CaCl2+6-BA對芍藥花瓣生理生化特性的影響

劉 萍，范琪琪，丁義峰，申 孜，魯柟苒，靳曉芳，趙 參，劉 克

(河南師范大學生命科學學院，河南 新鄉(xiāng) 453007)

【研究意義】芍藥(PaeonialactifloraPall.)品種豐富，花型花色多種多樣，與牡丹并稱姊妹花，有極高的觀賞價值[1]?！厩叭搜芯窟M展】6-BA是一種常見的植物生長調(diào)節(jié)劑，研究表明，用6-BA處理切花非洲菊可改善其品質(zhì)，降低花瓣細胞膜相對透性，同時提高過氧化物酶活力[2]。張翠華等人研究了單一外源6-BA對牡丹切花品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6-BA可以增強切花牡丹的吸水能力，延緩衰老[3]?；莨忪o等人研究表明，Ca2+可緩解切花芍藥花瓣膜脂過氧化作用，延長切花壽命[4]。崔美香等人報道，Ca2+與6-BA可以延緩質(zhì)膜透性的增加，改善切花玫瑰品質(zhì)并延長瓶插壽命[5]。湯菊香等研究發(fā)現(xiàn)，采前噴施Ca2+與6-BA的復配液，可在一定程度上影響切花菊花生理生化的變化并延緩衰老[6]。目前，尚鮮見有關(guān)延長大田芍藥花衰老、增加其觀賞價值的研究報道。【本研究切入點】本文以一定濃度的CaCl2與不同濃度的6-BA組合，處理園區(qū)自然生長的芍藥品種‘大富貴’蕾期植株，檢測了花期花瓣中幾種與營養(yǎng)和細胞膜脂過氧化相關(guān)的生理指標變化?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以期為延緩芍藥花的衰老提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試材栽種于河南師范大學花卉研究園，選用芍藥品種為‘大富貴’。

1.2 材料處理

選取生長狀況相同的植株，平均分為4組(1組CK和3組處理)，于初蕾期開始進行全株噴霧至植株完全濕潤，每隔48 h處理1次直至開花為止(每天下午18：30-19：00進行)。

在前期進行大量預實驗的基礎(chǔ)上，將CK和各處理組混合液成分設(shè)為：CK：蒸餾水；處理組I：0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1；處理組II：0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1；處理組III：0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1。

1.3 生理生化指標的測定

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗結(jié)果數(shù)據(jù)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行LSD顯著性分析，下文中的“**”代表CaCl2+6-BA處理與對照相比具極顯著性差異(P<0.01)，“*”代表CaCl2+6-BA處理與對照相比有顯著性差異(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 CaCl2+6-BA對芍藥花瓣中可溶性蛋白含量的影響

從圖1可知，芍藥‘大富貴’品種在整個花期花瓣中可溶性蛋白的含量呈先增加后減少的單峰曲線變化，在花開的第4天達到峰值。與對照相比，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1處理組的可溶性糖含量在花開第4天增加了4.43 %，達顯著性差異。0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組的可溶性蛋白含量在整個花期與對照相比均達極顯著差異，分別升高16.33 %、20.49 %、27.83 %、8.29 %、9.59 %和13.02 %。0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1處理組的可溶性蛋白的含量在花開第1天比對照提升了13.04 %，達到極顯著性差異；在花開第4、5天分別比對照增加了4.48 %和8.04 %，達到顯著性差異。

圖1 不同濃度6-BA+CaCl2對芍藥花瓣可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effect of different concentrations of 6-BA+CaCl2 on the content of soluble protein in the petals of P. lactiflora in the florescence

2.2 CaCl2+6-BA對芍藥花瓣中可溶性糖含量的影響

由圖2得出，芍藥‘大富貴’花瓣中可溶性糖的含量在整個花期呈先增加后減少的單峰曲線變化，在花開的第4天達到峰值。經(jīng)CaCl2+6-BA處理后，花瓣的可溶性糖的含量全部表現(xiàn)出增加效應，且0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1的增加效應最明顯。與對照相比，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1處理組的可溶性糖的含量在花開第1天增加了9.48 %，達顯著性差異；在花開第2、4天分別增加了19.35 %和10.76 %，達極顯著性差異。 0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組的可溶性糖的含量在花期的前5 d與對照相比均達極顯著差異，分別升高29.37 %、40.26 %、20.98 %、22.78 %和15.45 %；在花開第6天升高了12.43 %，達到顯著性差異。0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1處理組的可溶性糖的含量在花開第1、5和6天分別比對照增加了15.77 %、13.06 %和9.57 %，達到顯著性差異；在花開第2、3和4天分別增加了18.68 %、15.65 %和16.97 %，達到極顯著性差異。CaCl2+6-BA處理組在花開第6天的可溶性糖含量均高于對照組第4天(峰值期)的含量，以0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組尤為突出。

圖2 不同濃度6-BA+CaCl2對芍藥花瓣可溶性糖含量的影響Fig.2 Effects of different concentrations of 6-BA+CaCl2 on the content of soluble sugar in the petals of P. lactiflora in the florescence

