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Effect of Salicylic Acid on Preservation of Harvested Stolons of Hybrid Bermudagrass

水杨酸对杂交狗牙根离体匍匐茎采后保鲜效果研究



全 文 :第 17 卷  第 6 期
Vol. 17  No. 6
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2009 年  11 月
 Nov.   2009
水杨酸对杂交狗牙根离体匍匐茎采后保鲜效果研究
张婷婷1, 2 , 陈静波1, 王  丹1 , 陈  宣1 , 刘建秀1*
( 1.江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) , 江苏 南京  210014; 2.江苏山水建设集团有限公司, 江苏 句容 212400)
摘要 : 以杂交狗牙根( Cynodon dacty lon  C. tr ansvadlens is)离体匍匐茎为试验材料, 研究不同的杨酸( SA)浓度和
高温 35  (日) / 27  (夜)下不同贮藏时间对其生长生理的影响, 为其离体保鲜提供一定的理论依据。结果表明, 最
适合杂交狗牙根匍匐茎贮藏的 SA 浓度是 1. 0 mmol  L- 1 , 具有最高的匍匐茎存活势和最低的相对电导率。对照
在第 5 d 达到半致死状态, 而 SA ( 1. 0 mmo l L - 1 )处理贮藏第 8 d 达到半致死状态, 存活势为 51. 7% ;贮藏前期,
SA一定程度抑制了匍匐茎含水量下降,降低了匍匐茎呼吸速率, 抑制了叶绿素的降解, 减轻了对细胞膜系统的损
伤,延缓了离体匍匐茎的衰老。
关键词:杂交狗牙根; 水杨酸;离体匍匐茎; 保鲜
中图分类号: Q945. 66     文献标识码: A      文章编号: 10070435( 2009) 06081705
Effect of Salicylic Acid on Preservation of Harvested Stolons of Hybrid Bermudagrass
ZHANG T ingt ing1, 2 , CHEN Jingbo1 , WANG dan1 , CHEN xuan1 , L IU Jianxiu1*
( 1. Ins titute of Botany, J ian gsu Pr ovin ce an d Chines e Academy of Sciences, Nan jing, Jiangsu Provin ce 210014, C hina;
2. Jiangsu Shanshui Landscape Const ruction Co. Ltd. , Ju ron g, J iangsu Province 212400, Chin a)
Abstract: In or der to explor e the ef fect of salicylic acid ( SA) on the pr eser vation of har vested sto lons of
hybr id bermudagr ass ( Cynodon dacty lon  C. tr ansvadlensi s) , the grow th and physiolog ical response of
harv ested sto lons to dif ferent SA concentration tr eatments at different storage t ime w ere studied under
high temperature ( day 35  / night 27  ) condit ions. Based on the highest survival rate and the low est rela
t ive conduct ivity af ter sto rag e under high temper ature for a w eek, 1. 0 mmol  L- 1 was the opt imum SA
concentrat ion for sto lon pr eser vation. T he stolons in contro l reached to half lethal state on the 5
th
day dur
ing stor ag e, w hile those t reated w ith 1. 0 mmol  L- 1 SA on the 8 th day and the surv iv al po tential w as 51.
7%. T o some ex tent , SA treatments delayed the aging of sto lons by reducing the w ater loss, decreasing
the respirat ion rate, inhibit ing the chlo rophy ll degr adat ion, and reliev ing the cell membrane damage during
the early period of storage.
