4種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花菊保鮮效果和生理作用的影響

馬海燕，李 永，鄭春雷，李永華

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，河南 鄭州450002;2.鶴壁市淇濱區(qū)園林局，河南鶴壁458030)

菊花(Dendranthema×grandiflorum Ramat)為菊科菊屬多年生宿根草本植物，約占鮮切花總產(chǎn)量的30%［1］.近年來，越來越多的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑因?yàn)榫哂心骋环N或多種功效而被用于切花保鮮中.如將 GA3，6-BA，KT，PPP333，B9，CCC，TDZ 等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于百合［2］、睡蓮［3］、紫羅蘭［4］、鳶尾［5］等切花的采后處理，可以顯著改善這些切花的瓶插品質(zhì)，提高觀賞價(jià)值，延長(zhǎng)瓶插壽命.然而目前植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在切花菊保鮮上研究相對(duì)單一［6～8］，因此拓寬切花菊保鮮液領(lǐng)域的研究，充分利用現(xiàn)有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，并與傳統(tǒng)保鮮劑的主要成分及作用方法相結(jié)合，尋找出最佳的切花菊保鮮劑配方顯得非常必要且具有生產(chǎn)實(shí)踐意義.本研究以切花菊品種‘夏黃’為試材進(jìn)行瓶插保鮮試驗(yàn)，研究不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花菊瓶插壽命、觀賞品質(zhì)和生理變化的影響，以期為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在切花菊保鮮上的應(yīng)用提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料為切花菊品種‘夏黃’，花冠黃色，由鄭州市順達(dá)高新農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司提供.選擇健壯新鮮，花朵大小及開放程度(直徑4.532 cm)一致，花莖長(zhǎng)而挺直，且長(zhǎng)度、粗度比較整齊一致(花莖長(zhǎng)度大于45 cm)，葉片墨綠色，舌狀花無損傷，無病蟲害的切花菊.采后于4℃冷藏條件下運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行瓶插處理.

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2010－07至2010－09在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院人工氣候室內(nèi)進(jìn)行，室溫(23±1)℃，相對(duì)濕度 80%，平均光照強(qiáng)度 2 000 μmol·m－2·s－1.瓶插前將切花菊在蒸餾水中斜45°剪切，留莖長(zhǎng)約35 cm，去掉部分多余葉片，上部留8片完好葉片.

1.2.1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花菊保鮮效果的影響 在基本保鮮液(20 g·L－1S+200 mg·L－18-HQ+200 mg·L－1CA)的基礎(chǔ)上，分別加入6-BA，GA3，KT，PP3334 種不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，以基本保險(xiǎn)液為對(duì)照，各植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度經(jīng)預(yù)備試驗(yàn)確定(表1).將處理好的切花菊插入500 mL三角瓶中，每瓶4枝，裝250 mL保鮮液，用脫脂棉封住瓶口防止水分蒸發(fā).每個(gè)處理5次重復(fù)，每天觀察記錄各處理的保鮮效果，記錄瓶插壽命.

1.2.2 GA3和6-BA對(duì)切花菊瓶插期間生理變化的影響 根據(jù)切花菊瓶插壽命及外觀形態(tài)指標(biāo)選出對(duì)切花菊保鮮效果較好的6-BA和GA3，以基本保鮮液為對(duì)照(CK)，GA3和6-BA處理為處理Ⅰ和處理Ⅱ瓶插保鮮液，進(jìn)一步研究GA3和6-BA對(duì)切花菊生理變化的影響.將處理好的切花菊插入500 mL三角瓶中，每瓶4枝，裝250 mL保鮮液，用脫脂棉封住瓶口防止水分蒸發(fā).每個(gè)處理5次重復(fù)，每天觀察記錄，隔天取樣(花樣取自外緣向內(nèi)的第3～5層舌狀花，葉樣取莖中間部分3～5片葉).每3 d換1次保鮮液，保鮮液pH值4.5左右(用檸檬酸調(diào)節(jié)).

