羅彤彤,龐天虹,馬 驥,李 慧,邱曉婷,黃放放,杜長(zhǎng)霞,2
(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院,浙江 杭州311300;2.浙江農(nóng)林大學(xué) 浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州311300)
褪黑素(melatonin,MT)是由哺乳動(dòng)物和人類的松果體產(chǎn)生的一種胺類激素,具有清除自由基、抗氧化和抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)、保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu),防止細(xì)胞損傷、降低過(guò)氧化物含量的作用,使得動(dòng)物體可以提高機(jī)體免疫力,延緩衰老的過(guò)程[1]。褪黑素在絕大多數(shù)生物有機(jī)體中作為一種生理調(diào)節(jié)劑,存在于高低等植物和動(dòng)物中[2]。近幾年來(lái),褪黑素對(duì)高等植物的生理反應(yīng)研究十分熱門。褪黑素可以促進(jìn)植物生根,提高種子萌發(fā)速率,調(diào)節(jié)植物開(kāi)花,充當(dāng)類生長(zhǎng)素[3-5];外源褪黑素增強(qiáng)黃瓜Cucumis sativus植株體內(nèi)保護(hù)酶的活性,維護(hù)黃瓜膜系的穩(wěn)定性,提高葉片光合能力,緩解高溫脅迫對(duì)黃瓜幼苗造成的傷害[6]。褪黑素灌根處理能夠有效地抑制干旱脅迫下番茄Lycopersicon esculentum幼苗葉片內(nèi)活性氧的產(chǎn)生,提高抗氧化酶的活性,緩解干旱對(duì)番茄幼苗造成的損傷[7]。隨著褪黑素在植物生理研究上的深入,中國(guó)科研人員開(kāi)始嘗試了褪黑素在植物采后保鮮方面的研究。西北大學(xué)發(fā)表了褪黑素應(yīng)用于果蔬保鮮的研究專利,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)褪黑素可顯著降低儲(chǔ)藏過(guò)程中果蔬的失重率,并抑制了果蔬的呼吸作用[8];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在外源褪黑素對(duì)番茄果實(shí)采后成熟的影響研究中發(fā)現(xiàn),褪黑素在果實(shí)成熟過(guò)程中可以介導(dǎo)乙烯的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與調(diào)控機(jī)制[9]。但到目前為止,褪黑素在鮮切花保鮮方面的研究尚未有報(bào)道。鑒于此,本課題研究了褪黑素對(duì)切花月季 ‘卡羅拉’Rosa hybrida‘Corolla’瓶插期間花徑張開(kāi)飽滿度、鮮質(zhì)量變化率和水分平衡值等的影響,旨在初步探討褪黑素瓶插處理對(duì)切花月季保鮮的效應(yīng),為褪黑素在鮮切花保鮮上的應(yīng)用提供參考,以期豐富市場(chǎng)上保鮮劑的種類。
選取新鮮的、規(guī)格一致的切花月季 ‘卡羅拉’(購(gòu)自云南斗南花卉市場(chǎng)),將其花枝長(zhǎng)度截為25 cm,且只留取2~3片復(fù)葉作為試驗(yàn)材料。將處理好的花材單枝插入盛有250 mL瓶插液的錐形瓶中,瓶口用保鮮膜覆蓋,以防止瓶中水分蒸發(fā),20枝·處理-1,重復(fù)3次。最后將插有月季的錐形瓶一起放入室溫為25~30℃,相對(duì)濕度為25%~40%的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。每天18:00進(jìn)行測(cè)量,并記錄瓶插切花的相關(guān)生理指標(biāo)。本試驗(yàn)總共設(shè)計(jì)了4個(gè)不同的處理(表 1)。
表1 試驗(yàn)處理Table 1 Experimental treatments
花徑:瓶插期間每天采用十字法測(cè)量每朵花的直徑最大值與最小值,取其平均值。鮮質(zhì)量變化率[10]:花枝鮮質(zhì)量變化率=瓶插期間每天測(cè)定花枝的鮮質(zhì)量/瓶插當(dāng)天初始花枝鮮質(zhì)量×100%。瓶插壽命[11]:每天觀察切花的形態(tài)變化,以50%花瓣失水萎焉凋落、花莖自然彎折、花蕊出現(xiàn)或花瓣為僵死花(一直緊包不開(kāi)放)則都視為壽命終結(jié)日,統(tǒng)計(jì)瓶插壽命(d)的平均值。水分平衡值[12]:將花插入瓶插液當(dāng)天開(kāi)始,用天平稱量(花枝鮮質(zhì)量+瓶插液+錐形瓶質(zhì)量)的總質(zhì)量為(G0),將切花取出,測(cè)得瓶插液與錐形瓶質(zhì)量之和為(G1);隔24 h后測(cè)量(花枝鮮質(zhì)量+瓶插液+錐形瓶質(zhì)量)之和(Gt),瓶插液和錐形瓶質(zhì)量之和(G2); 花枝失水量為(Gt-G0); 花枝吸水量為(G2-G1);水分平衡值 = 吸水量-失水量。