Key words: Hybrid bermudagrass ( Cynodon dacty lon  C. t ransvaalensi s) ; Salicy lic acid; Harvested sto
lon; Preser vation
  狗牙根( Cynodon dacty lon ( L . ) Pers. )植株低
矮、质地细、繁殖力强、耐高温、耐干旱、耐践踏、建坪
速度快[ 1, 2] ,倍受人们喜爱。目前,我国的坪用狗牙
根品种大部分是从美国引进的 Tif 系列杂交狗牙
根。从成坪速度、质量、均一性等综合比较, 撒茎覆
土法是暖季型草坪草最佳的建坪方法[ 3~ 5] 。撒茎覆
土法的种茎通常选用再生能力较强、易采收的地上
匍匐茎,收获后常涉及加工、储运等问题。生产者发
现离体的种茎耐储性极差,因此如何提高匍匐茎的
耐储性,已成为亟需解决的问题。
水杨酸( Salicylic acid, SA ) ,化学名称为邻羟基
苯甲酸,是植物体内产生的一种简单酚类化合物,广
泛存在于高等植物中[ 6] 。已证实 SA参与植物的蒸
腾、种子萌发、开花、结果、气孔关闭、产热等多种生
理生化过程[ 7, 8] 。外源 SA处理,不仅能提高园艺产
品的抗病性, 而且可通过抑制乙烯的合成来延缓衰
收稿日期: 20081111;修回日期: 20090414
作者介绍:张婷婷( 1980 ) ,女,安徽省蒙城县人,硕士,园林绿化工程师, 主要从事园林绿化工作, Email: t ingt ing8132@ 163. com; * 通讯
作者 Author for correspondence, Email: tu rfu nit@yahoo. com. cn
草  地  学  报 第 17卷
老、延长贮藏期[ 9] , 同时提高植物抗逆性[ 10] 。因此
狗牙根匍匐茎采收前喷施 SA ,可能延长贮藏期, 但
相关方面研究报道较少。本实验初步研究了 SA 处
理对杂交狗牙根匍匐茎采后的生理生化及表观生长
的影响,为今后生产上的运用提供一定的理论依据。
1  材料与方法
1. 1  研究材料
供试材料为杂交狗牙根品种 Tifgreen II, 由江
苏省中科院植物研究所草业中心 2001年从美国农
业部引进, 系狗牙根与非洲狗牙根的杂交种 ( C.
dacty lon  C. tr ansvaalensi s)。
1. 2  试验设计
2007年 8月从江苏省中科院植物研究所草业
中心实验基地铲回供试材料的草皮块, 种植于直径
25 cm, 高度 20 cm 的花盆中, 盆栽基质为园土 河
沙= 3  2, 基质 pH = 7. 41, 有机质 1. 25% , 全氮
0. 06%,速效磷 38. 84 mg  kg - 1 ,速效钾 78. 89 mg
 kg- 1。试验期间进行正常的栽培管理, 施尿素 2
次,每次 3 g  m- 2 ,喷施杀虫剂 1次。当盆中杂交
狗牙根覆盖率达 100%后开始 SA处理。
实验 1:最适 SA 处理浓度筛选。用塑料压力喷
壶分别喷施浓度为 0. 1、0. 25、0. 5、1. 0、1. 5 mmo l 
L- 1的 SA 进行单因素筛选试验, 喷施以叶面出现小
水滴且不落下为标准, 对照喷施蒸馏水。次日剪取
匍匐茎,装入 PE 保鲜袋中,每袋 30 g, 用橡皮筋封
口,放入恒温箱中,在高温 35  (日) / 27  (夜)下贮
藏 1周,每个处理重复 4次,以存活势和相对电导率
来筛选适宜的 SA 浓度。
实验 2: 不同贮藏时间对 SA 处理保鲜的影响。
采用实验 1中选出的 SA 最适浓度( 1. 0 mmol/ L )喷
施盆栽材料,喷施方法和匍匐茎处理方法同上,对照
喷施蒸馏水。在恒温箱中,高温 35  (日) / 27  (夜)
下连续贮藏 2周,每隔 1 d取一批材料, 用于指标测
定, 3次重复。测定指标包括存活势、匍匐茎含水量、
呼吸速率、相对电导率、可溶性糖和叶绿素含量。
1. 3  测定指标
存活势:从每包处理材料中随机抽取匍匐茎, 从
茎尖往下数取第 4- 5 个茎节剪成 6  0. 5 cm 的茎
段(茎段含 2 个茎节, 每个节点均有 1 个长约 3 
0. 5 cm 的分蘖枝) , 立即种于事先准备好的穴盘中,
穴盘的栽培基质为园土河沙= 3 2, 10根茎段为