1.3 測(cè)定方法

瓶插壽命參照郭維明等［6］、郭碧花［7］的標(biāo)準(zhǔn)，為從瓶插日起至花冠50%舌狀花干枯萎蔫、出現(xiàn)褐斑、失去觀賞價(jià)值所需天數(shù).花徑為每天9:00用游標(biāo)卡尺測(cè)量花冠平展最大直徑.鮮重變化率=(瓶插期花枝質(zhì)量－瓶插初期花枝質(zhì)量)/瓶插初期花枝質(zhì)量×100%.水分平衡值:稱取花枝、溶液、瓶的重量，求和，2次連續(xù)稱量之差即為該段時(shí)間內(nèi)花枝的失水量;稱取溶液和瓶的重量，求和，2次連續(xù)稱量之差即為花枝的吸水量;吸水量和失水量之差即為花枝的水分平衡值.以上4個(gè)指標(biāo)均取12枝花的平均值.MDA含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定;游離脯氨酸含量采用茚三酮法測(cè)定;葉片葉綠素含量用80%丙酮提取法測(cè)定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定;超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定;過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外吸收法測(cè)定.以上指標(biāo)均作3次重復(fù)，采用DPS及EXCEL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)切花菊瓶插壽命和品質(zhì)的影響

從表1可知，各植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均能顯著延長(zhǎng)切花菊的瓶插壽命，GA3，6-BA，KT，PP333處理的切花菊分別比基本保鮮液處理的瓶插壽命增加了4.1，12.4，6.8，9.5 d，并且各處理間均差異顯著(P＜0.05);與基本保鮮液處理的最大花徑相比，GA3，6-BA，KT 處理分別增加了 1.956，0.763 ，0.179 cm，而PP333處理最大花徑小于基本保鮮液處理.在試驗(yàn)過程中，GA3處理花徑增大最為顯著，與初始花徑相比增大了6.252 cm，但開放速度較快，小花顏色較淡;6-BA處理失水萎焉速度最慢，瓶插壽命最長(zhǎng)，能有效增大切花菊花徑，與初始花徑相比增大了5.059 cm，開放時(shí)小花飽滿，維持的時(shí)間最長(zhǎng)，整體觀賞性最好;KT處理能有效增大切花菊花徑和瓶插時(shí)間，但增大花徑效果低于GA3和6-BA，瓶插壽命低于6-BA和PP333;PP333處理葉片大而厚、呈墨綠色，能有效延緩切花菊的開放速度、延長(zhǎng)其開放時(shí)間，但會(huì)抑制切花菊花徑的增加.

表1 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)切花菊最大花徑和瓶插壽命的影響Table 1 Effects of different plant growth regulators on flower diameter and vase life of cut Chrysanthemum

2.2 GA3和6-BA處理對(duì)切花菊鮮重變化率和水分平衡值的影響

從圖1－a可知，3種處理的變化趨勢(shì)大致相同，都呈先增大后下降的趨勢(shì)，但上升幅度和0值出現(xiàn)的時(shí)間不同，處理Ⅰ和處理Ⅱ總體高于CK，且CK處理水分平衡值0值出現(xiàn)最早.處理Ⅰ的上升幅度最大，切花菊的鮮重變化率最大增加達(dá)36.38%，在整個(gè)瓶插期間鮮重變化率均大于0，第9天以后下降迅速，鮮重變化率開始低于處理Ⅱ.處理Ⅱ的鮮重變化率最大增加34.10%，0值出現(xiàn)得最晚，在瓶插第23天左右出現(xiàn)，與處理Ⅰ在瓶插前5 d差異不顯著，隨后差異逐漸加大.

由圖1－b可知，各處理的切花菊從瓶插開始起水分平衡值即呈逐漸下降趨勢(shì).瓶插初期各處理的水分平衡值均為正值，隨后逐漸降低，出現(xiàn)負(fù)值，表明瓶插初期切花菊吸水量大于失水量，隨著瓶插天數(shù)的增加，吸水量逐漸小于失水量，水分脅迫加劇.CK水分平衡值下降迅速，在第9天出現(xiàn)負(fù)值.處理Ⅰ與處理Ⅱ水分平衡值下降速度均比CK慢，處理Ⅰ水分平衡值在第11天出現(xiàn)負(fù)值，處理Ⅱ水分平衡值負(fù)值出現(xiàn)得最晚，在第13天出現(xiàn)，比CK推遲了6 d.整個(gè)瓶插過程中，前7 d處理Ⅰ的水分平衡值最高，隨后下降較快，開始低于處理Ⅱ.綜合分析表明，在切花菊保鮮液中添加GA3和6-BA均能顯著提高切花菊的吸水能力，增加鮮重變化率，改善切花菊體內(nèi)水分狀況，減輕水分脅迫對(duì)切花菊造成的危害，GA3處理瓶插前期效果較好，但后期效果不如6-BA處理.

