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硕士论文-低温解除牡丹休眠过程中花芽细胞膜脂过氧化研究，共57页，32782字
摘 要
牡丹（paeonia suffruticosa Andr.）是原产我国的特有名贵花卉，誉称“国色天香”、
“花中之王”，但自然条件下花期较短（约 10 天）且集中于 4 月份，远远不能满足人们
的赏花需求，如何采取人为措施使其在春节开花,已成为人们近千年来不断探索的课题。
牡丹反季节促成栽培开花必须提前解除休眠，顺利解除牡丹的休眠，是进行下一个生长
发育循环经历的重要阶段。因此，开展牡丹休眠解除过程中的生理生化变化动态和休眠
解除机理的研究是反季节催花的关键。然而，目前牡丹休眠解除过程中生理生化的研究
报道很少，更未见膜脂过氧化的报道。本试验于 2006 年、2007 年在青岛农业大学进行，
选用山东菏泽牡丹基地 4 年生牡丹‘菱花湛露’（Paeonia suffruticosa Andr. ‘Ling Hua
Zhan Lu’）和‘洛阳红’（Paeonia suffruticosa Andr‘Luo Yang Hong’）的健壮植株，系
统研究了不同低温累积量对牡丹形态的影响以及随着低温量的积累花芽细胞内膜脂过
氧化的动态，探讨了牡丹休眠解除与膜脂过氧化相关指标的关系。主要结果如下：
1.低温对解除牡丹休眠具有质的作用。根据犹他模型，‘菱花湛露’的需冷量约
384-572c.u；‘洛阳红’约为 376-552c.u。
2. 牡丹花芽内超氧阴离子（O2-．）、过氧化氢（H2O2）、丙二醛(MDA)等过氧化产物的
含量在牡丹休眠解除过程中呈现明显的规律性变化。低温处理前期 H2O2 含量、O2-．产生速
率和 MDA 含量缓慢上升，同时膜透性增加，休眠解除时达最高值，之后下降。表明，膜
脂过氧化程度与休眠解除密切相关，膜透性增加有利于相邻组织、细胞间的信息传递，
活性氧可能作为一种传递解除休眠的信号物质。
3. 植物体自身存在的抗氧化酶系统（包括 SOD、POD、CAT、GR、APX 等）和一些小
分子抗氧化物质（GSH、AsA 等），可有效清除活性氧，维持体内活性氧代谢平衡 。休眠
解除时，SOD、POD、CAT、GR、APX 等抗氧化酶活性增加，同时抗氧化物质 GSH、AsA 含
量升高。休眠解除可能启动了细胞保护系统，抗氧化系统的活化能够有效清除代谢产生
的自由基，使牡丹花芽进行正常的生长代谢。
综上所述，膜脂过氧化相关生理指标在休眠解除过程中呈现明显的规律性变化，活
性氧积累到一定的量，膜脂过氧化水平提高导致膜透性增大，有利于花芽与相邻组织、
细胞间的信息和物质交流，活性氧可能作为信号物质启动解除休眠基因。休眠彻底解除
之后，活性氧对于花芽细胞的正常代谢是有毒物质，对活性氧的清除是促进代谢正常进
行的基础，因此抗氧化系统的活化能够有效的清除活性氧，是花芽恢复正常生长代谢的
前提条件。
关键词：牡丹；花芽；低温；休眠解除；膜脂过氧化
目 录
摘 要............. ⅰ
ABSTRACT....... ⅲ
前言................. 1
1.立题依据及意义........ 1
2.文献综述.. 2
2.1 牡丹生物学特性研究........... 2
2.1.1 生态习性...... 2
2.1.2 生命周期与年周期........ 2
2.1.3 生长发育特性................ 3
2.2 牡丹花期调控的研究现状... 5
2.2.1 催花种苗的选择............ 6
2.2.2 休眠的解除.. 6
2.2.3 温室内管理.. 7
2.3 植物休眠机制研究现状....... 8
2.3.1 落叶果树休眠机制研究现状 .......... 8
2.3.2 牡丹休眠机制研究现状................ 10
材料与方法... 12
1.供试材料 12
2.试验方案 12
3.测定项目及方法...... 12
3.1 牡丹生长发育指标............. 12
3.2 牡丹花芽休眠解除过程中膜脂过氧化物质的变化动态 ....... 12
3.3 休眠解除过程中牡丹花芽活性氧酶促清除系统的作用 ....... 12
3.4 休眠解除过程中牡丹花芽非酶促系统的作用 ..... 13
3.5 休眠解除过程中牡丹花芽细胞膜透性的变化 ..... 13
结果与分析... 14
1.低温解除牡丹休眠需冷量的确定.............. 14
1.1 低温诱导休眠解除期间花芽的形态变化 ............. 14
1.2 低温处理不同时间的牡丹移入温室后的发育状况 ............... 15
1.3 牡丹需冷量的计算结果..... 16
2. 牡丹花芽休眠解除过程中膜脂过氧化物质的变化动态 ............ 17
2.1 低温诱导休眠解除过程中花芽内丙二醛（MDA）含量的变化动态.... 17
2.2 低温诱导休眠解除过程中花芽内 O2-．产生速率的动态变化 18
2.3 低温诱导休眠解除过程中花芽内 H2O2 含量的变化动态 .... 19
3.牡丹花芽休眠解除过程中的活性氧酶促清除系统的作用 .......... 21
3.1 低温诱导休眠解除过程中花芽内 SOD 活性变化 ................. 21
3.2 低温诱导休眠解除过程中花芽内 POD 活性变化 ................. 22
3.3 低温诱导休眠解除过程中花芽内 CAT 活性变化 ................. 23
3.4 低温诱导休眠解除过程中花芽内 APX 活性变化 ................. 24
3.5 低温诱导休眠解除过程中花芽内 GR 活性变化 . 25
4. 休眠解除过程中牡丹花芽非酶促系统的作用 .......... 26
4.1 低温诱导休眠解除过程中花芽内 AsA 含量变化 26
4.2 低温诱导休眠解除过程中花芽内 GSH 含量变化 ................. 27
5. 休眠解除过程中牡丹花芽细胞膜透性变化 .............. 28
6.感受不同低温的植株移入温室后的花芽生理变化 .... 30
6.1 花芽细胞内 H2O2 含量变化................. 30
6.2 花芽细胞内 O2-．产生速率变化............. 31
6.3 花芽细胞内 SOD 活性变化................. 32
6.4 花芽细胞内 POD 活性变化................. 33
6.5 花芽细胞内 CAT 活性变化 ................. 34
讨论............... 35
1.低温解除牡丹休眠的需冷量.... 35
2. 牡丹花芽休眠解除过程中细胞膜透性及代谢物质的变化分析. 35
3. 牡丹花芽休眠解除过程中抗氧化系统的变化分析 .. 36
结论............... 39
参考文献....... 40
致谢............... 44