一个处理,重复 3次。匍匐茎段种植后的第 3 d,参
照何惠琴等的方法 [ 11]来测定存活势,即以分蘖枝是
否存活或产生新的分蘖枝为成活标志。存活势=
(存活茎段数/总茎段数)  100%。
匍匐茎含水量: 从每包中称取匍匐茎 5 g 置于
纸袋,放入烘箱中 105  杀青 10 min, 80  恒温烘干
至恒重,称重并记录。匍匐茎含水量%= (鲜重- 干
重) /鲜重 100%。
呼吸速率:从每包取 40. 0 g匍匐茎,放入真空干燥
器(呼吸室)中,干燥器隔板底部用表面皿装有 20 mL
0.4 mol  L- 1 NaOH 溶液。静止 2 h后,将 NaOH 溶
液迅速倒入三角瓶中, 并用蒸馏水冲洗, 然后加入 5
mL 饱和 BaCl2溶液和 2滴酚酞指示剂, 用 0. 2 mo l
 L- 1草酸溶液滴定至无色,方法参照余叔文等 [ 12]。
相对电导率: 从每包中随机抽取一定量匍匐茎,
自来水冲洗 3次后,再用蒸馏水冲洗 1次,最后用吸
水纸吸干表面水分。把匍匐茎剪成 1~ 1. 5 cm 的小
段,称取0. 5 g 放入试管中, 加入 20 mL 蒸馏水用保
鲜膜封口静置过夜,用 DDS307电导仪测定浸出液
的初始电导值( a1) , 然后放入沸水浴中 30 m in, 取
出冷却后测定电导值 ( a2) , 相对电导率= [ ( a2-
a1) / a2]  100%。
可溶性糖: 采用蒽酮比色法, 方法参照李合
生[ 1 3]。用蔗糖作标准, 取浓度 0~ 100 g / mL 间绘
制标准曲线, 求得可溶性糖含量标准曲线: y =
0. 0068x- 0. 0164, R 2= 0. 9971。
叶绿素含量测定:从每包材料中随机取出匍匐
茎,摘取匍匐茎顶端叶片。分别称取0. 1 g,放入试管
中,加入丙酮无水酒精= 1 1溶液 10 mL,用保鲜
膜封口,避光存放 12 h后(至叶色发白)采用分光光
度计测定叶片中叶绿素含量,方法参照张宪政 [14]。
1. 4  数据处理
采用 Excel 2003和 SPSS 11. 0软件进行数据、
图表处理。
2  结果与分析
2. 1  不同水杨酸浓度对高温储藏下杂交狗牙根离
体匍匐茎的影响
使用不同浓度水杨酸处理的杂交狗牙根匍匐
茎,经过 1周的高温 35  (日) / 27  (夜)贮藏,当处
理浓度为 1. 0 mmo l  L- 1时, 匍匐茎存活势为
73. 3% ,显著高于对照( P< 0. 05) ; 此时匍匐茎的膜
系统受到的伤害也最小,相对电导率为 42. 86% (表
818
第 6期 张婷婷等:水杨酸对杂交狗牙根离体匍匐茎采后保鲜效果研究
1)。因此认为最适合杂交狗牙根离体匍匐茎保存的
SA 浓度为 1. 0 mmol  L - 1。
表 1  不同水杨酸浓度对高温储藏下杂交狗牙
根匍匐茎存活势和相对电导率的影响
Table 1 Effect of SA concentr ations on survival po tential
and relative conductivit y of hybr id bermudagr ass sto lon
under high stor age temperature
SA浓度
SA concent rat ion
mm ol  L- 1
存活势
Survival poten tial
%
相对电导率
Relat ive condu ct ivity
%
0 62. 30ab 65. 66c
0. 1 56. 67a 59. 76cd
0. 25 62. 00abc 51. 09b
0. 5 65. 40a 50. 27ab
1. 0 73. 30c 42. 86a
1. 5 70. 00bc 56. 11bc
  注:同列不同小写字母表示在 0. 05水平下差异显著
Note: Mean s with diff erent smal l let ters in the same column are
signif icant ly dif f erent at th e 0. 05 level
2. 2  水杨酸处理后不同高温贮藏时间对杂交狗牙
根离体匍匐茎存活势的影响
用实验 1中筛选出的最佳 SA 浓度 1. 0 mmol
 L - 1处理杂交狗牙根匍匐茎, 在 35  (日) / 27 
