杨运英,唐希荣,王廷芹*
(1.广东科贸职业学院,广东 广州 510430;2.广东海洋大学 滨海农业学院,广东 湛江 524088)
蜘蛛兰[Hymenocallislittoralis(Jacq.) Salisb.],又名水鬼蕉,石蒜科水鬼蕉属多年生草本,常见的热带花卉。花瓣为白色,叶子四季常绿,花、叶均极具观赏价值,常用于绿化及日常插花。但插花保鲜时间不长,易萎蔫。目前,对于蜘蛛兰的研究主要集中在其生物碱的抗癌作用[1]以及蜘蛛兰栽植对水污染的治理[2],在保鲜方向的研究尚未见报道。近年来,对各种切花的衰老机制以及保鲜技术的试验研究颇多[3-8]。赤霉素(Gibberellins或Gibberellic acid,GA)被公认为5种植物激素中种类最多、生理功能最广的一种。研究表明,含GA3的预处理液能有效地延缓香石竹、百合、芒果等的衰老进程,提高保鲜期间的各种生理生化指标的活性[3,4,9]。杀菌剂在保鲜液中能起到防腐、杀菌和抑制病菌感染的作用,常用的杀菌剂有8-HQS、高锰酸钾、阿斯匹林、洗洁精、明矾、硼酸、维生素C等[10]。其中8-HQS具有杀死各种真菌和细菌、抑制乙烯的作用,是保鲜液中最常用、有效的杀菌剂[11]。含杀菌剂和乙烯抑制剂的保鲜溶液,可起到补水、杀菌、乙烯抑制、修复叶面机械损伤等多重功效[12]。本研究在以蔗糖+8-HQS+CaCl2为基础保鲜液的基础上,探究了不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花的影响,为蜘蛛兰切花提供便捷、经济的采后保鲜机制,从而促进蜘蛛兰切花保鲜技术的发展,提高其经济效益,并为石蒜科类切花保鲜提供借鉴作用。
美洲蜘蛛兰切花材料采自湛江市麻章区广东海洋大学礼堂旁,选取枝叶健壮、无病虫害、无畸形、花色干净、粗细均匀的花茎。
本试验设一个对照(CK),4个处理(A、B、C、D),具体见表1。用水切法,将枝条置于水中剪去基部,留约20 cm长,瓶插于保鲜剂中,每处理27枝,3次重复。瓶插期间室温为24~30 ℃,空气相对湿度35%~60%,光照条件为室内自然光。
表1 蜘蛛兰切花保鲜剂配方
从瓶插当天(按第1天计算)起,测定其瓶插寿命和黄化程度(整枝切花中一半花瓣下垂弧度为21°~35°,并出现黄化枯萎现象为生命终止)。蜘蛛兰切花的黄化程度分为4级[13](表2)。采用比色法[14]测定丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(CAT)活性,采用电导法[15]测定电导率,采用愈创木酚法[15]测定过氧化物酶(POD)活性,采用蒽酮比色法[14]测定可溶性糖含量。
表2 蜘蛛兰切花的黄化程度
由表3可知,不同浓度赤霉素处理对蜘蛛兰切花瓶插寿命均产生了影响。其中,处理C的瓶插寿命为8.62 d,比对照(CK)延长了2.5 d。处理A、B、D的瓶插寿命分别比CK延长了0.40、1.15、0.70 d。这说明赤霉素能延长蜘蛛兰切花的瓶插寿命,2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(处理C)能较长时间地保持蜘蛛兰切花观赏品质,保鲜效果好。
表3 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花瓶插寿命的影响
由表4可知,不同浓度赤霉素处理和CK的蜘蛛兰切花下垂时间不一致。其中CK的黄化程度最严重,第5天已经达到4级黄化程度。处理C的第3~4天为1级黄化,第5~6天处于2级黄化,黄化程度比较慢,而处理A第5天达到3级黄化,第6天时为4级黄化。这表明2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(处理C)的蜘蛛兰切花黄化缓慢,延长了瓶插寿命,其保鲜效果好。
表4 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花黄化程度的影响
由图1可知,在不同浓度赤霉素处理对蜘蛛兰切花瓶插过程中,MDA含量随着瓶插时间延长而增加。CK的MDA含量前4 d迅速上升然后缓慢上升;处理C的MDA含量保持缓慢上升,一直保持较低水平;其他处理的MDA含量则在CK与保鲜剂处理C之间波动。说明赤霉素在一定程度上可以降低蜘蛛兰切花瓶插期的MDA含量,增强抗逆性,延缓衰老。其中2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(处理C)蜘蛛兰花瓣中MDA含量低于其他处理,其保鲜效果好。
图1 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花MDA含量的影响
由图2可知,蜘蛛兰切花电导率变化与MDA含量较一致,在瓶插过程中相对电导率呈先升后降再上升的趋势。瓶插过程中,CK的相对电导率比处理的高,处理C的相对电导率变化趋势缓慢,其他处理介于CK和处理C之间波动。因此,不同浓度赤霉素在一定程度上抑制细胞中可溶性物质的外渗,延缓蜘蛛兰切花衰老,其中2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(C处理)的效果较好。