圖1 保鮮液處理對(duì)切花菊鮮重變化率和水分平衡值的影響Fig.1 Effects of preservatives on change ratio of fresh weight and water balance value of cut Chrysanthemum

2.3 GA3和6-BA處理對(duì)切花菊小花中MDA和游離脯氨酸含量的影響

由圖2－a可知，3種處理的MDA含量的變化趨勢(shì)相似.前5 d，MDA含量均逐漸降低，第5天后開始增加.在整個(gè)瓶插過程中，CK的MAD含量總體高于處理Ⅰ和處理Ⅱ，處理Ⅱ的變化趨勢(shì)比CK和處理Ⅰ相對(duì)緩和，處理Ⅰ的切花菊小花中MDA含量比同期 CK 低 0.231 ～ 1.412 μmol·g－1，處理Ⅱ的切花菊小花中MDA含量比同期CK低0.082 ～ 2.348 μmol·g－1.MDA 含量與植物器官衰老程度相關(guān)，其含量越高表明植物衰老程度越大.綜合分析表明，在保鮮液中添加6-BA能有效緩解切花菊小花中MDA含量增加的趨勢(shì)，從而延緩衰老、延長(zhǎng)切花菊的瓶插壽命，這與6-BA處理的切花菊瓶插壽命最長(zhǎng)相一致.

由圖2－b可知，前5 d，各處理的游離脯氨酸含量均逐漸降低且相互之間差別不大，隨后差距逐漸加大.CK處理含量上升的趨勢(shì)相比處理Ⅰ和處理Ⅱ明顯.處理Ⅰ的游離脯氨酸含量低于同期基本保鮮液 CK處理，與同期 CK相比低 1.433～10.583 μg·g－1，但比 6-BA 處理高，且在瓶插第11天后，游離脯氨酸含量迅速增加，這與GA3處理的切花菊在瓶插后期鮮重變化率和水分平衡值迅速下降相一致.在整個(gè)瓶插過程中，處理Ⅱ游離脯氨酸含量的增加趨勢(shì)均低于CK和處理Ⅰ，比同期CK 低0.180 ～24.983 μg·g－1.脯氨酸是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠反映植物受到的水分脅迫程度.瓶插后期，各處理的脯氨酸含量都有所上升，CK處理大幅度上升最早，說明花枝受到水分脅迫最早.含GA3和6-BA的處理Ⅰ與處理Ⅱ大幅度上升的時(shí)期均晚于CK處理，且處理Ⅱ相比處理Ⅰ增加趨勢(shì)相對(duì)緩和.這說明含GA3，6-BA的保鮮劑均能有效延緩減輕切花菊在瓶插期間的水分脅迫，且6-BA的效果好于GA3.

圖2 保鮮液處理對(duì)切花菊小花中丙二醛和游離脯氨酸含量的影響Fig.2 Effects of preservatives on MDA and free proline content in the ray florets of cut Chrysanthemum

2.4 GA3和6-BA處理對(duì)切花菊葉片中葉綠素含量和小花中可溶性蛋白含量的影響

由圖3－a可知，在瓶插過程中，切花菊葉片葉綠素含量呈逐漸下降趨勢(shì)，保鮮劑可延緩葉綠素的降解速度.CK處理的葉片葉綠素含量在第5天達(dá)到最大值，出現(xiàn)時(shí)間最早.處理Ⅰ和處理Ⅱ均在第7天達(dá)到最大值，都有較好的保綠效果，且處理Ⅱ的葉綠素含量均高于CK與處理Ⅰ.第13天以后處理Ⅰ和處理Ⅱ之間差異達(dá)到顯著水平(P＜0.05).與同期CK相比，處理Ⅰ和處理Ⅱ葉片中葉綠素含量最大分別提高7.35%和12.29%.

由圖3－b可知，前3 d，CK與處理Ⅰ和處理Ⅱ之間差異不顯著，且可溶性蛋白質(zhì)含量均逐漸升高.在整個(gè)瓶插期間，處理Ⅰ和處理Ⅱ的可溶性蛋白含量均高于CK處理.第7天后，處理Ⅰ和處理Ⅱ之間差異加大，處理Ⅰ蛋白質(zhì)含量下降較快，處理Ⅱ的含量明顯高于處理Ⅰ，說明6-BA可有效的緩解蛋白質(zhì)含量的降解.與同期CK相比，GA3和6-BA處理葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量最大分別增加22.15%和 23.01%.試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，含 GA3，6-BA的保鮮劑均能有效減輕切花菊在瓶插期間葉綠素和蛋白質(zhì)含量的下降，且瓶插后期6-BA處理的效果顯著高于GA3處理.

