降尘对核桃雌雄花生化特性的影响

方淼，陈虹，潘存德

(新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室，乌鲁木齐 830052)

降尘对核桃雌雄花生化特性的影响

方淼，陈虹，潘存德

(新疆农业大学林学与园艺学院/新疆教育厅干旱区林业生态与产业技术重点实验室，乌鲁木齐 830052)

【目的】研究不同降尘量处理条件下，核桃(JuglansregiaL.)雌雄花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)、脯氨酸含量的变化，研究花期降尘对核桃花器官生化特性的影响，探明降尘对新疆南疆盆地核桃花器官影响。【方法】以温185(J.regiaWen185)核桃品种为试验材料，采用雌雄花套袋人工防尘设置对照植株，以人工模拟降尘为处理植株，对比分析不同降尘量处理条件下核桃雌雄花SOD、POD活性和MDA、脯氨酸含量的变化。【结果】与对照植株相比，不同降尘量处理核桃雌雄花SOD、POD活性和MDA、脯氨酸含量均有不同程度的增加。雌花花期，不同降尘量处理之间的核桃雌雄花SOD、POD活性和MDA、脯氨酸含量差异达到极显著水平(P<0.01)或显著水平(P<0.05)。雄花花期，对照植株雄花SOD(除初期以外)、POD活性和脯氨酸(除初期以外)、MDA含量均与受降尘处理的植株雄花差异达到极显著水平(P<0.01)。【结论】核桃花期若遭遇浮尘天气，降尘会引起核桃雌雄花SOD、POD活性和MDA、脯氨酸含量的增加，进而对核桃花器官产生不利影响。

核桃；降尘；超氧化物歧化酶；过氧化物酶；丙二醛；脯氨酸

0 引 言

【研究意义】浮尘是指因尘土、细沙在空中均匀地浮游，导致水平能见度小于10.0 km的天气现象，其中浮尘日数(持续时间)是影响降尘量的重要因素[1]。南疆盆地人工绿洲是新疆核桃(JuglansregiaL.)的主产区，在农业生产中占据重要地位。盆地中央的塔克拉玛干沙漠是我国沙尘起尘最强的区域之一[2]，导致盆地及其周边成为我国浮尘天气发生最多、最严重的地区[3-4]，且主要集中在3～5月[5]，而此时正是多数果树花器官发育、授粉受精、果实形成的季节。当南疆盆地春末频发的沙尘暴造成的恶劣浮尘天气与核桃花期相遇，降尘对核桃的花器官是否会产生不利影响尚不十分清楚。【前人研究进展】有关降尘对芒果(Mangiferaindica)[6]、小麦(Triticumaestivum)[7]、香梨(Pyrusbretschneideri)[8]、橄榄(Oleaeuropaea)[9]、棉花(Gossypiumhirsutum)[10]等植物的影响已有大量报道，表明降尘可使叶片表面因覆盖薄土而造成细胞变形[8]、叶绿素含量减少[6-8]、气孔导度变差[7]和光合速率下降[6-8]等，并迫使植物自身调节系统发生改变[7]，如脯氨酸积累、细胞膜透性增大，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量增加[7,10]，从而引起植物生长发育异常。【本研究切入点】但降尘是否也会对核桃的花器官生物化学指标产生影响鲜有文献报道。以活体核桃植株为试验材料，采用人工模拟降尘为处理，以雌雄花套袋人工防尘设置为对照，对比分析不同降尘量处理对核桃雌雄花器官生化指标的影响。【拟解决的关键问题】研究降尘对核桃雌雄花器官是否会产生不利影响，加深降尘对南疆盆地核桃花器官影响的认识。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料为大田条件下，栽种于新疆阿克苏地区乌什县阿克托海乡喀塔尔玉吉买村核桃生产园(N 41°11′06.31′′～41°12′47.74′′，E 79°12′12.76′′～79°13′12.76′′；海拔1 394 m)内的12年生核桃活体植株，品种为温185(J.regiaWen185)。处理植株为人工模拟不同降尘量条件下的植株，对照植株为通过人工防尘即对雌雄花采用人工套袋的植株。套袋材质为硫酸纸，进行人工套袋时，袋口底端用曲别针固定，袋口顶端微折，防止粉尘进入袋内，同时确保套袋后袋内良好的通风、透气和透光性。根据南疆盆地的年降尘量[11]，人工模拟的降尘量处理分别为轻度降尘0.95 g/m2·d、中度降尘1.90 g/m2·d和重度降尘3.80 g/m2·d。试验于2015年4月中旬核桃花期进行。

