李思瑾 陳龍清
(西南林業大學園林園藝學院,云南省功能性花卉資源及產業化技術工程研究中心,云南 昆明 650233)
蠟梅(Chimonanthus praecox)是蠟梅科(Calycanthaceae)蠟梅屬(Chimonanthus)的落葉叢生灌木[1],花開于冬季,極具芳香,在園林中應用廣泛。此外,蠟梅也是春節花卉市場所追捧的優質插花材料。近年來對于蠟梅切枝的保鮮有很多報道,在其預處理[2-3]、采收期[4]、激素添加[5]以及保鮮劑[6]方面,均有深入研究,并且蠟梅切花中的水分脅迫、衰老過程中的細胞內含物及激素變化、落花生理等相關生理變化[7]也有所闡明。而對于植物生長調節劑在蠟梅切枝催花保鮮上的運用則較為少見。
本試驗所用的蠟梅切枝采于西南林業大學校園內。于2019年12月選取‘素心’蠟梅現蕾期的枝條(如圖1)進行實驗。采摘時間為上午10:00,所采切枝長20~30 cm,迅速以濕毛巾包裹切枝基部后用小塑料袋扎緊,隨后用報紙作為緩沖物裹緊枝條,盡快運至實驗室,在清水中浸基復水1 h,再將花枝置于水中剪去基部2 cm左右后開始實驗。

圖1 蠟梅切花相關形態Fig. 1 Related forms of C. praecox cut flowers
1.2.1 蠟梅切枝在不同催花保鮮液中的瓶插處理
前期采用正交試驗設計,篩選出催花保鮮劑基本成分配方:30 g/L 蔗糖+300 mg/L 8-HQ+300 mg/L Al2(SO4)3,在此基礎上,添加植物生長調節劑細胞分裂素類物質6-BA和 GA3,設置7個處理如表1。將1.1中采摘好的蠟梅枝條以瓶插的形式,插于裝有150 mL催花液的500 mL培養瓶中,放置于實驗室內,瓶插期間室溫15~20 ℃,相對濕度60%~70%,每個處理設置5個重復,每個重復3~5枝切花(每個重復花蕾總數約40個,花枝數根據每花枝花蕾數而定)。每隔2 d更換1次瓶插液,每天進行表型觀察,主要為瓶插壽命、花朵開放率、催花時間、最大花徑、花枝鮮重變化率;每隔1 d進行1次采樣用于生理指標測定,每個處理中每個重復采2朵花混合后進行測定,重復3次。測定指標包括可溶性糖和丙二醛(MDA)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性。

表1 各處理成分配比設計表Table 1 Design of composition ratio of each treatment
1.2.2形態觀測指標的測定
1)開始瓶插后,每天稱量切枝質量[14],按公式(1)計算花枝鮮質量變化率(X)。式中:Gn為當天的花枝質量,Gn+1為后1 d的花枝質量,n≥ 1。

2)蕾的花瓣微張,可見花蕊,即算開放,如圖1b,按公式(2)計算花朵開放率(F)

式中:S為開放的花蕾數,C為初始總花蕾數。
2020年2月公布分級結果,2020年分級包含的年份是2018、2019、2020、2021、2022。為了監控葡萄酒品質的保持,在分級包含的5個年份裝瓶前進行兩次隨機檢查。若質量沒有達標,已獲得評級的酒莊可能會被取消分級。
3)以瓶插日起至剩余開花數占總花蕾30%時的瓶插天數為瓶插壽命。
4)以瓶插日起至開放花蕾數占總花蕾10%時的瓶插天數為催花時間。
5)瓶插期間每天對開花的各處理分別取6~10朵開放至最大的花,通過游標卡尺(精確到0.05 mm)準確量取外層花瓣的最大花徑,計算出每個處理每天的平均最大花徑。
1.2.3 相關生理指標的測定
1)可溶性糖含量的測定 使用植物可溶性糖含量測試盒(比色法),進行測定。稱取新鮮的待測樣本0.1 g,按照m待測樣本質量∶V蒸餾水=1∶10比例研磨成勻漿液,離心稀釋制備上清液備用。按說明書加入試劑充分混勻,置沸水浴反應10 min,冷卻后放入1 cm光徑4 mm內徑比色皿,分光光度計波長620 nm,蒸餾水調零,測定各管吸光度值。
2)MDA含量的測定 使用MDA測定試劑盒(TBA法),進行測定。按說明書加入試劑,離心后開蓋煮沸40 min,取出用流水沖涼冷卻,進行
3 500~4 000 r/min,離心10 min。取上清液進行吸光度值的測定。
3)SOD活性的測定 使用總超氧化物歧化酶測試盒(羥胺法),進行測定。樣品稱取0.1 g,制備成4%的勻漿離心后取上清液。按說明書加入試劑混勻,室溫放置10 min,后在波長550 nm處,用1 cm光徑比色杯,雙蒸水調零,進行比色。
4)POD活性的測定 使用南京建成公司POD測定試劑盒(測植物)(比色法),在冰水浴條件下制備組織勻漿液,離心后取上清液備用。按說明書加入試劑混勻,離心10 min,取上清液于420 nm處,用1 cm光徑,雙蒸水調零,測定各管吸光度值。
1.2.4 數據處理和統計方法
用Excel 2007進行原始數據整理及制圖, 用SPSS 19.0軟件進行One Way Anova方差分析及Duncan 法檢驗顯著性差異。
由圖2~3可知,在基本催花保鮮液的基礎上,添加不同濃度的GA3和6-BA,在第2天時蠟梅切枝的觀賞品質均有較好的效果。CK的切枝開花少,加入催花保鮮液基本配方(JS1)的切枝開花較多,特別是添加植物生長調節劑的切枝開花率有更高的提升,說明植物生長調節劑的添加的催花保鮮劑能夠有效促進蠟梅切枝開花。

