全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (2) : 333～337
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 06; 修回日期 : 2005 - 08 - 27
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (39870490)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: gaojp@ cau1edu1cn)
抗坏血酸提高月季切花失水胁迫耐性与增加 APX
活性的关系
金基石 1 　李永红 2 　单宁伟 1 　高俊平 13
(1 中国农业大学观赏园艺与园林系 , 北京 100094; 深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院 , 深圳 518055)
摘 　要 : 以 ‘Samantha’品种为试材 , 确定了适宜的抗坏血酸 (A sA ) 预处理浓度 , 探讨了 A sA和抗
坏血酸过氧化物酶 (APX) 抑制剂 (对氨基酚 , β2am inophenol) 预处理对花瓣中相对电导率、A sA含量以
及 APX活性的影响。与未经失水胁迫的切花月季相比较 , 失水胁迫处理抑制切花的开放进程 , 缩短了瓶插
寿命。A sA 1 000 mg·L - 1预处理可有效地改善花朵的开放状况 , 显著降低花瓣中相对电导率的增加 , 明显
提高花瓣中 A sA的含量和 APX活性。500 mg·L - 1 β2am inophenol预处理则起到相反的效应。结果说明 ,
A sA对 ‘Samantha’月季切花失水胁迫耐性的改善与花瓣中 APX活性的提高相联系。
关键词 : 月季 ; 切花 ; 失水胁迫耐性 ; 抗坏血酸 ; 抗坏血酸过氧化物酶
中图分类号 : S 685112　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0220333205
A scorba te Ac id Increa ses Tolerance to W a ter D ef ic it Stress in Flowers of Cut
Roses ( R osa hybrida L. ) Caused by Enhanced A scorba te Perox ida se
Activ ity
J in J ishi1 , L i Yonghong2 , Shan N ingwei1 , and Gao Junp ing13
(1D epartm ent of O rnam enta l Horticu lture and Landscape A rch itecture, China A gricu ltura l U niversity, B eijing 100094, China;
2 School of A pplied Chem istry and B iolog ica l Eng ineering, Shenzhen Ploy technics, Shenzhen 518055, China)
Abstract: Pretreatment with ascorbic acid (A sA ) increased tolerance of the flowers of cut roses to water
deficit stress. The op timum p retreatment concentrations of A sA andβ2am inophenol ( an inhibitor of ascorbate
peroxidase, APX) were determ ined in cut rose‘Samantha’ flowers. W ater deficit stress inhibited flower
opening and reduced vase life. Pretreatment of 1 000 mg·L - 1 A sA imp roved markedly the flower opening,
delayed significantly the increase in relative electric conductivity, and increased obviously A sA content and
APX activity. The negative results were obtained when 500 mg·L - 1 β2am inophenol p retreatment was used.
These results indicate that the imp rovement of A sA on tolerance to water deficit stress may be related to en2
hanced APX activity in petals of cut roses.
Key words: Rose; Cut rose; Tolerance to water deficit stress; A scorbate acid; A scorbate peroxidase
月季属于不耐失水胁迫的切花种类之一。采后处理过程中因遭受失水胁迫而引起瓶插寿命缩短和
品质下降往往是导致月季切花远途运输损耗的主要原因〔1, 2〕。植物处于失水等胁迫条件下 , 体内大量
产生活性氧 , 如果抗氧化系统的清除能力不足时就会造成氧化胁迫 , 加速植物衰老进程。人工诱导抗
氧化系统活性可以提高植物对环境胁迫的抵抗力。目前这方面主要有两种策略 : 一是通过转基因手段
提高植物体内抗氧化酶活性 , 但是月季切花遗传转化难度很大〔3〕; 另一种方法是提高细胞内诸如抗
坏血酸 (A scorbate acid, A sA) 等抗氧化剂的含量。A sA是清除过氧化氢的抗坏血酸 —谷胱甘肽循环