1.2 方 法

分别于核桃雌花、雄花的初期、盛期、末期进行采样，每个处理在相同处理的不同样株上设置3个采样作为重复，将样品放入冰盒中迅速带回实验室，用蒸馏水洗净后，进行处理植株和对照植株雌雄花SOD、过氧化物酶(POD)活性和MDA、脯氨酸的含量测定。SOD活性测定采用氮蓝四唑法[12]，POD活性测定采用愈创木酚法[13]；MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法[14]，脯氨酸含量测定采用酸性茚三酮法[15]。

1.3 数据处理

检验不同降尘量对核桃雌雄花生物化学指标的影响采用单因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比较采用新复极差法(Duncans法)。

数据整理采用Microsoft Excel 2003；数据分析采用SPSS 20.0统计软件；绘图应用Origin 7.5软件。

2 结果与分析

2.1 降尘对核桃雌雄花SOD活性的影响

与无降尘对照相比，不同程度的降尘迫使核桃雌花、雄花中的SOD活性增强。初期，雌花不同降尘处理间的SOD活性变化随着降尘量的增加呈上升趋势，与对照之间均呈极显著差异(P<0.01)，中度降尘与轻度降尘处理之间呈极显著差异(P<0.01)，与重度降尘处理之间的差异不显著(P>0.05)。初期，雄花不同降尘处理与对照之间均呈极显著差异(P<0.01)；轻度降尘与中度、重度降尘处理之间的差异达到了极显著水平(P<0.01)，中度与重度降尘处理之间的差异不显著(P>0.05)。雌雄花盛期，不同降尘处理与对照之间SOD活性的差异均达到了极显著水平(P<0.01)；中度降尘与轻度、重度降尘处理之间呈极显著差异(P<0.01)，并且当降尘量达到重度时，SOD活性下降，表明该降尘量已经超过核桃雌雄花的耐受范围。雌雄花末期，不仅不同降尘处理与对照之间SOD活性的差异均达到了极显著水平(P<0.01)，而且雌花不同降尘处理之间的SOD活性差异也全部达到了极显著水平(P<0.01)。数据显示，降尘对核桃雌雄盛期影响最大，与对照相比轻度、中度、重度降尘处理雌花的SOD活性值分别增加了11.43%、19.24%和13.64%，雄花的SOD活性值分别增加了26.99%、48.44%和32.44%。图1

图1 降尘下核桃雄花和雌花中SOD活性变化(n=3，平均值±标准误)
Fig.1 The SOD activity in male flowers and female flowers under dust(n=3, means±SE)

2.2 降尘对核桃雌雄花POD活性的影响

降尘导致各处理核桃雌花、雄花的POD活性均高于无降尘对照。初期，不同降尘处理雌雄花的POD活性较对照均有不同程度的增强，并且差异均达到了极显著水平(P<0.01)。同时，中度降尘与轻度降尘处理之间雌雄花的POD活性也达到了极显著差异(P<0.01)，而中度降尘与重度降尘处理之间的POD活性差异，雌花表现为极显著(P<0.01)，雄花表现为不显著(P>0.05)。盛期，与对照相比，降尘处理的雌雄花POD活性全部出现明显的上升趋势，且均呈极显著差异(P<0.01)；不同降尘处理之间雌花的POD活性差异均达到了极显著水平(P<0.01)，中度与轻度、重度降尘处理之间雄花的POD活性差异达到了极显著水平(P<0.01)。研究表明，与对照相比，轻度、中度、重度降尘处理雌雄花的POD活性值都出现了大幅的增加，雌花分别增加了122.16%、181.97%和100.45%，雄花分别增加了101.55%、174.87%和91.60%。末期，各降尘处理雌雄花的POD活性与对照间，以及各降尘处理间仍存在极显著差异(P<0.01)。图2