(夜)下贮藏 2周。可知, 随着贮藏时间的延长,处理
和对照的匍匐茎存活势均呈下降趋势(图 1)。但贮
藏期间,以 1. 0 mmol  L- 1 SA 处理的存活势均显
著高于 CK( P< 0. 05)。贮藏第 4 d时, CK 存活势
迅速下降到 61. 7%,此时保鲜袋内的匍匐茎已接近
半致死状态; 而 SA 处理组, 贮藏至第 8 d时, 匍匐
茎才达到半致死状态,存活势为51. 7% ,说明 SA 处
理有效地抑制了贮藏过程中匍匐茎存活势的降低。
图 1 SA处理对杂交狗牙根匍匐茎存活势的影响
Fig. 1 Effect of salicylic acid t reatment on the surv ival
   pot ential of hybr id bermudag rass sto lon
2. 3  水杨酸处理对杂交狗牙根匍匐茎含水量的影响
由图 2可知, 2种处理杂交狗牙根匍匐茎的含
水量均呈下降趋势, 但 CK 组下降的速度明显快于
SA 处理组。贮藏 14 d后, SA处理组匍匐茎的含水
量比 0 d时下降了 36. 5%, CK 组的含水量则比 0 d
下降了 54. 3%。说明 SA处理可以有效抑制高温贮
藏过程中匍匐茎水分的散失。
图 2  SA处理对杂交狗牙根匍匐茎含水量的影响
Fig . 2  Effect o f salicy lic acid tr eat ment on the w ater
   content of hybrid bermudag rass stolon
2. 4  SA处理对杂交狗牙根匍匐茎呼吸速率的影响
由图 3可知,不同处理的杂交狗牙根匍匐茎在
35  / 27  贮藏过程中, 呼吸速率均呈下降趋势, 但
CK组的下降速度更快。贮藏 2- 4 d, SA 处理组的
匍匐茎呼吸速率略低于 CK 组,但 2个处理之间无
显著差异;从第 6 d开始, CK 组的呼吸速率一直低
于 SA 处理组, 可能是因为 CK 处理组的保鲜袋中
匍匐茎含水量下降,出现部分干枯死亡所致。
图 3 SA处理对杂交狗牙根匍匐茎呼吸速率的影响
F ig. 3 Effect of salicylic acid treatment on the respiration
r at e o f hybrid bermudag rass stolon
2. 5  SA处理对杂交狗牙根匍匐茎相对电导率的影响
高温贮藏对离体匍匐茎细胞膜系统会造成一定
的伤害,由图 4可知,随着贮藏时间延长相对电导率
呈先上升后下降的趋势, 但 CK 组的相对电导率一
直高于 SA 处理。贮藏第 8 d, CK 组的匍匐茎相对
电导率达最高值 68. 0%, SA 组的相对电导率始终
低于 CK组。细胞膜透性增加,造成细胞内含物流
出增加,细胞间隙中流出物增加, 加剧了水分的丧
819
草  地  学  报 第 17卷
失,从而加快了离体匍匐茎的衰老。SA 处理能有
效减轻高温贮藏对匍匐茎膜系统的伤害, 因此在一
定程度上延缓了衰老。
图 4 SA处理对杂交狗牙根匍匐茎相对电导率的影响
F ig . 4  Effect o f salicy lic acid treatments on relative
conductiv ity o f hybrid bermudag rass stolon
2. 6  SA处理对杂交狗牙根匍匐茎叶绿素含量的影响
在杂交狗牙根匍匐茎贮藏过程中, 叶绿素在叶
绿素酶的作用下降解, 使叶绿素含量不断下降。由
图 5可知, 贮藏初期, CK 组的叶绿素含量下降幅度
明显大于 SA组,贮藏第 4 d, CK组的叶绿素含量下
降了 52. 8%, SA 组的叶绿含量下降了 27. 1%, SA
处理明显减缓了叶绿素降解速度。贮藏后期, CK
组部分匍匐茎开始出现失水干枯,叶片中的叶绿素
还未完全降解, 叶片呈青枯状态,所以呈现叶绿素含
量高于 SA 处理组的现象。
图 5 SA处理对杂交狗牙根匍匐茎叶片叶绿素含量的影响
Fig . 5  Effect s o f salicy lic acid treatment on the chlor ophyll
content o f hybrid bermudag rass stolon
2. 7  SA处理对杂交狗牙根匍匐茎可溶性糖的影响
