结实与不结实紫薇花芽发育形态及生理特性

作者：周围; 陈建华; 王晓明; 陈亮明; 曾惠杰; 乔中全

来源：中南林业科技大学学报, 2024, 43(10): 148-157.

DOI：10.14067/j.cnki.1673-923x.2023.10.016

• 紫薇
• 结实
• 花芽分化
• 生理特性

【目的】为进一步探讨紫薇Lagerstroemia indica结实与不结实的生理生化机制，为紫薇不结实机理提供理论依据。【方法】以结实与不结实紫薇5个时期的花芽为材料，利用扫描电镜和体视显微镜观察发育过程中花芽内外部形态变化特征，通过测定花芽发育过程中可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性、丙二醛以及营养元素含量，分析紫薇花芽发育过程中的生理生化变化规律。【结果】时期Ⅰ两种紫薇子房突出，时期Ⅲ时胚珠外露，结实紫薇在时期Ⅲ时已开始长出花瓣和花丝，而不结实紫薇花瓣不明显。2种紫薇在花芽发育过程中可溶性糖含量均呈先上升后下降的变化趋势。时期Ⅲ时，不结实紫薇较结实紫薇可溶性蛋白含量降低了22%。不结实紫薇游离脯氨酸含量仅在时期Ⅰ时高于结实紫薇。除时期Ⅲ外，其他时期花芽的超氧化物歧化酶（SOD）活性均是结实高于不结实。不结实的过氧化氢酶（CAT）活性在花芽发育各阶段均显著低于同时期可结实的活性，不结实和结实的过氧化物酶（POD）活性呈相反的变化趋势。在花芽发育后期，结实的丙二醛（MDA）含量较低，而不结实丙二醛含量显著升高，结实与不结实花芽中营养元素的含量有较大差异。【结论】结实紫薇各个时期花芽横纵径大于不结实紫薇同时期花芽，结实紫薇在时期Ⅲ时已开始长出花瓣和花丝，而不结实紫薇花瓣不明显。不结实紫薇花芽的可溶性糖、可溶性蛋白含量均低于同时期的结实紫薇。糖类物质的亏缺可能导致小孢子的育性降低，导致紫薇花的雄性不育。不结实在花芽发育过程中游离脯氨酸积累较少。不结实紫薇的CAT代谢并不旺盛，丙二醛的持续积累可能是不结实败育的一个原因。不结实花芽发育过程中，可能由于各营养元素含量的不足，使与之相关的酶活性受到影响，最终使得花药的发育受到明显的影响。

• 单位
  中南林业科技大学; 湖南省林业科学院