紫叶紫薇呈色生理及光合特性研究

紫叶紫薇品种‘Ebony Embers’叶片呈现紫红色,是优良的观叶植物。为了对比紫叶和绿叶紫薇品种的叶色呈现机理和光合特性,以‘Ebony Embers’和绿叶品种‘Arapaho’为试验材料,测定叶片色素含量及分布、可溶性糖含量和光合生理指标。结果表明:1)‘Ebony Embers’叶片中叶绿素、类胡萝卜素及花青苷含量显著高于‘Arapaho’,且花青苷含量的变化与叶片红色程度变化一致,为紫叶呈色的关键色素,主要分布在叶片栅栏组织和海绵组织靠近表皮的部分;2)‘Ebony Embers’叶片可溶性糖显著高于‘Arapaho’,并且在紫叶中可溶性糖含量与花青苷含量呈显著正相关;3)‘Ebony Embers’叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化均为单峰曲线,而‘Arapaho’均为双峰曲线,‘Ebony Embers’的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率始终低于‘Arapaho’,表明‘Ebony Embers’的光合能力低于‘Arapaho’,但其净光合速率的下降与叶绿素含量差异无关。‘Arapaho’光饱和点显著高于‘Ebony Embers’,说明‘Ebony Embers’耐强光的能力较弱;4)2个品种的F_v/F_m值之间没有显著差异,‘Ebony Embers’的叶绿素荧光参数ΦPSII和ETR均显著低于‘Arapaho’,而NPQ和q N则显著高于‘Arapaho’,表明绿叶紫薇PSⅡ电子传递活性较高,而紫叶紫薇的热耗散效率高于绿叶紫薇,拥有更高的光保护能力。研究结果为培育紫薇优良彩叶品种及在园林中的应用提供了科学依据。

超低温保存后玉兰花粉的氧化应激和细胞凋亡研究

为了揭示花粉超低温保存的生理机制,本研究以玉兰花粉作为试验材料,对花粉超低温保存前后与氧化应激和细胞凋亡相关的指标进行测定。结果显示,活性氧水平和丙二醛含量在花粉超低温保存前后没有显著变化,而质膜相对透性在超低温保存后显著提高,说明脂质过氧化不是造成细胞膜通透性增强的直接原因。超低温保存后过氧化氢酶活性显著升高,而抗坏血酸含量显著下降,说明超低温保存引起了玉兰花粉细胞内抗氧化防御系统的显著变化,细胞通过氧化/抗氧化系统的自我调节取得了新的平衡,因而使活性氧的水平在保存前后维持了稳定,并未诱导氧化应激的发生。对磷脂酰丝氨酸的外化水平和DNA片段化程度的测定表明,超低温保存并未引起细胞凋亡现象的发生。这可能是维持超低温保存后玉兰花粉高生活力的根本原因。

外源抗氧化剂对春石斛类原球茎超低温保存的影响

为探讨外源抗氧化剂对春石斛类原球茎(PLBs)超低温保存中氧化应激的缓解效应,以春石斛‘红梦幻’PLBs为试材,在玻璃化法超低温保存程序的不同环节导入3种不同浓度外源抗氧化剂,检测其对PLBs冻后存活率的影响,在此基础上分析最佳抗氧化剂介入实验体系中氧化应激相关指标的变化。结果显示,在装载、PVS2处理和去装载时导入不同浓度的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)对PLBs冻后存活率影响差异大,均以去装载时导入效果最好。其中SOD导入最佳浓度为600 U·m L-1,存活率提高了5.76%,但对氧化应激相关指标均无显著影响。CAT导入最佳浓度为400 U·m L-1,存活率提高了33.49%,显著降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,提高抗坏血酸(As A)含量。在预培养、装载、PVS2处理和去装载时导入不同浓度的As A均可提高PLBs冻后存活率,以去装载时导入效果最好,最佳浓度为0.1 mmol·L-1,存活率提高了14.34%,显著降低了超氧阴离子(O2·–)产生速率和MDA含量,提高了SOD活性。结果表明,3种外源抗氧化剂对PLBs冻后存活率相对提高效果依次为CAT>As A>SOD。