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Effect of Coba lt Ion ( Co2+ ) on Senescence of Cut L ycoris au rea

钴离子(Co2+ )对忽地笑切花瓶插衰老生理的影响



全 文 :林业科学研究 2007, 20 (3) : 433~436
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2007) 0320433204
钴离子 (Co2 + )对忽地笑切花瓶插衰老生理的影响
杨 旭 1 , 谭梓峰 1 , 杨志玲 1 , 冯刚利 2
(1. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 ,浙江 富阳 311400; 2. 中南林学院资源与环境学院 ,湖南 长沙 410004)
关键词 :忽地笑 ; CoCl2 ; 瓶插寿命 ;衰老
中图分类号 : S681 文献标识码 : A
收稿日期 : 2005211217
基金项目 : 浙江省重点农业项目“石蒜优质资源选育、野生驯化培育及离体培养再生技术体系的建立”(2004C22041)和中国林科院亚
热带林业研究所青年基金项目“植物源农药———石蒜的抑草及杀虫潜力初探”部分内容
作者简介 :杨旭 (1979—)女 ,浙江建德人 ,硕士 ,研究实习员.
Effect of Coba lt Ion ( Co2 + ) on Senescence of Cut L ycoris au rea
YANG Xu1 , TAN Z i2feng1 , YANG Zhi2ling1 , FENG Gang2li2
(1. Research Institute of Subtrop ical Forestry, CAF, Fuyang 311400, Zhejiang, China;
2. College of Resources and Environment of Central2South Forestry University, Changsha 410004, Hu’nan, China)
Abstract: Systematic experiments concerning morphological and physiological changes associated with senescence of cut Ly2
coris aurea were conducted. The results indicated that when the concentration of CoCl2was 40 or 80 mg L
- 1
, it could con2
siderably extended the longevity of cut L. aurea, increasing vase life from 5 days ( under control) to 9 days and imp roving
the quality of flowers effectively. It was concluded that this p reservative with 40 mg·L - 1 could retard water stress, imp rove
water balance and delay senescence p rocess of cut L. aurea. CoCl2 not only slowed the rate of p rotein decomposition but al2
so decreased in MDA content and increased peroxidase content. Moreover, the results also showed a good effect of CoCl2
with 80 mg L - 1 on cut L. aurea. So there was a great foreground for p reservation of cut L. aurea.
Key words:Lycoris aurea; CoCl2 ; vase life; senescence
忽地笑 (L ycoris aurea (L’Her. ) Herb. )又名黄
花石蒜、铁色箭 ,石蒜科 (Amaryllidaceae ) 石蒜属
(L ycoris Herb. )多年生草本植物。忽地笑花茎刚直
挺拔 ,顶生黄色花序 ,鲜艳夺目 ,常作为园林景观植
物在半荫的林下成片栽植或点缀于公园内。忽地笑
等石蒜类植物花形优美 ,也可开发为鲜切花 ,具有广
阔的市场前景 [ 1 ]。此外 ,其鳞茎可提取石蒜碱或用
作生物农药。
CoCl2作为鲜切花保鲜剂成分已在唐菖蒲
( Glad iolus hybridus Hort. )、月 季 ( R ose hybrida
