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芦笋(Asparagus officinalis Linn)又名石刁柏,俗称龙须菜,是百合科天门冬属多年生蔬菜。芦笋雌雄异株,在自然生长条件下,雌雄植株数目大体相等。而芦笋雌雄株间存在着显著的差异,雄株所产生的嫩茎比雌株所产生的嫩茎多,雄株产量一般比雌株高20%,但雄芦笋嫩茎比雌的细小。我们从生理生化方面对芦笋雌雄株间的差异进行了研究。 1、芦笋生长发育过程中雌雄株间几种酶活力的差异:拟叶和根中SOD活性及拟叶中CAT活性5-7月间呈上升趋势,这一时期根中CAT活性则表现为先升后降,在整个生长发育过程中,SOD酶活性的的变化相对CAT较为平缓,而CAT在芦笋生育过程中活性变化较大,POD活性的变化趋势则与CAT完全相反,在5-9月间持续快速下降,拟叶中POD活性9-10月间迅速上升,根中POD活性则是持续下降到10月份,之后又有所上升。CAT活性在雌雄株间拟叶和根中都是雄株明显高于雌株,根中SOD活性和拟叶中POD活性也是雄株大于雌株,但拟叶SOD活性和根POD活性在雌雄株间则没有表现出差异性。在性别分化前,POD同工酶谱带在株间没有差异。开花后,雌雄株间同工酶谱带表现出差异性,雌株拟叶和根中POD同工酶都有Rf为0.27和0.29的两条谱带,雄株拟叶和根则缺失了Rf0.29的谱带,而增加Rf0.36和0.41两条谱带。酯酶同工酶不仅雌雄株间有差异,品种间也表现出差异性。UC157雄株拟叶比雌株多一条条带,而雄株根比雌株缺失了Rf0.51的一条谱带。与UC157相比,UC800拟叶缺失了Rf0.61的一条,却增加了Rf0.58的一条谱带,且这两条差异带都很浓。UC800雌雄株间根酯酶同工酶谱带表现与UC157相同。蛋白质电泳结果显示,芦笋雄株蛋白条带与强度都明显高于雌株。 2、芦笋生长发育过程中雌雄株间碳水化合物的变化:芦笋拟叶中蔗糖在9月份最高。UC157雌雄株间表现为雌株拟叶中蔗糖含量大于雄株。芦笋根中蔗糖含量7-9月间下降,UC157下降幅度要大一些。9-11月间呈上升趋势。但两个品种雄株根中蔗糖含量始终高于雌株。芦笋拟叶中可溶性糖含量在UC157和UC800中都是雌株大于雄株,但差异不大。UC157根中可溶性糖含量,在7-9月间稍有下降,之后呈上升趋势。UC800根中可溶性糖含量的变化趋势有所不同,但在整个过程中,芦笋雄株根中可溶性糖含量大于雌株。 3、秋季收获期间碳水化合物的变化:地上部、拟叶和储藏根中糖含量的变化趋势相同。还原糖含量在秋季收获时期变化不大,雌雄株在地上部和拟叶中含量没有明显差异,但在储藏根中,9.8日以后,雄株根中还原糖含量开始高于雌株,特别是UC800,雄株根中还原糖含量在9.15日显著高于雌株。蔗糖含量在9.1-9.22之间一直呈上升趋势,之后则迅速 F降。地上部可溶性糖含量在9.1到9.8日间稍有上升,之后又有所下降,而拟叶和根中可溶性糖含量却迅速下降。芦笋雌雄株地上部和拟叶中糖含量的差异没有很大的规律性,但储藏根中几种形式的糖含量都是雄株大于雌株,因此雄株可以抽发更多数量的嫩茎。 4、茎枯病菌侵染后芦笋拟叶队L和活性氧清除酶的动态变化:芦笋植株在受病菌侵染后,CAT活性迅速上升,UC 157和UC800雌株相对于对照提高了54.9%和25.7%,雄株升高了134.5%和61.6%,显著大于雌株。之后Ucl57雄株CAT活性始终保持较高的水平,而雌株则下降较快,而UC800雌雄株CAT活性都迅速’卜降,达到最低值,之后基本保持不变。UC 157受到病菌感染后,APX活性在发病初期上升,显著高于对照,雌雄株APX活性分别比对照高24%和65.9%,之后雌雄株APX活性都下降,但雄株下降较雌株较快。UC800APX活性变化规律同UC157相似。接种后,芦笋拟叶 SOD活性有所上升,但与对照差异不大,且雌雄株间也没有什么差异。病菌处理芦笋后,队L表现较为敏感,活性提高,且雄株拟叶中PAL活性的提高先于雌株,表现出较强的抗病能力。UC 157接种后,雌株PPO活性迅速上升,对照在此过程中则有所下降,雄株在发病初期与对照几乎没有差异,到发病盛期,感病植株PPO活性上升,比对照高出16%,之后雌雄株酶活力都显著下降:UC800接种后,雌雌株PPO活性都上升,之后 PPO酶活性基本保持不变,雄株稍微有所下降,发病盛期以后,酶活力迅速下降。雌雄株间酶活力变化规律一致,两者间没有显著差异。