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Effects of N-lauroylethanolamine Treatments on Vase-life and Membrane Permeability of Cut Carnation‘Red Barbara’Flowers

N - 月桂酰乙醇胺对香石竹切花瓶插效应的影响



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (2) : 422~425
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 01; 修回日期 : 2005 - 12 - 05
基金项目 : 教育部博士点基金项目 (20020307038) ; 南开大学元素有机所第 15期国家重点实验室开放基金项目3 通讯作者 Author for correspondence
致谢 : N - 月桂酰乙醇胺由南开大学元素有机化学国家重点实验室合成 , 特此表示感谢 !
N -月桂酰乙醇胺对香石竹切花瓶插效应的影响
张 云 1, 2  郭维明 33  韩 亮 4  李正名 4
(1 南京农业大学生命科学学院 , 南京 210095; 2 福建教育学院生化系 , 福州 350001; 3 南京农业大学园艺学院 , 南京
210095; 4 南开大学元素有机化学研究所 , 元素有机化学国家重点实验室 , 天津 300071)
摘  要 : 研究 N -月桂酰乙醇胺 〔NAE (12∶0) 〕对香石竹切花 ‘Red Barbara’瓶插效应的影响。结
果表明 , 5μmol/L NAE (12∶0) 处理使 ‘Red Barbara’切花瓶插寿命延长了 2 d ( P < 0105, n = 30) , 其有
效作用是显著延长了开放期的持续时间 , 但对开放前期及初萎后的发育衰老进程影响不大。NAE (12∶0)处
理还显著降低了该切花开放期花瓣离子渗漏率的上升幅度 , 延缓丙二醛积累速率。讨论了 NAE (12∶0) 处
理的效应 , 其作为信号脂质可降低开放期花瓣的膜脂过氧化作用 , 保护膜系统的完整性。
关键词 : 香石竹 ; N -月桂酰乙醇胺 ; 瓶插寿命 ; 膜透性 ; 丙二醛
中图分类号 : S 68115  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0220422204
Effects of N 2lauroylethanolam ine Trea tm en ts on Va se2life and M em brane
Perm eab ility of Cut Carna tion‘Red Barbara’Flowers
Zhang Yun1, 2 , Guo W eim ing33 , Han L iang4 , and L i Zhengm ing4
(1 College of L ife Sciences, N anjing A gricultural U niversity, N an jing 210095, Ch ina; 2D epartm en t of B iochem istry, Fu jian Institu2
te of Educa tion, Fuzhou 350001, China; 3 College of Horticulture, N an jing A gricultural U niversity, N an jing 210095, China;
4 N ational Key Laboratory of E lem ento2organic Chem istry, Research Institu te of E lem ento2organic Chem istry, N aika i U niversity,
T ianjin 300071, China)
Abstract: It was studied the effect of N 2lauroylethanolam ine on the vase life and relative postharvest
physiology indexes of cut carnation‘Red Barbara’flower. The results showed that (1) N 2lauroylethanolam ine
supp lied in vase solution at 5μmol/L could delay the senescence of‘Red Barbara’, and the vase2life could
be p rolonged for 2 more days than of the control ( P < 0105, n = 30) ; (2) Treatmen by the N 2lauroylethano2
lam ine, the cut flowers could maintain longer opening period, but have no effect on the stage of p re2opening
and the stage of beginning of wilting; (3) Exogenous treatments by N 2lauroylethanolam ine could decrease the
level of leakage of membrane and the rate of malondialdehyde accumulation during development and senes2
cence of petals of the cut carnations. It was discussed that the N 2lauroylethanolam ine induced delaying senes2
cence of cut carnantion flowers involves in the decrease of lip id peroxidation level, thus p reserving the integrity
of membranes as a kind of signal lip ids.
