褪黑素對切花月季 ‘卡羅拉’保鮮效應的影響

羅彤彤，龐天虹，馬 驥，李 慧，邱曉婷，黃放放，杜長霞,2

（1.浙江農(nóng)林大學 農(nóng)業(yè)與食品科學學院，浙江 杭州311300；2.浙江農(nóng)林大學 浙江省農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)研究重點實驗室，浙江 杭州311300）

褪黑素（melatonin,MT）是由哺乳動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)的過氧化反應、保護細胞結(jié)構(gòu)，防止細胞損傷、降低過氧化物含量的作用，使得動物體可以提高機體免疫力，延緩衰老的過程［1］。褪黑素在絕大多數(shù)生物有機體中作為一種生理調(diào)節(jié)劑，存在于高低等植物和動物中［2］。近幾年來，褪黑素對高等植物的生理反應研究十分熱門。褪黑素可以促進植物生根，提高種子萌發(fā)速率，調(diào)節(jié)植物開花，充當類生長素［3－5］；外源褪黑素增強黃瓜Cucumis sativus植株體內(nèi)保護酶的活性，維護黃瓜膜系的穩(wěn)定性，提高葉片光合能力，緩解高溫脅迫對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，中國科研人員開始嘗試了褪黑素在植物采后保鮮方面的研究。西北大學發(fā)表了褪黑素應用于果蔬保鮮的研究專利，試驗發(fā)現(xiàn)褪黑素可顯著降低儲藏過程中果蔬的失重率，并抑制了果蔬的呼吸作用［8］；中國農(nóng)業(yè)大學在外源褪黑素對番茄果實采后成熟的影響研究中發(fā)現(xiàn)，褪黑素在果實成熟過程中可以介導乙烯的信號轉(zhuǎn)導與調(diào)控機制［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道。鑒于此，本課題研究了褪黑素對切花月季 ‘卡羅拉’Rosa hybrida‘Corolla’瓶插期間花徑張開飽滿度、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切花月季保鮮的效應，為褪黑素在鮮切花保鮮上的應用提供參考，以期豐富市場上保鮮劑的種類。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理

選取新鮮的、規(guī)格一致的切花月季 ‘卡羅拉’（購自云南斗南花卉市場），將其花枝長度截為25 cm，且只留取2～3片復葉作為試驗材料。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3次。最后將插有月季的錐形瓶一起放入室溫為25～30℃，相對濕度為25%～40%的實驗室內(nèi)。每天18:00進行測量，并記錄瓶插切花的相關生理指標。本試驗總共設計了4個不同的處理（表 1）。

表1 試驗處理Table 1 Experimental treatments

1.2 測定方法

花徑：瓶插期間每天采用十字法測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=瓶插期間每天測定花枝的鮮質(zhì)量/瓶插當天初始花枝鮮質(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（一直緊包不開放）則都視為壽命終結(jié)日，統(tǒng)計瓶插壽命（d）的平均值。水分平衡值［12］：將花插入瓶插液當天開始，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，測得瓶插液與錐形瓶質(zhì)量之和為（G1）；隔24 h后測量（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。

細菌培養(yǎng)試驗：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)箱中進行培養(yǎng)，并于24 h時記錄各處理的細菌數(shù)量。重復5個·處理－1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用Excel進行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用Duncan法進行多重比較分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 褪黑素對切花月季花徑張開度的影響

由圖 1可以看出：瓶插當天，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。在整個瓶插期間，基礎瓶插液中月季花徑張開度最小，與對照組達顯著差異（P＜0.05），褪黑素和基礎+褪黑素復合瓶插液組與對照差異不顯著。

圖1 不同瓶插液對切花月季 ‘卡羅拉’花徑張開度的影響Figure 1 Effect of different preservation solution on the petal diameter of cut rose ‘Corolla’

2.2 褪黑素對切花月季鮮質(zhì)量變化率的影響

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；瓶插第1天，復合瓶插液組（基礎+褪黑素）的鮮質(zhì)量變化率最低，與對照達顯著差異（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不顯著；在第5天時，基礎瓶插液組和復合瓶插液組（基礎+褪黑素）鮮質(zhì)量變化率顯著高于對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，復合瓶插液組（基礎+褪黑素）鮮質(zhì)量變化率高于其他處理，且差異達顯著水平（P＜0.05）。

圖2 不同瓶插液對月季 ‘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’

2.3 褪黑素對切花月季水分平衡值的影響

由圖3可見：各處理切花月季水分平衡值均呈下降趨勢。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+褪黑素復合瓶插液組與基礎瓶插液組的水分平衡值為正值，其他均為負值，不同瓶插液處理水分平衡值與對照差異達顯著水平（P＜0.05）；瓶插第3～4天，基礎+褪黑素復合瓶插液組水分平衡值最大，對照水分平衡值最小，差異達顯著水平（P＜0.05）；瓶插第5～7天，基礎+褪黑素復合瓶插液組和褪黑素瓶插液組水分平衡值均高于基礎瓶插液組和對照，差異達顯著水平（P＜0.05）。