圖3 保鮮液處理對(duì)切花菊葉片中綠素含量和小花中可溶性蛋白含量的影響Fig.3 Effects of preservatives on chlorophyll content in the leaves and soluble protein content in the ray florets of cut Chrysanthemum

2.5 GA3和6-BA處理對(duì)切花菊切花菊小花中SOD和CAT活性的影響

由圖4可知，在切花菊瓶插過程中，各處理的SOD和CAT活性均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，但變化幅度不同.處理Ⅰ和處理Ⅱ相比CK處理均能有效提高切花菊小花中SOD和CAT的活性，緩解其下降速度，處理Ⅱ小花中的SOD和CAT活性增幅最大，下降也比處理Ⅰ緩慢.SOD和CAT能夠清除植物體內(nèi)的活性氧、保護(hù)細(xì)胞膜，其活性的大小與植物抗病、抗逆境脅迫、抗衰老等有關(guān).含GA3和6-BA的處理均能增大SOD和CAT活性，從而提高了切花菊清除自由基的能力，含6-BA的保鮮劑處理效果最好，這與6-BA處理的切花菊瓶插壽命最長(zhǎng)相符合.

圖4 保鮮液處理對(duì)切花菊小花SOD活性和CAT活性的影響Fig.4 Effects of preservatives on SOD activity and CAT activity in the ray florets of cut Chrysanthemum

3 討論

鮮切花在采摘后就脫離了母株，失去了能量和水分來源，在瓶插期間逐漸失水萎蔫、走向衰老，主要原因是瓶插期間水分的脅迫、能源的缺乏、乙烯的生成及真菌、細(xì)菌的滋生等［9］.本試驗(yàn)以黃色切花菊品種‘夏黃’為試材，在基本保鮮液(20 g·L－1S+200 mg·L－18-HQ+200 mg·L－1CA)的基礎(chǔ)上，分別加入 GA3，6-BA，KT，PP333等 4 種不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，研究其保鮮效果;結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6-BA和GA3處理的效果較好，并以此為基礎(chǔ)，以基本保鮮液為對(duì)照(CK)，進(jìn)一步研究了GA3和6-BA對(duì)切花菊生理變化的影響.在整個(gè)瓶插過程中，6-BA和GA3的綜合保鮮效果較為理想，6-BA在延長(zhǎng)切花菊瓶插壽命方面效果最好，整體觀賞性也最高，但在增大花徑方面不如GA3.

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，6-BA和GA3均能有效緩解切花菊瓶插期間的水分脅迫，維持其體內(nèi)的水分平衡，增加切花鮮重，這與在黃花石蒜等切花上的一些研究結(jié)果相同［2，10］.脯氨酸含量的增加是植物受到逆境傷害的征兆，而MDA含量的不斷積累會(huì)導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)及生理完整性的破壞，進(jìn)而加速衰老［11］.與同期 CK(基本保鮮液)相比，6-BA 和 GA3處理的 MDA 含量分別低0.082 ～2.348 μmol·g－1和 0.231 ～1.412 μmol·g－1，游離脯氨酸含量分別低 0.180 ～24.983 和 1.433 ～10.583 μg·g－1，這說明6-BA和GA3有效緩解了切花菊瓶插期間MDA和游離脯氨酸的積累.可溶性蛋白質(zhì)是維系植物生命的重要基礎(chǔ)物質(zhì)，其含量的下降被認(rèn)為是植物衰老的一個(gè)重要指標(biāo)［12］.葉綠素含量的下降則促進(jìn)了葉片的衰老，而HALERY［13］指出葉片亦是切花重要的質(zhì)量指標(biāo).6-BA和GA3處理與同期CK相比，可溶性蛋白含量最大分別增加23.01%和22.15%，葉片中葉綠素含量最大分別提高12.29%和7.35%，這表明6-BA和GA3能有效減緩切花菊小花中蛋白質(zhì)含量和葉片中葉綠素含量的下降.活性氧會(huì)造成膜脂過氧化，發(fā)生膜滲漏，從而引起切花衰老.SOD和CAT在清除活性氧中起著關(guān)鍵作用，它們共同作用消除植物體內(nèi)活性氧的傷害，SOD和CAT活性越強(qiáng)，說明其清除活性氧自由基的能力也越強(qiáng).6-BA和GA3有提高SOD和CAT活性的作用，從而可延長(zhǎng)切花菊的瓶插壽命.切花菊在瓶插期間，SOD和CAT均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，這與百合等切花上的研究結(jié)果相似［14，15］.綜上所述，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 6-BA 和 GA3在切花菊保鮮上用量少，且效果明顯，對(duì)瓶插期間切花菊外觀形態(tài)和生理功能的保持具有促進(jìn)作用，在切花菊保鮮上具有一定的應(yīng)用前景.

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