CaCl2+6-BA對(duì)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(xué)生命科學(xué)學(xué)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(jià)值[1]。【前人研究進(jìn)展】6-BA是一種常見的植物生長(zhǎng)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(xì)胞膜相對(duì)透性，同時(shí)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(duì)牡丹切花品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6-BA可以增強(qiáng)切花牡丹的吸水能力，延緩衰老[3]。惠光靜等人研究表明，Ca2+可緩解切花芍藥花瓣膜脂過氧化作用，延長(zhǎng)切花壽命[4]。崔美香等人報(bào)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(zhǎng)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(fù)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(zhǎng)大田芍藥花衰老、增加其觀賞價(jià)值的研究報(bào)道。【本研究切入點(diǎn)】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(zhǎng)的芍藥品種‘大富貴’蕾期植株，檢測(cè)了花期花瓣中幾種與營(yíng)養(yǎng)和細(xì)胞膜脂過氧化相關(guān)的生理指標(biāo)變化。【擬解決的關(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(yàn)材料

試材栽種于河南師范大學(xué)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(zhǎng)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(jìn)行全株噴霧至植株完全濕潤(rùn)，每隔48 h處理1次直至開花為止(每天下午18：30-19：00進(jìn)行)。

在前期進(jìn)行大量預(yù)實(shí)驗(yàn)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(biāo)的測(cè)定

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行LSD顯著性分析，下文中的“**”代表CaCl2+6-BA處理與對(duì)照相比具極顯著性差異(P<0.01)，“*”代表CaCl2+6-BA處理與對(duì)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(duì)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(gè)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(dá)到峰值。與對(duì)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(dá)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(gè)花期與對(duì)照相比均達(dá)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(duì)照提升了13.04 %，達(dá)到極顯著性差異；在花開第4、5天分別比對(duì)照增加了4.48 %和8.04 %，達(dá)到顯著性差異。

圖1 不同濃度6-BA+CaCl2對(duì)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(duì)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(gè)花期呈先增加后減少的單峰曲線變化，在花開的第4天達(dá)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(yīng)，且0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1的增加效應(yīng)最明顯。與對(duì)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(dá)顯著性差異；在花開第2、4天分別增加了19.35 %和10.76 %，達(dá)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(duì)照相比均達(dá)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(dá)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(duì)照增加了15.77 %、13.06 %和9.57 %，達(dá)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(dá)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(duì)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(duì)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(duì)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(gè)花期呈先上升后下降趨勢(shì)。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(duì)照相比分別升高了16.00 %、25.00 %和26.98 %，達(dá)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(gè)花期與對(duì)照相比均達(dá)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(dá)到極顯著性差異。在花開第4天對(duì)照組SOD活力下降時(shí)，處理組0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1仍在上升并達(dá)到峰值。

圖3 不同濃度CaCl2+6-BA對(duì)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(duì)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(duì)芍藥花期花瓣中產(chǎn)生速率的影響

2.5 CaCl2+6-BA對(duì)芍藥花期花瓣中MDA含量的影響

圖5 不同濃度6-BA+CaCl2對(duì)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(duì)芍藥花瓣浸出液電導(dǎo)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(shì)。其中，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1在第1、2、5和6天達(dá)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(dá)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(duì)照相比整個(gè)花期均達(dá)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(duì)芍藥花期花瓣浸出液相對(duì)電導(dǎo)率的影響

圖6表明，芍藥‘大富貴’花瓣浸出液的相對(duì)電導(dǎo)率動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與膜透性相呼應(yīng)。其中，0.3 % CaCl2+6-BA 100 mg·L-1處理組與對(duì)照相比在花開第1和2天與分別降低了7.50 %和10.34 %，達(dá)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(dá)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(duì)照組對(duì)比分別降低了10.27 %和13.69 %，達(dá)到顯著性差異;在第2天降低13.29 %，達(dá)到極顯著性差異。且0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理組相對(duì)電導(dǎo)率增長(zhǎng)緩慢，花開第6天的相對(duì)電導(dǎo)率與對(duì)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(xì)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(dǎo)致膜脂過氧化作用，進(jìn)而破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)，細(xì)胞膜損傷引起膜上結(jié)合酶及細(xì)胞內(nèi)酶平衡失調(diào)，細(xì)胞內(nèi)大量物質(zhì)外滲而外界有害物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，最終導(dǎo)致細(xì)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(biāo)[12]，蛋白質(zhì)的合成與降解速率失衡導(dǎo)致蛋白含量下降。可溶性糖是代謝活動(dòng)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(shì)，經(jīng)CaCl2+6-BA處理后含量明顯高于對(duì)照組并降低分解速率，表明該處理可使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)維持在較高水平，對(duì)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(xì)胞膜脂過氧化作用的程度成正比。花瓣浸出液的相對(duì)電導(dǎo)率是檢測(cè)細(xì)胞膜系統(tǒng)受損程度的主要指標(biāo)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(duì)電導(dǎo)率升高呈一致的變化趨勢(shì)，以0.3 % CaCl2+6-BA 200 mg·L-1處理效果最好。細(xì)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(duì)照增大，單花壽命延長(zhǎng)，且在花型上表現(xiàn)出飽滿度、光澤度等觀賞價(jià)值提高的效果。

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