戚家棟
摘要:以貼梗海棠[Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai]切花為試驗材料,用氯化鈣(CaCl2)、白砂糖、白醋、葉酸和硝酸銀(AgNO3)按五因素四水平的正交設(shè)計配制保鮮劑,測定貼梗海棠切花瓶插壽命篩選最佳配方,通過測定鮮重變化率、可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素含量、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性、細胞膜透性、丙二醛(MDA)含量,研究不同保鮮劑對貼梗海棠切花生理效應(yīng)的影響。結(jié)果表明,最佳保鮮劑配方為0.2%CaCl2+7%白砂糖+300 mg/L白醋+300 mg/L葉酸+10 mg/L AgNO3,與清水對照相比,能延長貼梗海棠切花的瓶插壽命8.5 d,提高其鮮重變化率、可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素含量,增強SOD和POD活性,有效抑制細胞膜透性和MDA含量的增加,從而延緩貼梗海棠切花衰老。
關(guān)鍵詞:貼梗海棠[Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai];切花;保鮮劑;生理效應(yīng)
中圖分類號:Q945;S685.99 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)11-2694-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.036
Regulation and Control of Preservative Formula on Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai Cut Flower Refreshment and Physiological Effects
QI Jia-dong
(Department of State-owned Assets and Experimental Device, Linyi University, Linyi 276000, Shandong, China)
Abstract:The effect of different preservative formula on refreshment and physiology was investigated using the cut flowers of Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai as the experimental materials. By treating the cut flowers with solutions comprising different concentration of calcium chlorid(CaCl2),white sugar,white vinegar, folic acid and silver nitrate according to orthogonal experimental design of five factors and four levethe optimal vase solution was selected through vase life,and its influences on physiological effect of cut flowers were researched by measuring the rate of fresh weight change,soluble protein content,chlorophyll content, SOD and POD activity,cell membrane permeability and MDA content.The results showed that the optimal preservative solution(0.2% CaCl2+7% white sugar+300 mg/L white vinegar+300 mg/L folic acid+10 mg/L AgNO3) significantly delayed the vase life of cut flowers of Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai 8.5 d compared with the water control,and it increased the rate of fresh weight change,soluble protein content,and chlorophyll content,enhanced SOD and POD activity,and restrained the increase of cell membrane permeability and MDA content. Thus the senescence of cut flowers was delayed.