中抗坏血酸过氧化物酶 (A scorbate peroxidase, APX) 的底物〔4〕。外源 A sA可提高番茄幼苗对盐胁迫
的耐性〔5〕, 可保护大麦叶片免受臭氧伤害〔6〕, 延缓燕麦叶段的衰老〔7〕。
园 　　艺 　　学 　　报 33卷
作者以前的试验证明抗氧化剂能显著改善切花月季 ‘Samantha’的失水胁迫耐性 , 并初步探讨了
其作用机理〔8〕。本试验旨在证明 A sA提高月季切花失水胁迫耐性 , 并通过 APX的抑制剂对氨基酚
(β2am inophenol)〔9〕处理来说明这种效果与提高 APX活性之间的相关性。
1　材料与方法
试验于 2002年 4月～2004年 6月在中国农业大学进行。供试材料为 ‘Samantha’等 11个切花月
季 (R osa hybrida) 品种 (表 1, 表 2) , 分别取自北京十八里店园艺场和北京卉隆花卉基地。采切后
盛于自来水中 , 2 h内运回实验室。按照花枝长 30 cm, 保留 2片复叶的标准修整。采收标准为开花
级数 2〔10〕。
在 8℃下将花材插于 100～3 000 mg·L - 1 A sA或 50～1 000 mg·L - 1β2am inophenol (APX抑制剂 )
溶液中 (表 2) , 12 h后取出 , 在温度 20～22℃、相对湿度 30% ～40%、光照 12 h·d - 1 (80μE·
m
- 2 ·s- 1荧光灯 ) 下水平方向干置 (失水胁迫 ) 24 h, 然后在水中剪去茎秆基部 5 cm, 复水 2 h后瓶
插观察 (除了相对湿度提高到 40% ～60%外 , 其它环境条件同失水胁迫 ) , 以蒸馏水一直瓶插为对
照。定期观测抗坏血酸预处理液处理前后、失水胁迫后以及瓶插过程中花朵开放状况 , 统计瓶插寿
命。用筛选出的合适浓度的 A sA和β2am inophenol溶液按照上述条件进行预处理、失水胁迫及复水瓶
插 , 并以蒸馏水预处理再进行失水胁迫的切花作为参照。在处理和瓶插过程中定期取样 , 观测花朵开
放状况 , 测定相对电导率〔5〕、APX活性〔10〕及总 A sA和还原型 A sA含量〔11〕。以上生理指标测定采用
单枝花样本 , 5次重复。复水率是胁迫后在蒸馏水中吸水 2 h后能够复水的花枝数占总花枝数的百分
率。从瓶插之日起到出现弯颈、花瓣萎蔫、脱落或蓝变现象前 1 d的瓶插天数为瓶插寿命。上述指标
为 20枝花的平均值。
2　结果与分析
211　A sA预处理对不同品种切花月季失水胁迫耐性的影响
表 1表明与未经失水胁迫的对照 (一直瓶插于蒸馏水中 ) 相比 , 失水胁迫 (蒸馏水预处理后进
行失水胁迫 ) 缩短了切花的瓶插寿命 , 缩短程度因品种而异。A sA (A sA预处理后进行失水胁迫 ) 能
普遍改善不同品种切花的失水胁迫耐性 , 提高切花的保水能力。
表 1　A sA 1 000 m g·L - 1预处理对切花月季品种鲜质量损失率和瓶插寿命的影响
Table 1　Effect of 1 000 m g·L - 1 A sA pretrea tm en t on fresh ma ss loss and va se life in cut rose flowers of d ifferen t cultivars
品种
Cultivar
处理
Treatment
鲜质量损失率
Fresh mass
loss( % )
瓶插寿命
Vase life
( d)
品种
Cultivar
处理
Treatment
鲜质量损失率
Fresh mass
loss( % )
瓶插寿命
Vase life
( d)
B lue Card 未经失水胁迫 Non2stress 414 ±110 V iadli 未经失水胁迫 Non2stress 1116 ±015
失水胁迫 Stress control 915 ±215 410 ±112 失水胁迫 Stress control 717 ±018 713 ±014
A sA 614 ±016 514 ±015 A sA 415 ±015 812 ±014
Gold Emblem 未经失水胁迫 Non2stress 710 ±110 Gold Medailon未经失水胁迫 Non2stress 616 ±015
失水胁迫 Stress control 517 ±017 613 ±013 失水胁迫 Stress control 515 ±016 413 ±015
A sA 316 ±015 715 ±018 A sA 312 ±016 612 ±011
Cardinal 未经失水胁迫 Non2stress 710 ±110 Monica 未经失水胁迫 Non2stress 610 ±017
失水胁迫 Stress control 913 ±118 710 ±015 失水胁迫 Stress control 610 ±017 416 ±016
A sA 511 ±018 715 ±018 A sA 518 ±018 610 ±015
Pavarotti 未经失水胁迫 Non2stress 1010 ±017 Lambdar 未经失水胁迫 Non2stress 710 ±016
失水胁迫 Stress control 511 ±017 710 ±016 失水胁迫 Stress control 1011 ±210 510 ±018
A sA 511 ±110 812 ±014 A sA 418 ±013 710 ±015
First Red 未经失水胁迫 Non2stress 910 ±012 Texas 未经失水胁迫 Non2stress 712 ±014
失水胁迫 Stress control 911 ±111 713 ±014 失水胁迫 Stress control 1313 ±218 510 ±016
A sA 619 ±015 812 ±014 A sA 712 ±119 518 ±014
　　注 : 平均值 ±标准误 ( n = 10)。Note: Mean ±SE ( n = 10) .