图2 降尘下核桃雄花和雌花中POD活性变化(n=3，平均值±标准误)
Fig.2 The POD activity in male flowers and female flowers under dust(n=3, means±SE)

2.3 降尘对核桃雌雄花MDA含量的影响

降尘迫使处理核桃植株雌花、雄花中的MDA含量上升。初期，雌雄花的MDA含量随着降尘量的增加呈先上升后下降的趋势，说明重度降尘的降尘量对核桃雌雄花的胁迫已达到其耐受限度；降尘处理雌雄花的MDA含量与对照之间的差异均达到了极显著水平(P<0.01)，各降尘处理之间雌雄花的MDA含量也呈极显著差异(P<0.01)。盛期，降尘处理雌雄花的MDA含量与对照相比差异达到了极显著水平(P<0.01)；中度降尘与轻度、重度处理雌雄花的MDA含量差异也达到了极显著水平(P<0.01)。数据显示，雌雄花的MDA含量在盛期达到了最大值，轻度、中度、重度降尘处理与对照相比，雌花的MDA含量分别增加了77.06%、89.65%和78.49%，雄花的MDA含量分别增加了5.10%、6.73%和15.75%，且当降尘量达到重度时，降尘处理雄花的MDA含量比对照更低，此时已对雄花造成不可逆的伤害。末期，各降尘处理雌花的MDA 含量与对照相比，不仅有所增加，而且差异达到了极显著水平(P<0.01)；轻度与中度降尘处理之间雌花的MDA 含量差异达到了显著水平(P<0.05)，与重度降尘处理之间雌花的MDA 含量差异达到了极显著水平(P<0.01)。末期，雄花的MDA含量只在中度降尘处理时，与对照和其它降尘处理之间的差异达到了极显著水平(P<0.01)。图3

图3 降尘下核桃雄花和雌花中MDA含量变化(n=3，平均值±标准误)
Fig.3 The MDA content in male flowers and female flowers under dust(n=3, means±SE)

2.4 降尘胁迫对核桃雌雄花脯氨酸含量的影响

与无降尘对照核桃植株雌雄花相比，降尘迫使核桃雌花、雄花中的脯氨酸含量发生改变。核桃雌花整个花期，脯氨酸的含量从初期至末期呈下降趋势，当降尘量达到重度时，初期和盛期雌花的脯氨酸含量出现下降，但末期仍呈上升趋势。与无降尘对照核桃植株雌雄花相比，降尘迫使核桃雌花、雄花中的脯氨酸含量发生改变。核桃雌花整个花期，脯氨酸的含量从初期至末期呈下降趋势。初期，雌花除重度降尘与轻度降尘处理之间的脯氨酸含量差异不显著(P>0.05)外，其余不同降尘处理之间以及不同降尘处理与对照之间的脯氨酸含量差异均达到了极显著水平(P<0.01)。盛期和末期，雌花降尘处理之间以及降尘处理与对照之间的脯氨酸含量差异均达到了极显著水平(P<0.01)。雌花初期，降尘对其影响最明显，与对照相比，轻度、中度、重度降尘处理核桃雌花的脯氨酸含量分别增加了70.13%、99.59%和64.12%。