Key words: Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai; cut flower; preservative formula; physiological effects
貼梗海棠[Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai]為薔薇科(Rosaceae)木瓜屬(Chaenomele)木本植物,是中國廣泛栽培的觀賞花木,也是室內(nèi)主要插花裝飾藝術(shù)花材,具有很高的觀賞價值和市場潛力。前人多數(shù)側(cè)重于貼梗海棠的栽培技術(shù)[1]、授粉習(xí)性研究[2]、激素對芽誘導(dǎo)及增殖的影響[3]、花青苷組成及其與花色的關(guān)系[4]等研究,而關(guān)于貼梗海棠切花保鮮技術(shù)的研究較少。由于貼梗海棠切花具有花期短、花瓣易脫落等特性,在切花生產(chǎn)中缺乏適當(dāng)保鮮技術(shù),從而限制了貼梗海棠切花的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。本研究采用正交試驗設(shè)計方法篩選保鮮效果較好的環(huán)保型保鮮劑配方,同時探討最佳保鮮劑對貼梗海棠切花生理效應(yīng)的影響,從而為貼梗海棠切花的保鮮技術(shù)提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
試驗材料為貼梗海棠,購自臨沂花卉批發(fā)市場。試驗于2013年2月進行,選擇材料為每枝著生30朵小花,2~3朵盛開,其余為花蕾且全部現(xiàn)色;花枝成熟度一致,粗細一致,健康無病。
1.2 試驗方法
1.2.1 篩選最佳保鮮劑配方 以氯化鈣(CaCl2)、白砂糖、白醋、葉酸和硝酸銀(AgNO3)5種化學(xué)藥劑分別設(shè)4個濃度,采用L16(45)正交試驗方法配制保鮮劑配方,正交試驗因素與水平見表1。將試驗材料斜剪留枝長35~40 cm,插入250 mL三角瓶中,液面高3~4 cm,每天更換一次瓶插液,每個三角瓶中插10支貼梗海棠,以去離子水為對照,各處理4次重復(fù),置于無直射光自然通風(fēng)的室內(nèi),室溫15~20 ℃,濕度50%~60%。以瓶插海棠花的壽命為評價指標,確定最佳保鮮劑配方?;ㄖ勖园櫚?、萎蔫、干枯的開放花蕾數(shù)占總開放數(shù)的40%及以下為壽命終止。
1.2.2 保鮮劑對貼梗海棠切花生理效應(yīng)的影響 根據(jù)正交試驗優(yōu)選的最佳保鮮劑配方,設(shè)清水對照和最佳保鮮劑2個處理,每個三角瓶插10枝試驗材料,方法同“1.2.1”,自插瓶之日起,分別于第7、14、21、28天時測定鮮重變化率及花枝韌皮部中的可溶性蛋白質(zhì)含量、葉綠素含量、細胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量,3次重復(fù)。葉綠素含量采用葉綠素測定儀CCM-200測定;可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍比色法[5]測定;SOD活性采用氮藍四唑(NBT)法[6]測定;POD活性采用愈創(chuàng)木酚法[7]測定;細胞膜透性采用電導(dǎo)儀法測定;MDA含量按Heath等[8]的方法測定。各指標均為新鮮樣品測定值。其中,花枝鮮重變化率=[(測定日鮮重-初始鮮重)/初始鮮重]×100%。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同保鮮劑配方對貼梗海棠切花瓶插壽命的影響
L16(45)正交試驗設(shè)計方案及結(jié)果見表2。由表2可知,配方中不同成分對貼梗海棠切花瓶插壽命的影響差別較大,影響程度從大到小順序依次為CaCl2、白醋、葉酸、AgNO3、白砂糖,且最佳組合為0.2% CaCl2+1%或7%白砂糖+300 mg/L白醋+300 mg/L葉酸+10 mg/L AgNO3。進一步對不同保鮮劑配方對貼梗海棠切花插瓶壽命的影響進行方差分析,結(jié)果顯示差異極顯著,多重比較結(jié)果(表2)顯示,處理8、處理9與對照相比能極顯著提高瓶插壽命,分別比對照延長了8.5和3.1 d,且2個不同處理間差異也達極顯著水平,再結(jié)合正交試驗結(jié)果,選定最佳組合為處理編號8,即0.2%CaCl2+7%白砂糖+300 mg/L白醋+300 mg/L葉酸+10 mg/L AgNO3。
2.2 保鮮劑對貼梗海棠切花生理效應(yīng)的影響