433
　2期 金基石等 : 抗坏血酸提高月季切花失水胁迫耐性与增加 APX活性的关系 　
212　A sA和β2am inophenol预处理浓度的筛选
由表 2可看出 , 与未经失水胁迫的对照相比 ,
24 h失水胁迫处理切花的复水率降低 30% , 瓶插
寿命缩短 35% , 花朵开放进程受到抑制 (图 1)。
A sA预处理对失水胁迫月季切花的影响因浓度不
同而异。在 A sA浓度较低时 , 随着浓度增大切花
复水率提高 , 开放状态改善 , 瓶插寿命延长 , 在
A sA为 1 000 mg·L - 1时达到最佳 , 与胁迫对照相
比复水率提高 30% , 瓶插寿命延长 32% ; 而 A sA
浓度进一步增大 , 却呈现负面影响 (表 2, 图
1) , 故本试验确定 1 000 mg·L - 1 ASA为适宜的
切花预处理浓度。随着β2am inophenol预处理浓度
的提高 , 花枝复水率持续降低 , 瓶插寿命缩短
(表 2) , 浓度为 500 mg·L - 1时与胁迫对照相比复
水率降低 40% , 瓶插寿命缩短 2 d, 出现了严重
的 “僵蕾 ”现象。1 000 mg·L - 1 β2am inophenol
预处理后花瓣焦边 , 花蕾发黑 , 出现明显药害症
状 (图 1)。综合上述 , 确定 500 mg·L - 1β2am i2
nophenol为本试验的切花预处理浓度。
表 2　A sA和β2am inophenol预处理对切花月季 ‘Saman tha’
失水胁迫 24 h后复水率和瓶插寿命的影响
Table 2　Effects of A sA andβ2am inophenol pretrea tm en ts on
wa ter recovery ra te and va se life after 24 h of wa ter def ic it
stress in cut rose‘Saman tha’
处理
Treatment(mg·L - 1 )
复水率
Recovery rate ( % )
瓶插寿命
Vase life ( d)
未经失水胁迫 Non2stress - 517a
失水胁迫 Stress control 70 317c
A sA 100 75 318c
500 85 414b
1 000 100 419ab
2 000 70 312d
3 000 60 212ef
β2am inophenol　 50 70 315cd
100 60 219d
250 50 215e
500 30 117f
1 000 　0 110g
　　注 : 同列中相同字母表示经 Duncanpis多重检验在 0105水平
上差异不显著。Note: The same letter shows no significant difference
at the 0105 level by Duncanpis multi2test.
图 1　A sA和β2am inophenol预处理对失水胁迫 24 h后的 ‘Saman tha’月季切花瓶插第 2天外观形态的影响
F ig. 1　Effects of pretrea tm en ts w ith A sA andβ2am inophenol on appearance of cut rose‘Saman tha’on the second va se day
after wa ter def ic it stress
213　A sA和β2am inophenol预处理对相对电导率的影响
失水胁迫使花瓣相对电导率急剧升高 , 在复水后有所回落 , 而后在瓶插阶段持续上升 ; 经 A sA
预处理的花瓣相对电导率低于胁迫对照 , 而β2am inophenol预处理的花瓣显著高于胁迫对照 (图 2)。
214　A sA和β2am inophenol预处理对内源抗坏血酸含量的影响
在失水胁迫切花花瓣中 A sA的含量随时间延长而不断下降 (图 3)。A sA预处理明显提高了花瓣
中总 A sA和还原型 A sA的含量 , 而β2am inophenol预处理对花瓣中 A sA含量影响不大 (图 3)。
533
园 　　艺 　　学 　　报 33卷
图 2　AsA 1 000 mg·L - 1和β2am inophenol 500 mg·L - 1预处理 12 h
对切花月季 ‘Samantha’失水胁迫 24 h后花瓣相对电导率的影响
浅灰部分为预处理 , 深灰部分为失水胁迫 ,
白色部分为复水和瓶插。下同。
F ig. 2　Effect of pretrea tm en ts w ith 1 000 m g·L - 1 A sA and 500
m g·L - 1β2am inophenol for 12 h on rela tive electr ic conductiv ity
of cut rose‘Saman tha’peta ls after 24 h of wa ter def ic it stress
L ight grey part rep resents A sA p retreatment, dark grey part
rep resents water deficit stress, white part rep resents water
recovery and vasing. The same below.
