究現(xiàn)狀與進展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，它們的結構不同，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仍維持正常的生命活動，雌蕊內(nèi)的胚珠則常在其它花器官衰老時發(fā)育為果實，因此各個花器官結構和生理過程差別較大，同時，切花常以花瓣壽命作為切花有效壽命的指標，因此，人們通常以花瓣為研究花衰老的材料。1衰老機理假說衰老是植物一生之中不可避免的一個過程。到目前為止，關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、空調(diào)控假說。其二，營養(yǎng)

5、虧缺理論。認為植物衰老是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)育時壟斷了營養(yǎng)供應，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衰老的激素，細胞分裂素、赤霉素和生長素可延緩衰老，但作用機理仍不清楚，或許存在另一種新的未知激素參與衰老調(diào)節(jié)。其四，氧自由基學說。該學說由Harman提出，認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重損傷生物膜，使膜透性增大，發(fā)

6、生膜脂相變，導致植物細胞死亡，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

7、草屬等；4、脫落明顯不由乙烯調(diào)節(jié)，這種類型目前尚無實例。3與開花衰老相關的主要指標衰老是導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，包括超微結構變化，呼吸代謝加強，水解作用加強，抗氧化系統(tǒng)減弱，大分子物質(zhì)降解等，是植物生長發(fā)育進程的必然階段。1)超微結構變化花瓣衰老表現(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