圖2 蠟梅切枝在催花保鮮劑中瓶插后第2天開花情況對比Fig. 2 The flowering conditions of cut branches in plant growth regulator on the second day
由表2可知,CK的瓶插壽命最短,為4.33 d;而JS5的瓶插壽命最長,約10 d,瓶插壽命較CK延長了6~7 d的時間,效果最佳;JS6的插壽命僅次于JS6,為9 d左右。同時,除JS1外,其他處理組的開花率均顯著高于CK(P<0.05),其中,JS5的開花率最高(69.46%),是CK的3.04倍。此外,JS5的蠟梅切枝的平均最大花徑顯著高于CK(P<0.05),增長了76.64%,催花時間顯著低于其他所有處理組(P<0.05)。因此,JS5即加入了120 mg/L GA3和120 mg/L 6-BA的瓶插液在瓶插壽命、開花率、催花時間3個形態觀測指標中表現較好。

表2 不同激素濃度配比處理組的瓶插壽命、開花率、最大花徑和催花時間Table 2 Vase life, bloomed ratio, max flower diameter and flower forcing time of bottle insert under the treatment of different hormone concentration ratio

圖3 蠟梅切枝在催花保鮮劑中花蕾開放數量Fig. 3 The number of open flowers of C. praecox in plant growth regulator
2.2.1 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中可溶性糖含量的測定
由圖4可知,CK蠟梅切枝花瓣中可溶性糖含量隨瓶插天數增加呈先上升后下降趨勢,在瓶插的第4天之后,可溶性糖含量逐漸降低;總體來看,添加了生長調節劑的處理組糖含量均比CK高,且存在顯著差異(P<0.05)。其中,JS5的可溶性糖含量變化幅度較大且在第10天達到最高。因此,JS5催花保鮮液對瓶插過程中切枝花瓣中的可溶性糖含量影響最大,有效增加了蠟梅切枝中的糖含量,從而延緩植物的衰老。

圖4 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中可溶性糖含量的影響Fig. 4 Effects of different plant hormone vase treatments on soluble sugar content in the petals of cut flowers
2.2.2 不 同 催花保鮮劑對蠟梅切枝 花 瓣 中MDA含量的影響
由圖5可知,蠟梅切枝在不同催花保鮮劑中瓶插的2~10 d,CK及JS1的MDA含量均較其他處理高,且在后期呈上升趨勢,表明JS1基本催花配方和CK細胞膜過氧化損傷較為嚴重。與CK和JS1相比,JS4、JS5在前8 d的MDA含量變化較小,均是所有處理組中最低的,但在第8天之后迅速升高,表明這2組切花在前期的細胞過氧化損傷較低;而JS3、JS6、JS7的MDA含量變化較平穩,且在第10天時時含量最低的。

圖5 不同植物生長調節劑瓶插液對切枝花瓣中MDA含量的影響Fig. 5 Effects of different plant hormone vase treatments on MDA content content in the petals of cut flowers
2.2.3 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中超氧化物歧化酶活性的影響
由圖6可知,CK的蠟梅切枝內SOD隨瓶插天數增加呈下降的趨勢,表明其抗氧化能力越來越弱,花枝加速衰老;其余處理組中JS4、JS5的SOD活性隨瓶插天數增加而先在第2~6天降至最低,隨后在第6~10 天升至最高。