215　A sA和 β2am inophenol预处理对 APX活性
的影响
胁迫对照切花花瓣中 APX的活性在失水胁迫
期间下降 , 在复水后上升 , 这一趋势一直延续到
瓶插第 3天 , 而后再次下降。A sA预处理的切花
在失水胁迫中略有升高 , 在瓶插期间也显著高于
胁迫对照 , 而β2am inophenol处理的切花在各个时
期都明显低于胁迫对照 (图 4)。
3　讨论
在改善因失水胁迫引起的月季切花品质降低
的技术方面 , 已有研究认为可通过吸收表面活性
剂提高切花失水后的吸水能力〔12〕, 或者通过控制
环境条件来减少切花失水〔13〕。目前通过抗氧化剂
预处理 , 尤其是用 A sA来缓解切花失水胁迫症状
的报道还比较少〔8, 14〕。在本试验中 , 与胁迫对照
相比 , A sA预处理延长了多个切花月季品种的瓶
插寿命 , 并保证了切花正常的开放进程 (表 1)。
图 3　A sA 1 000 m g·L - 1和β2am inophenol 500 m g·L - 1预
处理 12 h对切花月季 ‘Saman tha’失水胁迫 24 h后瓶插
期间花瓣中总 A sA含量与还原型 A sA含量的影响
F ig. 3　Effects of pretrea tm en ts w ith 1 000 m g·L - 1 A sA and
500 m g·L - 1β2am inophenol on the con ten ts of tota l
A sA and reduced A sA of cut rose‘Saman tha’peta ls dur ing
va sing after 24 h of wa ter stress
图 4　A sA 1 000 m g·L - 1和β2am inophenol 500 m g·L - 1预处理
12 h对切花月季 ‘Saman tha’失水胁迫 24 h后瓶插期间花瓣
APX活性的影响
F ig. 4　Effects of pretrea tm en t w ith 1 000 m g·L - 1 A sA and
500 m g·L - 1β2am inophenol for 12 h on APX activ ity of
cut rose‘Saman tha’peta ls dur ing va sing after 24 h of
wa ter def ic it stress
　　经过 A sA预处理的月季切花花瓣中相对电导率低于胁迫对照 , 由此我们推测经 A sA预处理的花
瓣中活性氧对细胞膜造成的伤害小于胁迫对照 , 而β2am inophenol预处理得到相反的结果。为了证实
这种差异是否与 APX活性变化相关 , 我们进一步做了测定。结果表明 A sA预处理切花中 APX活性高
于胁迫对照 , 而用 APX的抑制剂β2am inophenol预处理明显抑制了 APX活性。在 Trich ilia dregeana中
也发现 A sA可提高胚轴中 APX的活性 , 降低电解质渗漏速率和 MDA含量 , 从而有效地增加胚轴脱水
633
　2期 金基石等 : 抗坏血酸提高月季切花失水胁迫耐性与增加 APX活性的关系 　
耐性〔15〕。向烟草中转入 APX反义 RNA基因显著降低了植株对氧化胁迫的耐性〔16〕。我们还发现外源
A sA处理可在一定程度上提高切花花瓣中的 A sA含量。类似的结果在白羽扇豆〔17〕和向日葵〔18〕中也有
报道。
虽然以前的某些切花保鲜剂配方中含有 A sA〔19〕, 但是其浓度只有微摩尔级 , 且多用于瓶插液。
考虑到 A sA良好的效果和低廉的价格 , 认为开发以 A sA为主要成分的 , 以提高切花失水胁迫耐性为
目标的预处理液是可行的。
参考文献 :
1　唐雪梅 , 高俊平 , 艾光艳 , 孙自然. 切花月季品种失水胁迫耐性差异及忍耐极限初探. 园艺学报 , 1999, 26 (1) : 43～48
Tang X M, Gao J P A i G Y, Sun Z R. Prelim inary study on difference and critical value of tolerance to water stress in cut rose cultivars. Acta
Horticulturae Sinica, 1999, 26 (1) : 43～48 ( in Chinese)
2　赵喜亭 , 丛日晨 , 单宁伟 , 高俊平. 切花月季失水胁迫耐性差异与内肽酶活性的关联. 园艺学报 , 2005, 32 (5) : 854～860
Zhao X T, Cong R C, Shan N W , Gao J P. Relationship between endopep tidase activity in petals and tolerance to water deficit stress of two
cut rose cultivars. Acat Horticulturae Sinica, 2005, 32 (5) : 854～860 ( in Chinese)
3　Rout G R, Samantaray S, Mottley1 J. B iotechnology of the rose: a review of recent p rogress. Scientia Horticulturae, 1999, 81: 201～228
4　Noctor G, Foyer C H. A scorbate and glutathione: keep ing active oxygen under control. Annu. Rev. Plant Physiol. PlantMol. B iol. , 1998,
49: 249～279
5　Abed Shalata, Peter M Neumann. Exogenous ascorbic acid ( vitam in C) increases resistance to salt stress and reduces lip id peroxidation.