2.3 CaCl2+6-BA對芍藥花期花瓣中SOD活力的影響

從圖3可知，芍藥‘大富貴’花瓣中SOD活力在整個花期呈先上升后下降趨勢。0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1處理組的SOD活力在花開第3、4、6天與對照相比分別升高了16.00 %、25.00 %和26.98 %，達到極顯著性差異。0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組的SOD活力在整個花期與對照相比均達極顯著差異，分別升高25.75 %、56.00 %、32.86 %、48.04 %、71.91 %和90.48 %。0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1處理組的SOD活力在花開第3、4、5和6天分別升高18.78 %、16.18 %、26.97 %和77.78 %，達到極顯著性差異。在花開第4天對照組SOD活力下降時，處理組0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1仍在上升并達到峰值。

圖3 不同濃度CaCl2+6-BA對芍藥花瓣SOD活力的影響Fig.3 Effects of different concentrations of CaCl2+6-BA on activity of SOD in petals of P. lactiflora in the florescence

圖4 不同濃度6-BA+CaCl2對芍藥花瓣超氧陰離子產(chǎn)生速率的影響Fig.4 Effects of different concentrations of 6-BA+CaCl2 on the rate of production of superoxide anion in petals of the peony in the floroescence

2.4 CaCl2+6-BA對芍藥花期花瓣中產(chǎn)生速率的影響

2.5 CaCl2+6-BA對芍藥花期花瓣中MDA含量的影響

圖5 不同濃度6-BA+CaCl2對芍藥花瓣MDA含量的影響Fig.5 Effects of different concentrations of 6-BA+CaCl2 on content of MDA in petals of P. lactiflora in florescence

圖6 不同濃度6-BA+CaCl2對芍藥花瓣浸出液電導率的影響Fig.6 Effects of different concentrations of 6-BA+CaCl2 on REC in petals of P. lactiflora in florescence

從圖5看出，芍藥‘大富貴’花瓣中MDA含量呈逐漸上升趨勢。其中，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1在第1、2、5和6天達到極顯著性差異，與比照組分別降低21.80 %、14.55 %、12.89 %和12.73 %；在第4 天達到顯著性差異，與比照組降低了9.88 %。處理組0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1和0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1在與對照相比整個花期均達到極顯著差異，0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1降幅更大，分別為40.24 %、40.91 %、36.78 %、36.21 %、39.99 %和39.31 %，而0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1處理組的降低率分別為32.97 %、37.30 %、30.76 %、24.35 %、28.30 %和22.54 %。

2.6 CaCl2+6-BA對芍藥花期花瓣浸出液相對電導率的影響

圖6表明，芍藥‘大富貴’花瓣浸出液的相對電導率動態(tài)變化趨勢與膜透性相呼應。其中，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1處理組與對照相比在花開第1和2天與分別降低了7.50 %和10.34 %，達到顯著性差異。處理組0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1在第1、2、4、5和6天分別升高14.76 %、20.65 %、13.14 %、16.95 %和26.34 %，達到極顯著性差異。0.3 % CaCl2+6-BA 300 mg·L-1處理組在第1和6天與對照組對比分別降低了10.27 %和13.69 %，達到顯著性差異;在第2天降低13.29 %，達到極顯著性差異。且0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組相對電導率增長緩慢，花開第6天的相對電導率與對照組第3天的含量持平。

3 討論與結(jié)論

植物在衰老過程中，細胞內(nèi)活性氧代謝平衡被破壞，超氧自由基等有毒物質(zhì)大量積累，導致膜脂過氧化作用，進而破壞細胞膜系統(tǒng)，細胞膜損傷引起膜上結(jié)合酶及細胞內(nèi)酶平衡失調(diào)，細胞內(nèi)大量物質(zhì)外滲而外界有害物質(zhì)進入細胞，最終導致細胞的衰老和死亡[11]。

可溶性蛋白和可溶性糖的含量均是判定植物衰老的重要指標[12]，蛋白質(zhì)的合成與降解速率失衡導致蛋白含量下降。可溶性糖是代謝活動的基礎(chǔ)物質(zhì)，可提供能量，其含量高低與花品質(zhì)特性成正相關(guān)[13]。芍藥花在衰老過程中，花瓣中可溶性蛋白和可溶性糖含量均成先升高后降低的趨勢，經(jīng)CaCl2+6-BA處理后含量明顯高于對照組并降低分解速率，表明該處理可使營養(yǎng)物質(zhì)維持在較高水平，對延緩芍藥花瓣的衰老起積極作用。

MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一，其含量高低與細胞膜脂過氧化作用的程度成正比。花瓣浸出液的相對電導率是檢測細胞膜系統(tǒng)受損程度的主要指標之一[15]。經(jīng)CaCl2+6-BA處理能有效減緩MDA含量的升高，并與降低其花瓣浸出液相對電導率升高呈一致的變化趨勢，以0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理效果最好。細胞膜脂質(zhì)過氧化作用的減弱和質(zhì)膜破壞程度的降低延緩了芍藥花的衰老。

本研究除了芍藥花瓣出現(xiàn)以上生理生化變化以外，經(jīng)CaCl2+6-BA處理后芍藥花的花莖明顯比對照增大，單花壽命延長，且在花型上表現(xiàn)出飽滿度、光澤度等觀賞價值提高的效果。

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