Hort. )、康乃馨 (D ian thus caryophy llus L. )、鹤望兰
(S trelitzia reg inae A it. ) [ 2~4 ]等多种植物切花保鲜试
验中得到了应用 ,取得良好的效果 ,但在石蒜类植物
切花的保鲜中还未见运用。作者研究其对忽地笑鲜
切花瓶插衰老生理的影响 ,并探讨不同质量浓度的
Co2 +对忽地笑鲜切花的保鲜效果 ,以期为该类植物
作为鲜切花产业开发提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试材料为忽地笑花枝 ,取自浙江省兰溪市浙
江一新制药股份有限公司石蒜基地。2005年 8月
中旬在忽地笑开放期间 ,挑选粗壮、含苞待放的新鲜
花枝 ,从基部剪下 ,用塑料保鲜膜包扎后 ,快速带回
实验室。
林  业  科  学  研  究 第 20卷
1. 2 方法
1. 2. 1 处理方法 采集后的花枝在去离子水中剪
成 35 cm长的供试样 ,然后将花枝插入盛有 200 mL
不同保鲜剂的玻璃瓶中 ,插入深度为切口 8 cm 以
上 ,瓶口用封口膜封住 ,避免水分蒸发 ,置于实验室
内背阳处 ,自然光照。
保鲜液设计为 4个质量浓度梯度 : ( 1) 2%蔗糖
+ 200 mg·L - 1 82羟基喹啉 + 200 mg·L - 1柠檬酸
+ 20 mg·L - 1 CoCl2 ; (2) 2%蔗糖 + 200 mg·L - 1 82
羟基喹啉 + 200 mg· L - 1柠檬酸 + 40 mg· L - 1
CoCl2 ; (3) 2%蔗糖 + 200 mg· L - 1 82羟基喹啉 +
200 mg· L - 1柠檬酸 + 80 mg· L - 1 CoCl2 ; (4) 2%
蔗糖 + 200 mg· L - 1 82羟基喹啉 + 200 mg· L - 1
柠檬酸 + 160 mg· L – 1 CoCl2。另用蒸馏水作为对
照。每 2 d取样一次 ,每次取每一瓶中的一个花枝 ,
选取生长一致的小花 ,将花瓣剪碎后备用。
酶液的制备 : 每样称取 0. 5 g花瓣 ,加入 50
mmol· L - 1、pH值 7. 0的磷酸缓冲液 ,于冰浴中研
磨 ,匀浆 ,在 10 000 r·m in - 1的转速下离心 20 m in,
取上清液供测定。
1. 2. 2 测定方法 每天观察、记录切花的衰老过
程 ,瓶插寿命判定以花茎变软、腐烂、花瓣失水萎蔫
或发生褐变为标志。从瓶插当天起 ,每天测量花朵
质量和质膜相对透性 ,并隔日测量其他生理指标 [ 5 ]。
水分平衡值用称质量法 ,质膜相对透性用电导法 [ 6 ] ,
丙二醛 (MDA)含量用硫代巴比妥酸比色法 ,过氧化
物酶 ( POD )含量用愈创木酚法 [ 7 ] ,可溶性蛋白的测
定用考马斯亮蓝法 [ 5 ]。以上测定指标均重复 3次。
2 结果与分析
2. 1 Co2 +对忽地笑切花瓶插寿命和水分平衡值的
影响
据观测 ,未作处理的忽地笑第 2天开始开放 ,到
第 4天部分花朵开始萎蔫 ,第 5天则花瓣失水、褐
变 ,花茎基部开叉 ,失去观赏价值。忽地笑经 Co2 +
处理后可延长瓶插寿命 ,其中当 Co2 + 质量浓度为
40、80 mg· L - 1时 ,到第 9天花瓣才开始萎蔫 ,保鲜
效果较好。而 Co2 +质量浓度为 20、160 mg·L - 1时 ,
瓶插寿命分别为 5、6 d,均不能有效延长切花的
寿命。
Co2 +对忽地笑水分平衡值的影响见图 1。瓶插
后第 1天 ,各溶液水分平衡值均显著下降 ,到第 2天
则急剧上升 ,然后随着花茎的萎蔫 ,又显著下降 ,峰
值出现在第 4、5天。但 Co2 +为 40、80 mg·L - 1时水
分平衡值上升较慢 ,并且 Co2 +为 40 mg·L - 1时可延
缓该峰值的到来。说明 Co2 +能够增加切花的吸水
和保水的能力 ,缓解切花的水分胁迫。但当 Co2 +为
20 mg·L - 1时与对照变化不显著 ,而 Co2 +为 160 mg
· L - 1时 ,瓶插后期甚至有增大水分平衡值的趋势。
图 1 Co2 +对忽地笑切花水分平衡值的影响
2. 2 Co2 +对忽地笑切花电导率的影响
Co2 +对忽地笑切花电导率的影响见图 2,随着
溶液内离子质量浓度的增加电导率逐渐增高 ,各处
理溶液电导率变化均很平缓。用质量浓度为 40 mg
· L - 1的 Co2 +能有效降低电导率的增高趋势 ,为较
适宜的质量浓度 ,而 20、80 mg· L - 1的 Co2 +质量浓
度处理后期则缓慢升高。160 mg· L - 1的 Co2 +虽然
也有降低电导率增高的趋势 ,但根据前述观测结果 ,
该质量浓度不能有效地延长忽地笑切花的瓶插寿
命 ,到第 6天切花大部分萎蔫 ,分析可能是由于溶液
内离子质量浓度过高不适合切花生长而造成的。但
是试验中对照的电导率反而低于各处理 ,可能是离
子被动吸收量大 ,或者是附着于材料上的 Co2 +影响
实验结果造成的。