Journal of Experimental Botany, 2001, 52: 2207～2211
6　FelixM, M ichael R. Damage by ozone and p rotection by ascorbic acid in barley leaves. Journal of Plant Physiology, 1995, 147: 469～473
7　Borraccino G, Mastopasqua L, De L S. The role of ascorbic acid system in delaying the senescence of oat (Avena sativa L. ) leaf segments.
Journal of Plant Physiology, 1994, 144: 161～166
8　李永红 , 张常青 , 谭　辉 , 金基石 , 高俊平. 抗氧化剂对月季切花失水胁迫耐性和 SOD、POD活性的影响. 中国农业大学学报 , 2003, 8
(5) : 14～17
L i Y H, Zhang C Q, Tan H, J in J S, Gao J P. Effects of anti2oxidants on tolerance to water deficit stress and activities of SOD and POD in
cut rose. Journal of China Agricultural University, 2003, 8 (5) : 14～17 ( in Chinese)
9　Chen G X, A sada K. Hydroxyurea and p2am inophenol are the suicide inhibitors of ascorbate peroxidase. The Journal of B iological Chem istry,
1990, 265: 2775～2781
10　Nakano Y, A sada K. Hygrogen peroxidase is scavenged by ascorbate2specific peroxidase in sp inach chlorop lasts. Plant Cell Physiology,
1981, 22: 867
11　Merry E A T, Toledo Y U, Yoshihiro I. L2ascorbate acid metabolism in sp inach (Spinacia oleracea L. ) during postharvest storage in light and
dark. Postharvest B iology and Technology, 2003, 28: 47～57
12　Wouter G, van Doorn, Patrick A, Peter J M B. A lkylethoxylate surfactants for rehydration of roses and B ouvardia flowers. Postharvest B iology
and Technology, 2002, 24: 327～333
13　Zieslin N. Postharvest control of vase life and senescence of rose flowers. Acta Horticulturae, 1990, 261: 257～264
14　李永红 , 张常青 , 谭　辉. 提高月季切花失水胁迫耐性的抗氧化剂筛选. 见 : 朱德蔚主编. 中国园艺学会第九届学术年会论文
集. 北京 : 中国科学技术出版社 , 2001. 386～391
L i Y H, Zhang C Q, Tan H. Selection of antioxidant in imp rove tolerance to water deficit stress of cut rose. In: Zhu D W ed. The forum of
the ninth academ ic annual meeting of Chinese Society for Horticultural Science. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press,
2001. 386～391 ( in Chinese)
15　Song S Q, Patricia Berjak, Noman Pammenter. Desiccation sensitivity of Trichilia dregeana axes and antioxidant role of ascorbic acid. Acta
Botanica Sinica, 2004, 46: 803～810
16　Ovar B L, Ellis B E. Transgenic tobacco p lants exp ressing antisense RNA for cytosolic ascorbate peroxidase show increased suscep tibility to
ozone injury. The p lant Journal, 1997, 11: 1297～1305
17　A rrigoni O, Calabrese G. Correlation between changes in cell ascorbate and growth of Lupinus albus seedlings. Journal of Plant Physiology,
1997, 150: 302～308
18　Zhang J X, Kirkham M B. L ip id peroxidation in sorghum and sunflower seedlings as affected by ascorbic acid, benzoic acid and p ropyl
gallate. Journal of Plant Physiology, 1996, 149: 489～493
19　Nowak J, Rudnicki R M. Postharvest handling and storage of cut flowers, florist greens, and potted p lants. New York: Timber Press, 1990. 48～65
733