初期，不同降尘处理核桃雄花的脯氨酸含量与对照之间的差异达到了极显著水平(P<0.01)，但不同降尘处理之间的差异不显著(P>0.05)。盛期，雄花的脯氨酸含量达到了最大值，不同降尘处理雄花的脯氨酸含量与对照之间的差异达到了极显著水平(P<0.01)，且不同降尘处理之间的脯氨酸含量差异也达到了极显著水平(P<0.01)。研究表明，与对照相比，盛期不同降尘处理雄花的脯氨酸含量分别增加了104.83%、81.24%和15.31%。末期，雄花的脯氨酸含量与盛期相比有所降低，不同降尘处理之间以及轻度降尘处理与对照之间的差异达到了极显著水平(P<0.01)，中度、重度降尘处理与对照之间的差异不显著(P>0.05)。图4

图4 降尘下核桃雄花和雌花中脯氨酸含量变化(n=3，平均值±标准误)
Fig.4 The proline content in male flowers and female flowers under dust(n=3, means±SE)

3 讨 论

逆境条件下，植物体内的活性氧(reactive oxygen species，简称ROS)代谢平衡会受到影响，其含量的增加会使膜脂过氧化[16-18]，从而破坏膜结构，导致植物组织细胞受损，故植物会通过抗氧化防御系统清除ROS，而SOD、POD正是植物体抵御ROS伤害的重要保护酶[19]。SOD是生物体内以自由基为底物的酶类，是植物体内ROS清除系统的“第一道防线”，能够清除超氧自由基O2-，产生歧化产物过氧化氢(H2O2)[20]，POD则是细胞内H2O2重要的清除酶之一，可将H2O2转化为H2O和O2。研究结果表明，整个花期降尘不同程度地造成了核桃雌花、雄花中SOD、POD活性的改变。在雌花的盛期和末期、雄花的盛期，降尘处理与无降尘对照之间的SOD活性差异均达到了极显著水平(P<0.01)；在雌花的盛期和雄花的盛期、末期，降尘处理与对照之间的POD活性差异也达到了极显著水平(P<0.01)。表明核桃的雌花、雄花已受到降尘的胁迫和伤害，这与花期高温对水稻(Oryzastaiva)[21]、低温对杏(Prunsarmeniaca)[22]胁迫下SOD、POD活性改变的结果相类似。经不同程度降尘量处理后，核桃雌、雄花的SOD、POD活性变化均呈先上升后下降的趋势，表明保护酶起到了较好的清除ROS的作用，但因其能力有限而在降尘胁迫加重后出现下降的趋势，或因降尘量过大，超出了其清除ROS的阈值，使酶蛋白结构遭到破坏或生物合成受阻，从而保护酶的活性出现下降[23]。研究发现，降尘对核桃雌、雄花盛期的影响最为严重，这与该时期雌花的柱头处于完全展开，而雄花处于散粉状态有关。同时，盛期雄花的SOD、POD活性增幅要低于雌花，这可能与雌、雄花的结构差异有关，雄花的花丝极短，花药又有鳞片状的苞片和着生于苞片周围的萼片保护[24]，从而减弱了降尘对雄花的伤害，而雌花的柱头在盛花期向外翻卷，完全暴露于外界，使得降尘对雌花的伤害较为严重。

脯氨酸作为植物蛋白质组分之一，以游离状态广泛存在于植物体中，它可作为分子伴侣用于保护蛋白质的完整性及多种酶的活性，在胁迫环境下维持细胞内稳态，清除ROS[23]。研究表明，植物在逆境条件下脯氨酸含量会发生变化[25-27]。有研究发现，梨(Pyruspyrifolia‘Cuiguan’)的花器官在不同温度处理下，脯氨酸含量会随着温度的下降和持续时间的延长而增加[28]。有研究在杏花器官霜冻时发现，在低温胁迫下，杏花器官中的脯氨酸含量会随着温度的下降呈上升趋势[22]。研究中，在降尘胁迫下核桃雌、雄花的脯氨酸含量较无降尘对照均有所升高，且差异达到了极显著差异水平(P<0.01)，与一些研究中植物在逆境条件下脯氨酸含量会上升的结果相类似[25-27]。这表明在逆境条件下，脯氨酸含量的增加，可通过维持细胞的膨压、保护酶和膜系统等几个方面来缓解逆境胁迫对植物膜的伤害，是植物对胁迫的一种适应，也可能是细胞结构和功能受到损伤的一种表现[25]。