細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn):在瓶插的第0,3,6天,分別吸取各處理的0.1 mL瓶插液培養(yǎng)于牛肉膏培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中,然后放在37℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),并于24 h時(shí)記錄各處理的細(xì)菌數(shù)量。重復(fù)5個(gè)·處理-1。
用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,采用Duncan法進(jìn)行多重比較分析(P<0.05)。
由圖 1可以看出:瓶插當(dāng)天,切花月季 ‘卡羅拉’的花徑為7.14~7.35 cm,各處理間差異不顯著。瓶插第1天,花徑增加很快,隨后則趨于緩慢。在整個(gè)瓶插期間,基礎(chǔ)瓶插液中月季花徑張開(kāi)度最小,與對(duì)照組達(dá)顯著差異(P<0.05),褪黑素和基礎(chǔ)+褪黑素復(fù)合瓶插液組與對(duì)照差異不顯著。
圖1 不同瓶插液對(duì)切花月季 ‘卡羅拉’花徑張開(kāi)度的影響Figure 1 Effect of different preservation solution on the petal diameter of cut rose ‘Corolla’
從圖2可以看出:瓶插期間,各處理切花月季鮮質(zhì)量變化率均呈下降趨勢(shì);瓶插第1天,復(fù)合瓶插液組(基礎(chǔ)+褪黑素)的鮮質(zhì)量變化率最低,與對(duì)照達(dá)顯著差異(P<0.05);瓶插第2~4天,褪黑素瓶插液組鮮質(zhì)量變化率顯著下降 (P<0.05),其他各處理下降趨勢(shì)不顯著;在第5天時(shí),基礎(chǔ)瓶插液組和復(fù)合瓶插液組(基礎(chǔ)+褪黑素)鮮質(zhì)量變化率顯著高于對(duì)照和褪黑素瓶插液組(P<0.05);在瓶插后期,各處理鮮質(zhì)量變化率呈下降趨勢(shì),復(fù)合瓶插液組(基礎(chǔ)+褪黑素)鮮質(zhì)量變化率高于其他處理,且差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。
圖2 不同瓶插液對(duì)月季 ‘卡羅拉’鮮質(zhì)量變化率的影響Figure 2 Effect of different preservation solution on the weight change rate of cut rose ‘Corolla’
由圖3可見(jiàn):各處理切花月季水分平衡值均呈下降趨勢(shì)。瓶插第1天,各處理的水分平衡值均為正值;瓶插第2天,基礎(chǔ)+褪黑素復(fù)合瓶插液組與基礎(chǔ)瓶插液組的水分平衡值為正值,其他均為負(fù)值,不同瓶插液處理水分平衡值與對(duì)照差異達(dá)顯著水平(P<0.05);瓶插第3~4天,基礎(chǔ)+褪黑素復(fù)合瓶插液組水分平衡值最大,對(duì)照水分平衡值最小,差異達(dá)顯著水平(P<0.05);瓶插第5~7天,基礎(chǔ)+褪黑素復(fù)合瓶插液組和褪黑素瓶插液組水分平衡值均高于基礎(chǔ)瓶插液組和對(duì)照,差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。
從圖4可以看出:瓶插第0,3和6天,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),各處理細(xì)菌數(shù)量呈遞增趨勢(shì)?;A(chǔ)+褪黑素復(fù)合瓶插液組和褪黑素瓶插液組的細(xì)菌數(shù)量較少,與對(duì)照組差異不顯著;基礎(chǔ)瓶插液組的細(xì)菌數(shù)量最多,且在第6天時(shí)細(xì)菌數(shù)量達(dá)最大值,顯著高于其他處理組(P<0.05)。
圖3 不同瓶插液對(duì)月季 ‘卡羅拉’水分平衡值的影響Figure 3 Effect of different preservation solution on water balance of cut rose ‘Corolla’
圖4 不同瓶插液中細(xì)菌數(shù)量比較Figure 4 Comparison of bacterial number in the different preservation solutions