圖6 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中超氧化物歧化酶活性的影響Fig. 6 Effects of different plant hormone vase treatments on SOD total activity content in the petals of cut flowers
2.2.4 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中過氧化物酶活性的影響
由圖7可知,隨瓶插天數增加,蠟梅切枝花瓣中的POD活性總體變化趨勢為逐漸增加。說明所有處理均提高了POD酶的活性,增強了抗衰老能力。而其中JS2、JS4、JS5和JS7的POD活性上升幅度較大,抗衰老能力迅速增加,在第10天達到峰值,在蠟梅切枝衰老后期能有效地清除自由基,從而延緩衰老。而CK中的變化則較為平緩,抗氧化能力沒有明顯提高。

圖7 不同催花保鮮劑對蠟梅切枝花瓣中過氧化物酶活性的影響Fig. 7 Effects of different plant hormone vase treatments on POD activity content in the petals of cut flowers
切花采后開花及衰老所發生的一系列生理和生化變化不同于在完整植物上的開花與衰老[15]。在激素水平上來看,切花體內原本處于平衡狀態的激素環境,在瓶插過程被打破,細胞分裂素(CTK)類、GA3類等延緩衰老的這一類激素合成量在逐漸減少,而脫落酸(ABA)等促進衰老的激素含量則在逐漸的增多。在切花催花保鮮液中,其他切花上均有研究表明適宜濃度的GA3處理[16-18]和6-BA[19-21]可延長瓶插壽命、促進開花,對切花催花保鮮效果及生理特性均有較好的影響。并且盛愛武等[22]也通過處理證實,可利用CTK類及GA3處理蠟梅切枝,達到保鮮促進開花的效果,這為我們的研究提供了前期理論支持。因此,本研究通過研究7種不同濃度配比的GA3與6-BA的催花保鮮液對其外觀形態和生理特性的影響,發現JS5(30 g/L 蔗糖 +300 mg/L 8-HQ +300 mg/L Al2(SO4)3+GA3120 mg/L +6-BA 120 mg/L)在形態方面效果最佳,瓶插壽命約為10 d;開花率最高(69.46%);最大開花直徑為1.89 cm,與CK相比增大76.64%;催花時間最短(2 d)。在前人的研究中,濃度蔗糖30 g/L+赤霉素150 mg/L的配比,能夠顯著的提高迎春切枝的開花量,催花效果較為顯著,這與本研究得出的最優配方120 mg/L GA3的濃度是接近的,但周琦[10]曾做過關于催花保鮮技術在梅花切枝切采后的應用后發現,添加了10 mg/L GA3和50 mg/L GA3催花液處理的催花保鮮效果較好,這與本研究中的濃度則相差較大,可能是因為植物不同,并且因其切枝的長短、粗細、花量不同,催花保鮮過程中每種植物的開花對赤霉素濃度的需求不同;并且每種試劑的濃度配比不同,效果也有所不同。對于蠟梅切枝的催花保鮮劑方面尚無前人研究,但在保鮮劑方面,章志紅等[23]認為2 000 mg/L維生素E對蠟梅切花的保鮮作用最好,最大花徑比CK花徑促進了76.5%,開花率在60%以下,這一結果與本實驗相比,花徑增加率、開花率均低于本試驗結果,表明本研究中催花保鮮劑的保鮮作用較好,且兼顧催花的效果。
在生理方面,JS5有效緩解了可溶性糖的降解,則提高了細胞膜的穩定性,改善了花枝內部環境,提高了蠟梅切枝催花的開花品質。JS5可溶性糖含量隨瓶插天數增加呈先上升后下降再上升的趨勢,可溶性糖含量的這一變化結果與在梅花[10]和切花菊[11]上是一致的,在催花和瓶插過程中由于呼吸強度增大,體內可溶性糖類的消耗也逐漸增加,GA3和6-BA的添加可以通過調節內環境從而達到減緩切花催花過程中的物質消耗的目的,延緩衰老癥狀的出現。MDA含量,JS5的波動幅度為最小,最有效的維持了細胞膜的穩定性;而SOD活性呈“U”型變化,前期下降這一變化可能是植物切枝在采后保護自身的應激反應,而后幾天又上升為最高這一過程則是在瓶插液的作用下增強了活性;POD酶活性的變化說明JS5中抗氧化能力得到明顯提升,衰老速度會相應減慢,這與在切花菊[11]上的研究是一致的。