MDA是植物细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化作用的最终分解产物，它可以结合交联质膜上的蛋白质，使之失活，导致膜孔隙度变大，通透性增加，从而破坏生物膜的结构和功能，引起细胞代谢紊乱。MDA的积累对膜和细胞会造成一定的伤害，因此作为细胞膜损害程度的指示物质，MDA含量的大小可以反映出植物遭受逆境伤害的程度[27-29]。研究发现，水稻花期高温会导致花药中的MDA含量急剧上升[21]，低温胁迫下油桃花器官中的MDA含量会随着低温胁迫的加剧而逐渐升高[30]。研究中，核桃雌、雄花的MDA含量也随着降尘胁迫时间及胁迫程度的加深逐渐增加，表明降尘会破坏核桃雌、雄花氧自由基的产生与清除间的动态平衡，加剧MDA含量的累积，造成膜结构的破坏和功能丧失，影响雌、雄花的生理生化机制[21]。当降尘量达到重度水平后，核桃雌、雄花的MDA含量急剧下降，表明此时核桃的雌、雄花受到了不可逆转的伤害，细胞内的活性氧代谢速度大幅下降[31-32]。

4 结 论

4.1 降尘会导致核桃雌、雄花中的SOD、POD活性和MDA、脯氨酸含量发生改变。随着降尘量的增加，核桃雌、雄花中的SOD、POD活性和MDA含量表现为先升后降的趋势，脯氨酸含量在雌花末期一直呈上升趋势，在雄花初期呈下降趋势。

4.2 核桃雌、雄花的盛期，对降尘胁迫的反应表现最为敏感，是降尘影响核桃雌、雄花最为明显的时期。

4.3 降尘会对核桃雌、雄花产生不利的影响，当降尘量达到一定程度后，对核桃雌、雄花造成不可逆的伤害。

References)

[1] 中央气象局．地面气象观测规范[M]．北京：气象出版社，1979：21-27．

Central Meteorological Administration．(1979)．SpecificationforGroundMeteorologicalObservation[M]．Beijing：Meteorological Press：21-27．(in Chinese)

[2]宣捷．中国北方地面起尘总量分布[J]．环境科学学报，2000，20(4)：426-430．

XUAN Jie．(2000)．Dust emission inventory from ground surfaces in Northern China[J]．ActaScientiaeCircumstantiae，20(4)：426-430．(in Chinese)

[3]王式功，王金艳，周自江，等．中国沙尘天气的区域特征[J]．地理学报，2003，58(2)：193-200．

WANG Shi-gong，WANG Jin-yan，ZHOU Zi-jiang，et al．(2003)．Regional characteristics of dust events in China [J]．ActaGeographicaSinica，58(2)：193-200．(in Chinese)

[4]何清，赵景峰．塔里木盆地浮尘时空分布及对环境影响的研究[J]．中国沙漠，1997，17(2)：119-126．

HE Qing，ZHAO Jing-feng．(1997)．The study on the distribution of floating dusts in the Tarim Basin and its effects on environment[J]．JournalofDesertResearch，17(2)：119-126．(in Chinese)

[5]李晋昌，董治宝，王训明，等．塔里木盆地沙尘天气的季节变化及成因分析[J]．中国沙漠，2008，28(1)：142-148．

LI JIN-chang，DONG Zhi-bao，WANG Xun-ming，et al．(2008)．Seasonal distribution and causes of dust events in Tarim Basin，China [J]．JournalofDesertResearch，28(1)：142-148．(in Chinese)

[6]Prajapati, S. K., & Tripathi, B. D. (2008). Seasonal variation of leaf dust accumulation and pigment content in plant species exposed to urban particulates pollution.JournalofEnvironmentalQuality, 37(3): 865-870.