图2 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花相对电导率的影响
由图3可知,蜘蛛兰切花在瓶插过程中,CK和不同浓度赤霉素处理的POD活性变化趋势相同,表现为先升后降,但出现的峰值时间不一致。CK和处理A、D的POD活性在第2天达到峰值后逐渐下降,处理B和C第3天达到峰值后下降。在整个瓶插过程中处理C的POD活性均高于对照,这说明赤霉素处理保持较高的POD活性,有效清除活性氧自由基,从而延缓衰老。
图3 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花POD活性的影响
由图4可知,蜘蛛兰切花在瓶插期间,CK和不同浓度赤霉素处理的CAT活性变化趋势与POD活性相同,先升后降,但出现的峰值时间不一致。CK的蜘蛛兰切花的CAT活性在第2天达到峰值后逐渐下降,不同浓度赤霉素处理第3天达到峰值后下降。与CK比较,各处理的CAT活性维持在较高水平,尤其是处理C。由此可知,不同浓度的赤霉素处理在一定程度上能使蜘蛛兰切花的CAT活性维持较高水平,增强切花清除自由基的能力,2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(处理C)的CAT活性维持在较高水平,清除过氧化氢的能力较强,防止蜘蛛兰切花细胞膜的损伤,从而延缓衰老。
图4 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花CAT活性的影响
由图5可知,蜘蛛兰切花瓶插过程中,CK、处理A和D的可溶性糖含量逐渐下降,处理B和C逐渐上升到第3天达到峰值后下降。CK的可溶性糖含量比各处理的低,处理C的可溶性糖含量最高。说明不同浓度的赤霉素延缓了可溶性糖的降解,其中2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理(处理C)的可溶性糖维持在较高水平。
图5 不同浓度赤霉素对蜘蛛兰切花可溶性糖含量的影响
多数研究表明,使用赤霉素可以延长切花寿命,提高观赏价值[16-19]。本试验得到类似结果,不同浓度赤霉素处理的蜘蛛兰瓶插寿命均比对照长,尤其是2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理,比对照延长了2.5 d。从外观上看,对照第4天达到4级黄化,而处理C第5~6天处于2级黄化,黄化程度比较慢,因此,从黄化程度可看出,赤霉素处理延长蜘蛛兰切花寿命,提高了其观赏价值。
鲜切花在衰老过程中,体内平衡的自由基机制被打破,引起相对电导率和MDA含量的增加[17],细胞膜透性与切花衰老呈正相关关系[5]。赤霉素可能在保持细胞膜完整性方面发挥着一定的作用[20-21]。在本研究中,蜘蛛兰切花瓶插过程中相对电导率和MDA含量在增加,CK的相对电导率和MDA含量一直高于赤霉素处理,处理C变化缓慢,维持较低水平。赤霉素有效地缓解了MDA对膜的破坏,在一定程度上抑制细胞中可溶性物质的外渗,延缓切花衰老。CK的MDA含量迅速上升4 d后缓慢上升,与第5天出现4级黄化相吻合,即植物在衰老。
郭绍霞[6]、陈志怡[8]、姚馨婷[19]、Saeed[22]等的研究表明,切花体内较高的抗氧化酶活性意味着切花拥有更好的防御超氧自由基等有害物质的能力,能够减轻膜脂过氧化的伤害,减少MDA积累。本试验得到类似的结果,CK和赤霉素处理的POD、CAT活性变化趋势相同,表现为先升后降,但出现的峰值时间不一致。先升的原因是可能切离母体后的适应过程,所以活性增强,但CK和A、D处理的POD、CAT活性在第2天达到峰值后逐渐下降,B和C处理在第3天达到峰值后下降,而且与对照比,活性维持在较高水平,可清除更多的自由基,与前面所述的相对电导率和MDA含量比较低吻合。所以不同浓度赤霉素处理在一定程度上能使蜘蛛兰切花的POD、CAT活性维持较高水平,清除过氧化氢的能力增强,相对电导率和MDA含量较低,且处理C效果好。
植物体内可溶性糖的含量可以作为衡量植物衰老代谢的标准之一,提高切花保持水分平衡的能力之一。在本研究中,CK、处理A和D的可溶性糖含量逐渐下降,处理B和C逐渐上升到第3天达到峰值后下降。说明瓶插过程,糖在降解,降解越快,植物衰老得越快。而一定浓度的赤霉素可能抑制糖的降解,与瓶插寿命相吻合,尤其处理C能有效延缓蜘蛛兰切花糖的消耗,增强其抗逆性。
综上所述,在基础保鲜液的基础上加适宜浓度的赤霉素对于蜘蛛兰切花的保鲜效果好,2%蔗糖+300 mg/L 8-HQS+150 mg/L CaCl2+150 mg/L赤霉素处理在一定程度上延长了蜘蛛兰切花瓶插寿命,减缓相对电导率、MDA含量的增加,延缓黄化进程,增强POD、CAT的活性,清除更多的自由基,保持平衡,且缓解可溶性糖消耗,延长瓶插寿命的效果优于其他处理和对照。