2.2.1 保鮮劑對貼梗海棠切花鮮重、可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素含量的影響 從圖1、圖2和圖3可以看出,隨著瓶插時間的延長,貼梗海棠切花的鮮重變化率和可溶性蛋白質(zhì)含量均出現(xiàn)先上升后下降趨勢,并且可溶性蛋白質(zhì)含量變化趨勢明顯,保鮮劑處理后的貼梗海棠切花鮮重變化率在第21天時達到最高值,可溶性蛋白質(zhì)含量在第14天時達到最高值,而葉綠素含量一直呈下降趨勢。在整個試驗過程中,鮮重變化率、可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素含量始終高于對照,并且后期下降幅度比較緩慢,說明保鮮劑能夠使切花鮮重增加,同時能抑制可溶性蛋白質(zhì)和葉綠素含量的降低,延緩貼梗海棠切花的衰老進程。
2.2.2 保鮮劑對貼梗海棠切花SOD和POD活性的影響 從圖4和圖5可以看出,隨著瓶插時間的延長,保鮮劑處理的貼梗海棠切花的SOD、POD活性緩慢上升,均在第21天時達到最高值后逐漸下降,且各時間段均高于對照,并且比對照下降緩慢,說明保鮮劑能促進貼梗海棠切花有效清除自由基,從而有效延緩貼梗海棠切花衰老。
2.2.3 保鮮劑對貼梗海棠切花細胞膜透性和MDA含量的影響 細胞膜透性反映了細胞受損程度,細胞膜透性越高,細胞受損越大;MDA是植物衰老過程中膜脂過氧化重要的產(chǎn)物之一,MDA含量越高說明衰老程度越嚴重。從圖6、圖7可以看出,隨著處理時間的延長,貼梗海棠切花的細胞膜透性和MDA含量一直呈上升趨勢,但始終低于對照,說明保鮮劑能夠明顯抑制貼梗海棠切花細胞膜透性增加和MDA的產(chǎn)生。
3 討論
長期以來中國的切花生產(chǎn)以多年生草本種類為主,忽略了具有中國特色的木本切花市場培育和產(chǎn)業(yè)化開發(fā),木本切花在包裝、保鮮等方面問題較難解決[9]。本試驗發(fā)現(xiàn)保鮮劑配方為0.2%CaCl2+7%白砂糖+300 mg/L白醋+300 mg/L葉酸+10 mg/L AgNO3時,可延長貼梗海棠切花的瓶插壽命8.5 d。
切花離開母體后,其營養(yǎng)源被切斷,加上環(huán)境因子和微生物的不良影響,以及內(nèi)部發(fā)生一系列生理生化變化,最終導(dǎo)致切花衰老和凋謝。為了延緩切花的凋謝可適當(dāng)?shù)氖褂帽ur劑來保鮮,切花的瓶插壽命與瓶插液成分密切相關(guān)。本試驗中的白砂糖為切花提供了能源,減緩了切花自身碳水化合物的迅速消耗,同時切花體內(nèi)含糖量增加,提高了細胞液濃度,有利于維持水分平衡。其中氯化鈣、硝酸銀作為一種無機鹽,能增加溶液的滲透性和切花細胞的膨壓,使花梗堅韌,抗彎莖。白醋作為一種殺菌劑,減輕微生物對切花的危害,對細菌和真菌有較強的抑制作用,可以減少維管束的生理堵塞,促進花枝吸水。葉酸是一種延緩衰老的生長調(diào)節(jié)劑[10],能在一定程度上延緩切花采后的花朵生長,通過抑制植物的生長,阻止組織中赤霉素的生物合成及其代謝過程,增加切花對逆境的忍耐性,從而延長切花壽命。
保鮮劑可使貼梗海棠切花質(zhì)量明顯增加,可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量增加,結(jié)果與陳婧婧等[11]對梅花的研究結(jié)果相符;同時可提高SOD和POD活性,有效抑制細胞膜透性和MDA含量的增加,結(jié)果與張彬等[12]對玫瑰切花的研究結(jié)果相同。保鮮劑對貼梗海棠切花質(zhì)量增加明顯,說明有利于維持切花水分的吸收和保持,后期出現(xiàn)鮮重下降,但仍高于對照,鮮重的下降主要是由于切花體內(nèi)水分平衡被破壞以及蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解導(dǎo)致的[13],由于貼梗海棠切花是在蕾期采收,瓶插初期主要進行蛋白質(zhì)合成,發(fā)育到一定程度,花朵進入衰老階段,蛋白質(zhì)大量分解,質(zhì)量分數(shù)降低。SOD、POD、MDA是反映植物體內(nèi)自由基傷害膜脂過氧化程度的常用生理指標,POD參與過氧化氫的代謝,具有保護葉綠體的功能,可避免細胞膜損傷。高活性的POD有助于清除氧自由基,因此POD活性的升高可能是自由基產(chǎn)生增多的間接證據(jù)。隨著切花的不斷衰老,切花內(nèi)部的組織也不斷遭到破壞,酶的活性開始下降,最終切花凋萎死亡,但瓶插液有阻止酶活性下降的作用,有助于貼梗海棠切花維持較佳的生理活動狀態(tài),起到了一定的保鮮效果。細胞中膜脂過氧化物MDA含量的多少間接反映了細胞膜的完整性,MDA含量越高,說明切花的衰老程度越嚴重[12]。本試驗中保鮮劑使MDA含量降低,說明此配方能維持細胞膜結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性,從而提高切花壽命。另外,本試驗只是對一種常見貼梗海棠切花品種的保鮮劑進行了研究,試驗結(jié)果是否具有普遍性還需進一步驗證。
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