[7]殷芙蓉．浮尘对冬小麦生理及产量和品质的影响[D]．长沙：湖南农业大学硕士学位论文，2006．

YIN Fu-rong．(2006)．TheEffectsoffloatingdust-fallonphysiology，outputandqualityofwinterwheat[D]．Master Dissertation. Hunan Agricultural University, Changsha．(in Chinese)

[8]何芳．浮尘覆盖对库尔勒香梨光合生理的影响[D]．乌鲁木齐：新疆农业大学硕士学位论文，2013．

HE Fang．(2013)．Studyontheimpactofdustcoverageonphotosyntheticandphysiologicalcharacteristicsofpyrusbretschneideripehd[D]．Master Dissertation.Xinjiang Agricultural University, Urumqi．(in Chinese)

[9]Nanos, G. D., & Ilias, I. F. (2007). Effects of inert dust on olive (olea europaea l.) leaf physiological parameters.EnvironmentalScienceandPollutionResearch, 14(3): 212-214.

[10]李萼．降尘对棉花生长发育的影响[D]．长沙：湖南农业大学硕士学位论文，2005．

LI E．(2005)．Theeffectsofdust-falluponthegrowth-developmentofcotton[D]．Master Dissertation. Hunan Agricultural University, Changsha．(in Chinese)

[11]肖羽．塔里木盆地大气降尘的研究[D]．长沙：湖南农业大学硕士学位论文，2007．

XIAO Yu．(2007)．ThestudyoftheatmosphericdustofTarimBasin[D]．Master Dissertation. Hunan Agricultural University, Changsha．(in Chinese)

[12]李合生．植物生理生化实验原理和技术[M]．北京：高等教育出版社，2003：119-261．

LI He-sheng．(2003)．Plantphysiologicalandbiochemicalprinciplesandexperimentaltechniques[M]．Beijing：Higher Education Press：119-261．(in Chinese)

[13]张志良，瞿伟菁．植物生理学实验指导[M]．北京：高等教育出版社，2003：123-124．

ZHANG Zhi-liang，QU Wei-jing．(2003)．Theguidanceofplantphysiologyexperiments[M]．Beijing：Higher Education Press：123-124．(in Chinese)

[14]汤章城．现代植物生理学实验指南[M]．北京：科学出版社，1999：305-306．

TANG Zhang-cheng．(1999)．Modernplantphysiologylabguide[M]．Beijing：Science Press：305-306．(in Chinese)

[15]张殿忠，汪沛洪，赵会贤．测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法[J]．植物生理学通讯，1990,(4)：62-65．

ZHANG Dian-zhong，WANG Pei-hong，ZHAO Hui-xian．(1990)．Determination of the content of free Proline in wheat leaves[J]．PlantPhysiologyCommunication，(4)：62-65．(in Chinese)

[16]Zhao T，Shi Y，Huang G，et al. (2005). Respective and interactive effects of doubled co CO2and O3concentration on membrane lipid peroxidation and antioxidative ability of soybean.ScienceinChinaSeriesC：LifeSciences, 48(s1):136-141.

[17]Jie, G. U., Liu, G. S., Guo, J., & Jin, Z. (2008). Effects of vitamin e on the activities of protective enzymes and membrane lipid peroxidation in leymus chinensis under drought stress.ChemicalResearchinChineseUniversities, 24(1):80-83.

[18]Wang, X. Y., Shen, W. B., & Xu, L. L. (2004). Exogenous nitric oxide alleviates osmotic stress-induced membrane lipid peroxidation in wheat seedling leaves.ActaPhotophysiologicaSinica, 30(2):195-200.