由表 2看出:與對(duì)照相比,各保鮮液均能延長(zhǎng)月季 ‘卡羅拉’的切花瓶插壽命1~2 d。其中基礎(chǔ)+褪黑素復(fù)合保鮮液組和褪黑素保鮮液組的延長(zhǎng)時(shí)間最長(zhǎng),為2 d,且與對(duì)照和基礎(chǔ)保鮮液組相比達(dá)顯著差異(P<0.05);其次是基礎(chǔ)保鮮液組,延長(zhǎng)時(shí)間為1 d,且與各處理相比差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。
鮮切花保鮮劑是指用以調(diào)節(jié)鮮切花生理生化代謝,達(dá)到人為調(diào)節(jié)鮮切花開(kāi)花和衰老進(jìn)程,減少流通損耗,提高流通質(zhì)量或觀賞質(zhì)量等目的的化學(xué)藥劑[13]。 從以往的研究中不難發(fā)現(xiàn)[14-17], 保鮮劑的主要成分為碳水化合物,如蔗糖、果糖、葡萄糖,殺菌劑,酸性物質(zhì),乙烯抑制劑,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類及表面活性劑,金屬離子,抗氧化劑等。但是在研究中也發(fā)現(xiàn),各種保鮮劑的成分在處理過(guò)程中發(fā)揮的作用不是單一的,對(duì)于不同的花材作用也不一致,所以目前尚未研發(fā)出萬(wàn)能型(廣譜性)的保鮮劑。因此在一些標(biāo)準(zhǔn)化管理的切花生產(chǎn)中,選擇一種保鮮劑是否適合該品種的切花,就必須先進(jìn)行試驗(yàn)篩選,當(dāng)篩選出適宜的配方與濃度后,再應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
表2 不同瓶插液處理對(duì)切花月季‘卡羅拉’瓶插壽命的影響Table 2 Effect of different preservation solution on vase life of cut rose ‘Corolla’
在本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn), 20 μmol·L-1褪黑素+基礎(chǔ)瓶插液(30 g·kg-1蔗糖+250 mg·L-18-羥基喹啉+200 mg·L-1檸檬酸)配方與對(duì)照相比,能延長(zhǎng)瓶插壽命2~3 d,且在第6天后,該配方處理的花瓣依然新鮮,莖稈直立,花徑張開(kāi)度還未達(dá)到最大,后期仍具有觀賞價(jià)值。切花月季的正常生理代謝取決于吸水值與失水值的平衡[18],當(dāng)吸水值>失水值時(shí),植物細(xì)胞吸水,生命力旺盛和代謝正常,使得花瓣具有一定的膨壓,從而正常開(kāi)放;但當(dāng)吸水值長(zhǎng)時(shí)間小于失水值時(shí),植物細(xì)胞漸漸失水萎蔫,而吸水值的減少一般是由于切花莖部的失水,導(dǎo)致空氣進(jìn)入導(dǎo)管形成氣栓阻礙水分運(yùn)動(dòng);而細(xì)菌、真菌等的大量繁殖也會(huì)造成木質(zhì)部阻塞,導(dǎo)致莖中導(dǎo)管運(yùn)輸水分能力下降[19],但在本試驗(yàn)中由于褪黑素在后期仍具有高效的抑菌能力,所以在第6天時(shí),它的水分平衡恢復(fù)的值為最大。其次是單獨(dú)的褪黑素瓶插液,在細(xì)菌的培養(yǎng)中與普通的8-羥基喹啉殺菌劑相比,殺菌效果差異顯著,但由于瓶插液中缺乏碳水化合物的調(diào)節(jié),因此它對(duì)月季 ‘卡羅拉’的保鮮效果略差于基礎(chǔ)液+褪黑素瓶插液組,最后是普通的基礎(chǔ)液配方(30 g·kg-1蔗糖+250 mg·L-18-羥基喹啉+200 mg·L-1檸檬酸)。
月季作為國(guó)際上重要的鮮切花品種之一,其中切花月季 ‘卡羅拉’因其顏色鮮艷,花朵為紅色,且與中國(guó)傳統(tǒng)的紅色相符,所以受到廣大消費(fèi)者的熱烈喜愛(ài)。但由于保鮮劑對(duì)不同品種的鮮切花保鮮效果不同,目前市場(chǎng)上尚未研制出通用型的保鮮劑。因此,當(dāng)前月季保鮮技術(shù)的研究工作還需進(jìn)一步深入開(kāi)展,以促進(jìn)中國(guó)月季鮮切花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而本研究中也發(fā)現(xiàn)褪黑素作為瓶插液的主要新型殺菌劑成分,其保鮮效果相比與其他處理有明顯優(yōu)勢(shì),這也預(yù)示著新型殺菌劑褪黑素在花卉保鮮方面有著良好的應(yīng)用前景。
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