Key words: Cut carnation‘Red Barbarapiflower; N 2lauroylethanolam ine; Vase2life; Membrane permea2
bility; Malondialdehyde
1 目的、材料与方法
N -月桂酰乙醇胺 〔N 2lauroylethanolam ine, NAE (12∶0) 〕是月桂酸与乙醇胺通过酰胺键相连而
成的化合物。目前国外已有将 N - 酰基乙醇胺类 (N 2acylethanolam ines, NAEs) 化合物应用于农产品
保鲜的技术专利 (CA2388001)〔1〕, 但至今国内外尚未有 NAE (12∶0) 延缓植物 (包括观赏植物 ) 衰
老机理的研究报道。现以香石竹 (D ian thus ca ryophyllus L. ) ‘Red Barbara’切花为试材 , 研究了 NAE
 2期 张  云等 : N -月桂酰乙醇胺对香石竹切花瓶插效应的影响  
(12∶0) 对香石竹切花的瓶插效应以及切花发育衰老进程中膜渗漏程度和膜脂过氧化产物丙二醛
(Malondialdehyde, MDA ) 生成的影响 , 旨在从膜有关指标初步探讨 NAE (12∶0) 延缓切花衰老的效
应和机理。
111 材料
供试多花型香石竹 ‘Red Barbara’采自上海种业花卉良种试验场。选择含苞待放的健壮花枝 ,
在去离子水中剪切为 10 cm长 , 留取 1对叶片。
112 方法
11211 NAE (12∶0) 瓶插液的配置  NAE ( 12∶0) 由南开大学元素有机化学研究所合成 , 纯度 ≥
99%。以异丙醇及 Tween220为助溶剂 , 配制 100 mmol/L的 NAE (12∶0) 母液 , 再分别用去离子水稀
释为 015、5、50μmol/L的 NAE (12∶0) 溶液。
11212 瓶插处理及 NAE (12∶0) 适宜浓度筛选  供试花枝分别插于不同浓度的 NAE (12∶0) 溶液
中 , 对照 (CK) 为仅含助溶剂成分的去离子水 , 浸泡基部 4 h后更换为去离子水 , 此后每 48 h重复
浸泡 4 h, 直至花瓣出现初萎症状 , 即瓶插寿命结束。瓶插温度 (21 ±2) ℃, 相对湿度 50% ~70% ,
光照为室内散射光条件 , 每组处理 30枝。记录不同处理组中各样本的瓶插寿命 , 以平均值表示各处
理组瓶插寿命 , 利用 sp ss1115软件作单因子方差分析 ( single2factor analysis of variance, ANOVA ) , 筛
选出 NAE (12∶0) 适宜的浓度。
11213 花发育级数  采用上述筛选的适宜浓度 (5μmol/L ) NAE (12∶0) 溶液同 11212所述操作进
行瓶插处理 ‘Red Barbara’花枝。根据瓶插进程花发育级数标准 ( S1: 开放前期 , 花瓣与茎轴平行 ;
S2: 开放期 , 花瓣与茎轴成 45o 角到最大角 ; S3: 初萎期 , 花瓣上缘初现内卷 , 轻微失去膨胀度 ;
S4: 萎蔫期 , 花瓣褪色并卷缩 , 明显失去膨胀度 , 花朵进入垂死状态 )〔2〕, 每 12 h记录 1次各花枝的
花发育级数。花朵萎蔫率以初萎后的所有花朵数占样本总数的百分率表示 ; 花朵盛开率以当天处于开
放期的花朵数占样本总数的百分率表示。
11214 细胞膜透性的测定  参照 D roillard等〔2〕的方法 , 将剥离下的完整花瓣用 40 mL 0111 mol/L甘
露醇浸没 , 渗透 315 h后 , 用 DDS2320型电导率仪测定溶液的电导率 , 重复 4次。
11215 丙二醛 (MDA ) 含量的测定  参照赵世杰等〔3〕的方法 , 根据植物组织鲜质量计算样品中
MDA的含量 , 重复 4次。
2 结果分析与讨论
211 NAE ( 12∶0) 适宜浓度的筛选
表 1 表明 , 在 015、 5 及 50 μmol/L NAE
(12∶0) 3组处理中 , 只有 5μmol/L处理能显著
延长 ‘Red Barbara’的瓶插寿命 , 其瓶插寿命比
对照延长 2 d。过高或过低的浓度与对照相比 , 均
无显著差异。因此选定 5μmol/L为适宜浓度进行
下列生理效应评价。
212 NAE ( 12∶0) 对 ‘Red Barbara’切花瓶插
进程萎蔫率及盛开率的影响
表 1 不同浓度 NAE ( 12∶0) 处理对 ‘Red Barbara’
瓶插寿命的影响
Table 1 Effects of NAE ( 12∶0) solution s on the
va se2life of cut carna tion flowers
NAE (12∶0) (μmol/L) 瓶插寿命 Vase2life ( d)
0 (对照 ) Control 1219
015 1214
5 14153
50 12153 : P < 0105,下同。3 : P < 0105, the same below.