[19]窦俊辉，喻树迅，范术丽，等．SOD与植物胁迫抗性[J]．分子植物育种，2010，8(2)：359-364．

DOU Jun-hui，YU Shu-xun，FAN Shu-li，et al．(2010)．SOD and plant stress resistance[J]．MolecularPlantBreeding，8(2)：359-364．(in Chinese)

[20]郭慧娟，胡涛，傅金民．苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响[J]．草业学报，2012，21(1)：118-125．

GUO Hui-juan，HU Tao，FU Jin-ming．(2012)．Effects of saline sodic stress on growth and physiological responses of Lolium perenne [J]．ActaPrataculturaeSinica，21(1)：118-125．(in Chinese)

[21]张桂莲，张顺堂，肖浪涛，等．花期高温胁迫对水稻花药生理特性及花粉性状的影响[J]．作物学报，2013，39(1)：177-183．

ZHANG Gui-lian，ZHANG Shun-tang，XIAO Lang-tao，et al．(2013)．Effect of high temperature stress on physiological characteristics of anther and pollen traits of rice at flowering stage[J]．ActaAgronomicaSinica，39(1)：177-183．(in Chinese)

[22]孟庆瑞．杏花器官霜冻害生理机制研究[D]．保定：河北农业大学博士论文，2009．

MENG Qin-rui．(2009)．Thestudyonthephysiologicalmechanismoffrostinjurytoapricotfloralorgans[D]．PhD Dissertation. Agricultural University of Hebei，Baoding．(in Chinese)

[23]回嵘，李新荣，赵锐明，等． UV-B辐射对生物结皮层藓类植物生理生化指标的影响[J]. 干旱区地理，2014，37(6)：1 222-1 230．

HUI Rong，LI Xin-rong，ZHAO Rui-ming，et al．(2014). Effects of enhanced UV-B radiation on physiological and biochemical indexes of moss from biological soil crusts[J]．AridLandGeography，37(6)：1,222-1,230．(in Chinese)

[24]李永涛，赵勇刚，杨克强，等．早实核桃花器官发育的解剖学研究[J]．园艺学报，2011，38(3)：434-440．

LI Yong-tao，ZHAO Yong-gang，YANG Ke-qiang，et al．(2011). Studies on floral organ development process of precocious walnut (Juglans negia) by anatomia[J]．ActaHorticulturaeSinica，38(3)：434-440．

[25]朱虹，祖元刚，王文杰，等．逆境胁迫条件下脯氨酸对植物生长的影响[J]．东北林业大学学报，2009，37(4)：86-89．

ZHU Hong，ZU Yuan-gnang，WANG Wen-jie，et al．(2009)．Effect of Proline on plant growth under different stress condition[J]．JournalofNortheastForestryUniversity，37(4)：86-89．(in Chinese)

[26]张蜜．脯氨酸代谢在甘菊和切花菊抵御非生物胁迫中的作用机制[D]．北京：北京林业大学硕士论文，2014．

ZHANG Mi．(2014)．ThemechanismofprolinemetabolismintheabioticstresstoleranceofChrysanthemumlavandulifolium(Fisch.exTrautv.)makinoandcutchrysanthemum[D]．Master Dissertation. Beijing Forestry University, Beijing．(in Chinese)

[27]王胜，丁雪梅，时彦平，等．盐胁迫对沙滩黄芩生长及其生理特性的影响[J]．山东林业科技，2015(5)：33-37．

WANG Sheng，DING Xue-mei，SHI Yan-ping，et al．(2015)．Effect of salt stress on growth and physiological characteristics in scutellaria strigillosa．[J]．ShandongForestryScienceandTechnology，(5)：33-37．(in Chinese)

[28]马翠云，封雷，陶书田，等．低温胁迫对梨花器官及授粉受精的影响[J]．南京农业大学学报，2014，37(1)：53-59．

MA Cui-yun，FENG Lei，TAO Shu-tian，et al．(2014)．Effect of the low temperature on floral organs and pollination and fertilization of pear[J]．JournalofNanjingAgriculturalUniversity，37(1)：53-59．(in Chinese)