2.4 褪黑素處理對瓶插液中細菌數(shù)量的影響

從圖4可以看出：瓶插第0，3和6天，隨著時間的延長，各處理細菌數(shù)量呈遞增趨勢?；A+褪黑素復合瓶插液組和褪黑素瓶插液組的細菌數(shù)量較少，與對照組差異不顯著；基礎瓶插液組的細菌數(shù)量最多，且在第6天時細菌數(shù)量達最大值，顯著高于其他處理組（P＜0.05）。

2.5 褪黑素對切花月季瓶插壽命的影響

圖3 不同瓶插液對月季 ‘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 不同瓶插液中細菌數(shù)量比較Figure 4 Comparison of bacterial number in the different preservation solutions

由表 2看出：與對照相比，各保鮮液均能延長月季 ‘卡羅拉’的切花瓶插壽命1～2 d。其中基礎+褪黑素復合保鮮液組和褪黑素保鮮液組的延長時間最長，為2 d，且與對照和基礎保鮮液組相比達顯著差異（P＜0.05）；其次是基礎保鮮液組，延長時間為1 d，且與各處理相比差異達顯著水平（P＜0.05）。

3 討論

鮮切花保鮮劑是指用以調(diào)節(jié)鮮切花生理生化代謝，達到人為調(diào)節(jié)鮮切花開花和衰老進程，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程中發(fā)揮的作用不是單一的，對于不同的花材作用也不一致，所以目前尚未研發(fā)出萬能型（廣譜性）的保鮮劑。因此在一些標準化管理的切花生產(chǎn)中，選擇一種保鮮劑是否適合該品種的切花，就必須先進行試驗篩選，當篩選出適宜的配方與濃度后，再應用到實際生產(chǎn)中。

表2 不同瓶插液處理對切花月季‘卡羅拉’瓶插壽命的影響Table 2 Effect of different preservation solution on vase life of cut rose ‘Corolla’

在本試驗中發(fā)現(xiàn)， 20 μmol·L－1褪黑素+基礎瓶插液（30 g·kg－1蔗糖+250 mg·L－18-羥基喹啉+200 mg·L－1檸檬酸）配方與對照相比，能延長瓶插壽命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，花徑張開度還未達到最大，后期仍具有觀賞價值。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］，當吸水值＞失水值時，植物細胞吸水，生命力旺盛和代謝正常，使得花瓣具有一定的膨壓，從而正常開放；但當吸水值長時間小于失水值時，植物細胞漸漸失水萎蔫，而吸水值的減少一般是由于切花莖部的失水，導致空氣進入導管形成氣栓阻礙水分運動；而細菌、真菌等的大量繁殖也會造成木質(zhì)部阻塞，導致莖中導管運輸水分能力下降［19］，但在本試驗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，它的水分平衡恢復的值為最大。其次是單獨的褪黑素瓶插液，在細菌的培養(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)，因此它對月季 ‘卡羅拉’的保鮮效果略差于基礎液+褪黑素瓶插液組，最后是普通的基礎液配方（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，且與中國傳統(tǒng)的紅色相符，所以受到廣大消費者的熱烈喜愛。但由于保鮮劑對不同品種的鮮切花保鮮效果不同，目前市場上尚未研制出通用型的保鮮劑。因此，當前月季保鮮技術(shù)的研究工作還需進一步深入開展，以促進中國月季鮮切花產(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，這也預示著新型殺菌劑褪黑素在花卉保鮮方面有著良好的應用前景。

4 參考文獻

［1］ LOWDEN A,AKERSTEDT T,WIBOM R.Suppression of sleepiness and melatonin by bright light exposure during breaks in night work ［J］.J Sleep Res,2004,13（1）:37 － 43.

［2］ TILDEN A R,BECKER M A,AMMA L L,et al.Melatonin production in an aerobic photosynthetic bacterium:an evolutionarily early association with darkness ［J］.J Pineal Res,1997,22（2）:102 － 106.

［3］ POSMYK M,KURAN H,MARCINIAK K,et al.Presowing seed treatment with melatonin protects red cabbage seedlings against toxic coppering concentrations ［J］.J Pineal Res,2008,45（1）:24 － 31.

［4］ HERNANDEZ-RUIZ J,CANO A,ARNAO M B.Melatonin acts as a growth-stimulating compound in some monocot species ［J］.J Pineal Res,2005,39（2）:137 － 142.

［5］ 劉夢昕．外源褪黑素對擬南芥開花時間的調(diào)節(jié)作用［D］．西安：西北大學，2015．LIU Mengxin.Regulatory Function of Exogenous Melatonin on Flowering Time in Arabidopsis thaliana［D］.Xi’an:Northwest University,2015.