  本试验结果显示 , 对照组在第 8天开始出现初萎 , 而 NAE (12∶0) 处理的 ‘Red Barbara’切花
在瓶插 10 d后才进入初萎期 , 特别是瓶插第 12天 , 对照组与处理组萎蔫率差别最显著 , 对照组为
62% , 而处理组仅为 24% , 第 14天萎蔫率的差别也较明显 , 分别达到 86%和 65% (图 1, A )。NAE
(12∶0) 提高 ‘Red Barbara’切花瓶插过程盛开率与延缓初萎期的结果一致 , 对照组与处理组在瓶插
试验第 12天及第 14天的盛开率差异均达到显著水平 ( P < 0105, n = 30) , 但 14 d后两组萎蔫率及盛
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园   艺   学   报 33卷
开率差异不再显著 (图 1, B)。
图 2表明对照组与 NAE ( 12∶0 ) 处理组的
‘Red Barbara’切花开放前期 ( S1) 天数分别为
410和 411 d, 初萎期 ( S3) 天数分别持续 116及
118 d, 这表明 NAE ( 12∶0) 对开放前期及初萎
期影响不大 ; 但对开放期 ( S2) 天数的影响 , 处
理组 (1014 d) 与对照 (819 d) 差异显著 ( P <
0105, n = 30 ) , 因此 , NAE ( 12 ∶0 ) 对 ‘Red
Barbara’的延衰效应主要体现在延长了开放期的
持续时间 , 即在衰老启动前起作用。
图 2 ‘Red Barbara’瓶插寿命及发育级数的天数
F ig. 2 Days of longev ity and chronolog ica l stages of
developm en t of cut carna tion flowers
213 NAE ( 12∶0) 对 ‘Red Barbara’切花瓶插
进程花瓣膜透性及 MDA含量的影响
图 3, A显示 , ‘Red Barbara’花瓣离子渗漏
导致的浸出液电导率随着衰老进程的加深而逐渐
增加 , 在瓶插 8 d内 , 对照组与处理组电导率基
本一致 ; 瓶插 10~14 d内 , 对照组明显高于 NAE
(12∶0) 处理组 , 对照于 10 d后电导率迅速增高 ,
处理组则在 12 d后明显增高。这表明外源 NAE
(12∶0) 尤其是在 ‘Red Barbara’开放末期表现
出对细胞膜完整性显著的保护作用。花瓣 MDA
含量随瓶插过程亦不断增加 (图 3, B ) , NAE
(12∶0) 的处理明显延缓了花瓣中 MDA的积累速
率 , 同电导率一样 , 在瓶插试验的 12~14 d表现
出与对照组 MDA的显著差异。
图 1 NAE ( 12∶0) 对香石石竹切花瓶插过程萎蔫率 ( A)
和盛开率 ( B) 的影响
F ig. 1 Effect of NAE ( 12∶0) on the percen tages of
w ilting ( A) and open ing ( B) dur ing va se2hold ing
per iod of cut carna tion flowers
图 3 香石竹切花在衰老进程中花瓣电导率 ( A)
和丙二醛含量 ( B) 的变化
F ig. 3 Changes in conductiv ity ( A) and MDA con ten t ( B)
in peta ls of cut carna tion flowers dur ing senescence
综上所述 , NAE (12∶0) 对切花发育衰老进程可产生明显的影响 , 主要表现在 NAE ( 12∶0) 能
显著延长 ‘Red Barbara’开放期的持续时间 , 降低萎蔫率 , 但对开放前期及初萎后的发育衰老进程
影响不大。细胞衰老的重要特征是细胞膜透性和丙二醛积累增加〔4~6〕。本文中花瓣细胞与膜完整性相
关的电导率和 MDA含量也随瓶插试验进程表现出与观赏品质相吻合的变化趋势 , 即 NAE (12∶0) 具
有延缓花瓣细胞离子渗漏以及降低 MDA生成的作用 , 这些结果提示外源施加的 NAE (12∶0) 在切花
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 2期 张  云等 : N -月桂酰乙醇胺对香石竹切花瓶插效应的影响  
发育衰老进程中 , 能在一定程度上通过保护细胞膜完整性、降低膜脂过氧化作用而起到延衰作用 , 且
主要是在切花初萎期前发挥作用 , 从而使切花开放期延长。
不少证据表明 , 磷脂酶 Dα (phospholipase D, PLD ) 参与的膜磷脂降解可能是细胞衰老进程中导
致膜完整性丧失的关键因素之一〔7~9〕。Kaur在采用 PLDα抑制剂溶血磷脂酰乙醇胺 ( lysophosphati2
dylethanolam ine, LPE) (18∶1) 处理金鱼草切花 (An tirrh inum m ajus L. ) 时 , 也发现了 LPE ( 18∶1)
延缓花枝萎蔫黄化的现象 , 并表现出降低花瓣离子渗漏程度的上升幅度和内源乙烯水平等现象〔9〕。
Austin2B rown等 (2002) 的研究还表明 , 作为衰老信号脂质的 N - 酰基乙醇胺类化合物 (NAEs) 能
抑制利用大肠杆菌 ( Escherich ia coli) 表达获得的蓖麻 (R icinus comm un is) PLDα的活性 , 发现不同 C
链中 NAE (12∶0) 的抑制效应远高于 LPE (18∶1)〔10〕。据此 , 本文推测 , NAE ( 12∶0) 在切花发育
衰老的进程中可能通过延缓发育盛期 PLDα活性的增加 , 起到延长盛花期的作用 , 即机理涉及抑制膜
磷脂降解 , 从而对细胞膜起到一定程度的保护作用。
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