[29]李巧云．浮尘的发生规律及塔里木盆地浮尘对冬小麦影响的研究[D]．长沙：湖南农业大学博士论文，2012．

LI Qiao-yun．(2012)．AstudyontheoccurrenceregulationofsuspendeddustandtheeffectsofsuspendeddustinTarimBasinonwinterwheat[D]．PhD Dissertation. Hunan Agricultural University, Changsha．(in Chinese)

[30]杨春祥，李宪利，高东升，等．低温胁迫对油桃花器官膜脂过氧化和保护酶活性的影响[J]．果树学报，2005，22(1)：69-71．

YANG Chun-xiang，LI Xian-li，GAO Dong-sheng，et al．(2005)．Effects of chilling stress on membrane lipid peroxidation and activities of protective enzymes in nectarine flower organs[J]．JournalofFruitScience，22(1)：69-71．(in Chinese)

[31]陈少裕．膜脂过氧化与植物逆境胁迫[J]．植物学通报，1989，6(4)：211-217．

CHEN Shao-yu．(1989)．Membrane-Lipid peroxidation and plant stress[J]．ChineseBulletinofBotany，6(4)：211-217．(in Chinese)

[32]胡韧，林秋奇，张小兰．Cr3+，Cr6+及其复合污染对狐尾藻的毒害作用[J]．生态科学，2003，22(4)：327-331．

HU Ren，LIN Qiu-qi，ZHANG Xiao-lan．(2003)．Toxic effect of Cr3+，Cr6+and their combined pollution on Myriophyllum verticillatum [J]．Ecologicalscience，22(4)：327-331．(in Chinese)

Supported by:National science and technology support program (2014BAD03B01)

PAN Cun-de(1964-), male, professor, Doctor, economic cultivation and physiology

Effects of Dust on the Biochemical Characteristics of Walnut Female and Male Flowers

FANG Miao, CHEN Hong, PAN Cun-de

(CollegeofForestryandHorticulture/KeyLaboratoryofForestryEcologyandIndustryTechnologyinAridRegion,EducationDepartmentofXinjiang,Urumqi830052,China)

【Objective】 To study the activities of SOD, POD, and the contents of MDA and proline in male and female flowers of walnut under different amounts of dust, the aim of this study is to investigate the effects of flowering dust on the biochemical characteristics of walnut flower organs, and deepen the understanding of the effect of dust on the flower organs of walnut in the southern Xinjiang basin. 【Method】With Juglans regia 'Wen185' as the experimental material, The control plant was set up by using the male and female artificial dustproof bagging and artificial simulation different levels of dust on the plants were used as the experimental treatments to analyze the effect of dust on male and female floral organ. 【Result】Compared with the control, all the treatments of artificial simulation different levels of dust could increase the activities of SOD and POD and the content of proline in the male and female flowers. During the flowering of the female flowers, the difference of the activities of SOD and POD, and the contents of MDA and proline in all the treatments reached significant level (P<0.05) or extremely significant level (P<0.01). During the flowering of male flowers, the difference of the activity of SOD and POD, and the content of MDA and proline of all the treatments reached significant level (P<0.01), except the SOD and proline in male flowers at the beginning of flowering. 【Conclusion】During the flowering of walnut, dust could increase the activity of SOD and POD and the content of proline and MDA in walnut male and female flower,thus adversely affecting the flower organs of walnut.

walnut; dust; SOD; POD; MDA; proline

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.03.007

2016-12-21

国家自然科学基金项目“新疆早实核桃主栽品种坚果种仁油脂亏缺成因及其机理”(31460210)

方淼(1991-)，女，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，研究方向为植物营养与生态，(E-mail)1584371323@qq.com

潘存德(1964-)，男，新疆奇台人，教授，博士，博士研究生导师，研究方向为经济林栽培与生理，(E-mail)pancunde@163.com

S662.1；S608

A

1001-4330(2017)03-0434-08