［6］ 徐向東．外源褪黑素對高溫脅迫下黃瓜幼苗生理反應的影響［D］．楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2010．XU Xiangdong.Effects of Exogenous Melatonin on Physiological Response of Cucumber Seedlings under High Temperature Stress［D］.Yangling:Northwest A&F University,2010.

［7］ 劉建龍．外源褪黑素對干旱脅迫下番茄抗氧化系統(tǒng)及產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響［D］．楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2015．LIU Jianlong.Influence of Exogenous Melatonin on Tomato Antioxidant System and Yield and Fruit Quality under Drought Stress［D］.Yangling:Northwest A&F University,2015.

［8］ 高慧，曹煒，程妮，等．褪黑素用于果蔬保鮮的應用及保鮮方法:CN103875801A［P/OL］．2014-06-15［2017-06-15］http://d.g.wanfangdata.com.cn/Patent_CN201410108940.2_free.aspx.

［9］ 孫倩倩．外源褪黑素對番茄果實采后成熟的影響［D］．北京：中國農(nóng)業(yè)大學，2016．SUN Qianqian.Initially Study on the Effect of Melatonin on Fruit Post-harvest in Tomato（Solanum lycopersicum L.）［D］.Beijing:China Agricultural University,2016.

［10］ 王榮華，邵鑫，鄭興峰．二氯異氰尿酸鈉對月季切花的保鮮效應［J］．江蘇農(nóng)業(yè)科學，2011，39（3）：352－354．WANG Ronghua,SHAO Xin,ZHENG Xingfeng.Effect of sodium dichloroisocyanurate on preservation of cut rose［J］.J Jiangsu Agric Sci,2011,39（3）:352 － 354.

［11］ 陳丹生，蔡汗權(quán)，林鴻生，等.玫瑰切花保鮮的研究進展［J］.江西科學，2005，23（6）：814-819.CHEN Dansheng,CAI Hanquan,LIN Hongsheng,et al.Progresses on storage and fresh-keeping of rose cutting flowers ［J］.Jiangxi Sci,2005,23（6）:814-819.

［12］ 劉季平，何生根，呂培濤，等.二氯異氰脲酸鈉處理對香石竹切花的保鮮效應［J］.園藝學報，2009，36（1）：121-126.LIU Jiping,HE Shenggen,Lü Peitao,et al.Effect of sodium dichloroisocyanurate on preservation of cut carnation（Dianthus caryphyllusL.） ［J］.Acta Hortic Sin,2009,36（1）:121-126.

［13］ 高俊平.觀賞植物采后生理與技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2002：87.

［14］ 林銀鳳，董華強，汪躍華.1-MCP對月季切花保鮮作用的研究［J］.佛山科學技術(shù)學院學報（自然科學版），2002， 20（3）： 63-68.LIN Yinfeng,DONG Huaqiang,WANG Yuehua.Fresh-keeping effects of 1-MCP treatment on cut rose flowers ［J］.J Foshan Univ Nat Sci Ed,2002,20（3）:63-68.

［15］ 楊芳，李啟任.表油菜素內(nèi)酯對月季切花衰老的影響［J］.植物生理學通訊，2006，42（5）：891-893.YANG Fang,LI Qiren.Effect of epibrassinolide on senescence of cutting flower of rose （Rosa hybridaL.） ［J］.Plant Physiol Commun,2006,42（5）:891-893.

［16］ 張長峰，吳光旭.復合瓶插液對月季切花保鮮效果的影響［J］.長江大學學報，2006，3（1）：131-134.ZHANG Changfeng,WU Guangxu.Effect of compound bottle insertion on fresh-keeping of cutting rose（Rosa hybridaL.） ［J］.J Yangtze Univ,2006,3（1）:131-134.

［17］ 張彬，杜芳.不同保鮮劑對玫瑰切花保鮮及生理效應的調(diào)控［J］.北方園藝，2014，6（5）：118-121.ZHANG Bin,DU Fang.Regulate and control of different preservatioves on the rose cut flower refreshment and physiological effects ［J］.Northern Hortic,2014,6（5）:118-121.

［18］ MACNISH A J,LEONARD R T,NELL T A.Treatment with chlorine dioxide extends the vase life of selected cut flowers ［J］.Postharvest Biol Technol,2008,49（2）:197-207.

［19］ 夏宜平，陳聲明，王直一.月季切花采后的微生物變化及殺菌劑的生理效應［J］.園藝學報，1997，24（1）：64-66.XIA Yiping,CHEN Shengming,WANG Zhiyi.The activities of microorganism and the physiological effect of germicide in cut rose during postharvest life ［J］.Acta Hortic Sin,1997,24（1）:64-66.