图 2 Co2 +对忽地笑切花电导率的影响
2. 3 Co2 +对忽地笑切花丙二醛 (MDA)含量的影响
由图 3可看出 ,各处理的切花丙二醛 (MDA )含
量变化趋势是一致的。随着瓶插时间的增加 ,花瓣
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第 3期 杨 旭等 :钴离子 (Co2 + )对忽地笑切花瓶插衰老生理的影响
中 MDA的含量也逐渐增加。前 3 d MDA含量急剧
增加 ,到第 4天后上升则较为平缓 ,第 7天时又有一
个急剧增加的过程。当 Co2 +质量浓度为 40、80 mg
· L - 1时 ,花瓣中 MDA的含量均低于其他各组 ,并
且上升的趋势较为平缓。而 Co2 +质量浓度为 20、
160 mg· L - 1时 ,则不能有效降低花瓣中的 MDA含
量 ,当 Co2 +质量浓度为 160 mg· L - 1时 MDA的含
量在前 6 d甚至高于对照组。
图 3 Co2 +对忽地笑切花 MDA含量的影响
2. 4 Co2 +对忽地笑切花可溶性蛋白含量的影响
由图 4可知 ,未作处理的对照组忽地笑切花可
溶性蛋白含量较低 ,用 Co2 +处理后可显著提高切花
中可溶性蛋白的平均含量。尤其以 Co2 +质量浓度
为 40、80 mg·L - 1作用较为明显。说明 Co2 +能提高
切花蛋白质的合成能力 ,延缓蛋白质的水解。本试
验部分处理在前 3 d可溶性蛋白有先增加后下降的
趋势 ,这是由于忽地笑采收是在蕾期 ,前期花开放
时 ,有蛋白质的合成 ,其含量会增加 ,后期随着切花
的衰老 ,蛋白质的含量逐渐减少 [ 8 ]。
图 4 Co2 +对忽地笑切花可溶性蛋白含量的影响
2. 5 Co2 +对忽地笑切花过氧化物酶 ( POD )含量的
影响
图 5表明 ,除了 Co2 +质量浓度为 40 mg·L - 1
外 ,各处理的过氧化物酶 ( POD )含量均表现为先下
降后增高的趋势。溶液中 Co2 +质量浓度为 80、160
mg· L - 1时 , POD含量较稳定 , 160 mg· L - 1时仅在
第 7天有一小幅波动的峰值 ; Co2 +质量浓度为 0 (对
照 )、20 mg· L - 1时 , POD含量表现出先下降后增
高的趋势 ,其含量在 1~7 d时显著低于其余质量浓
度 ,后期虽有增高 ,但效果并不显著 ,说明其对于提
高切花过氧化物酶的活性并无明显作用。而当
Co2 +质量浓度为 40 mg·L - 1时 , POD含量增高尤为
明显 ,说明该处理为提高过氧化物酶活性的最适宜
的质量浓度。
图 5 Co2 +对忽地笑切花 POD含量的影响
3 小结与讨论
由于切花从母体植株分离后 ,隔断了花枝和母
体植株之间的联系 ,其内部便发生一系列生理生化
变化。如花枝离体后吸水减弱 ,造成水分平衡值的
变化 [ 9 ] ;衰老过程中花瓣膜结构遭到破坏 ,引起其细
胞内含物外渗 ,溶液电导率也随之增高 ;细胞组成物
质的水解 [ 10 ]、膜脂过氧化产物丙二醛 (MDA )的形
成 [ 11 ]以及自由基的大量产生 [ 12 ] ,均是花枝细胞衰
老的具体反应。
本试验用 2%蔗糖、200 mg· L - 1 82羟基喹啉和
200 mg· L - 1柠檬酸为基础溶液 ,配合不同质量浓
度的 CoCl2处理 ,观察忽地笑切花瓶插过程的生理变
化 ,结合衰老时的形态变化 ,研究 Co2 +对忽地笑切
花衰老的影响。初步研究结果表明 ,在蔗糖、82羟基
喹啉和柠檬酸稳定不变时 , 40、80 mg· L - 1的 Co2 +
能明显延缓忽地笑的衰老 ,瓶插寿命从 5 d延长至 9
d;生理指标测定结果显示 , 40mg· L - 1的 Co2 +能缓
解水分胁迫 ,改善体内水分平衡 ,降低电导率的增高
趋势 ,抑制 MDA的合成 ,增加可溶性蛋白及 POD的
含量 ,从而延缓切花衰老。此外 , 80 mg· L - 1的
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林  业  科  学  研  究 第 20卷
Co2 +也有增加切花吸水和保水能力 ,抑制 MDA的合
成和蛋白质的降解 ,稳定 POD的含量。可见 Co2 +对
忽地笑切花具有较好的保鲜效果 ,可在忽地笑等石
蒜类植物的切花保鲜中推广应用。
前期研究表明 [ 13~16 ] , Co2 +作为一种辅基可抑制
一些水果乙烯合成酶的活性 ,还可作为一种杀菌剂 ,
通过对真菌生长的抑制 ,起到保持维管束畅通和维
持水分平衡的作用 ,从而维持切花正常的生理结构
和饱满的外观形态 ,延长切花的寿命。本试验从理
论上印证了这一观点 ,但对于 Co2 +影响衰老的作用
机制并未得到验证 ,因此 ,对于 Co2 +作用引起的植
物细胞结构的变化及其对微生物生长的抑制作用有
待在今后的研究中加以证实。
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