由图 6可知, 匍匐茎段内的可溶性糖含量随贮
藏时间的延长, 呈下降趋势。贮藏至 6 d后, 2组处
理均出现可溶性糖含量上升的现象,可能与匍匐茎
含水量下降有关。贮藏 2周后, CK 组可溶性含糖
量比 0 d降低 0. 45% , SA 组比 0 d降低 0. 30%。
图 6  SA处理杂交狗牙根匍匐茎可溶性糖含量的影响
F ig. 6 Effects of salicylic acid tr eatment on t he soluble
   sugar content o f hybrid bermudag rass stolon
3  讨论
暖季型草坪草用营养体繁殖一般可从春末草坪
返青后,一直延续到秋季枯黄期到来之前,夏季是杂
交狗牙根营养体繁殖的最佳时期 [ 15, 16] , 但夏季的高
温、干旱是草坪草营养繁殖体贮藏的主要限制因子。
草坪草种茎的贮藏是一个相对的逆境胁迫过程, 匍
匐茎不能进行光合作用, 呼吸代谢消耗导致干物质
积累逐渐减少,且内部呼吸热量不能及时散发常使
内部温度高于外界[ 17, 18]。早在 20世纪 70年代, 国
外开始对草皮卷的贮运失水发热导致草皮成活率下
降等问题进行研究, 结果表明通过草坪栽培措施和
外施植物生长调节剂等措施,抑制了草皮卷发热和
失水, 提高了草皮移栽成活率 [ 19]。Erv ln 等 [ 20] 于
2000年、2001年连续 2年对 3年生草地早熟禾在收
获前 15 d左右,叶面喷施 0. 5 kg  hm - 2的水杨酸,
通过高温 40  分别存储 72 h、96 h, 表明水杨酸可
以提高草坪移植后根系的再生能力、草冠层光化学
效率以及草坪外观质量, 但目前尚未见对草坪种茎
的贮藏保鲜的相关研究报道。
外施水杨酸能够影响植物许多生理过程,用于
水果和鲜切花的保鲜方面的研究已相当深入,而用
于草坪草的离体匍匐茎段的研究尚未见报道。本研
究表明不同浓度的 SA 处理对其保鲜效果不同, SA
处理浓度为 1. 0 mmo l  L- 1时, 杂交狗牙根离体匍
匐茎段的存活势最高, 细胞膜系统受到的逆境胁迫
伤害最小,保鲜效果最好。
4  结论
4. 1  外施 5种浓度水杨酸处理杂交狗牙根匍匐茎,
820
第 6期 张婷婷等:水杨酸对杂交狗牙根离体匍匐茎采后保鲜效果研究
经 1周高温 35  (日) / 27  (夜)贮藏,试验结果表
明:浓度为 1. 0 mmo l  L - 1时,匍匐茎存活势最大,
即 73. 3%, 匍匐茎的膜系统受到的伤害最小。因
此, SA 处理的最适浓度为 1. 0 mmo l  L - 1。
4. 2  采用最佳浓度 SA 处理, 在高温 35  (日) /
27  (夜)下连续贮藏第 8 d,其存活势为 51. 7%, 此
时的匍匐茎已经失去草坪繁殖种茎的使用价值, 而
CK 组在第 5 d的存活势已接近 50%。
4. 3  离体匍匐茎高温贮藏极易失水干枯,丧失再生
活力, SA 处理贮藏 2周后,匍匐茎的含水量比 0 d下
降了36. 5%, CK组的含水量则比0 d下降了54. 3%。
4. 4  贮藏前期, SA处理的呼吸速率低于 CK 组, 但
不显著,第 4 d 后维持匍匐茎活力的呼吸强度基本
稳定,而 CK组匍匐茎逐渐丧失活力,呼吸速率一直
呈下降趋势,并且 SA 组叶片中的叶绿素含量明显
高于 CK 组。
4. 5  SA 属中等脂溶性, 可在细胞膜的疏水区积
累,影响与膜相关的一系列生理生化反应[ 21]。由本
实验结果可知, 外施 SA 处理可以延长匍匐茎的有
效贮藏期,对杂交狗牙根离体匍匐茎有一定的保鲜
作用,这对草坪撒茎覆土建坪方法的推广具有着十
分重要的意义, 且 SA 价格便宜、配制方便、无毒无
污染,因此, SA作为草坪草营养繁殖体匍匐茎的保
鲜剂有较好的应用前景。
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(责任编辑  李  扬)
更正声明
本刊第 5期发表的壶流河湿地自然保护区湿地植物群落数量分析(简报)一文( 689 页) 作者简介部
分 赵璐璐( 1967- ) 应为赵璐璐( 1984- ),特此更正。
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