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褪黑素(melatonin, MT)是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种胺类激素,具有清除自由基、抗氧化和抑制脂质的过氧化反应、保护细胞结构,防止细胞损伤、降低过氧化物含量的作用,使得动物体可以提高机体免疫力,延缓衰老的过程[1]。褪黑素在绝大多数生物有机体中作为一种生理调节剂,存在于高低等植物和动物中[2]。近几年来,褪黑素对高等植物的生理反应研究十分热门。褪黑素可以促进植物生根,提高种子萌发速率,调节植物开花,充当类生长素[3-5];外源褪黑素增强黄瓜Cucumis sativus植株体内保护酶的活性,维护黄瓜膜系的稳定性,提高叶片光合能力,缓解高温胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害[6]。褪黑素灌根处理能够有效地抑制干旱胁迫下番茄Lycopersicon esculentum幼苗叶片内活性氧的产生,提高抗氧化酶的活性,缓解干旱对番茄幼苗造成的损伤[7]。随着褪黑素在植物生理研究上的深入,中国科研人员开始尝试了褪黑素在植物采后保鲜方面的研究。西北大学发表了褪黑素应用于果蔬保鲜的研究专利,试验发现褪黑素可显著降低储藏过程中果蔬的失重率,并抑制了果蔬的呼吸作用[8];中国农业大学在外源褪黑素对番茄果实采后成熟的影响研究中发现,褪黑素在果实成熟过程中可以介导乙烯的信号转导与调控机制[9]。但到目前为止,褪黑素在鲜切花保鲜方面的研究尚未有报道。鉴于此,本课题研究了褪黑素对切花月季‘卡罗拉’Rosa hybrida‘Corolla’瓶插期间花径张开饱满度、鲜质量变化率和水分平衡值等的影响,旨在初步探讨褪黑素瓶插处理对切花月季保鲜的效应,为褪黑素在鲜切花保鲜上的应用提供参考,以期丰富市场上保鲜剂的种类。
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选取新鲜的、规格一致的切花月季‘卡罗拉’(购自云南斗南花卉市场),将其花枝长度截为25 cm,且只留取2~3片复叶作为试验材料。将处理好的花材单枝插入盛有250 mL瓶插液的锥形瓶中,瓶口用保鲜膜覆盖,以防止瓶中水分蒸发,20枝·处理-1,重复3次。最后将插有月季的锥形瓶一起放入室温为25~30 ℃,相对湿度为25%~40%的实验室内。每天18:00进行测量,并记录瓶插切花的相关生理指标。本试验总共设计了4个不同的处理(表 1)。
编号 处理 瓶插液配方 w蔗糖/(g·kg-1) ρ柠檬酸/(g·L-1) ρ8-羟基喹啉/(g·L-1) c褪黑素/(μmol·L-1) A 对照(蒸馏水) 0 0 0 0 B 基础瓶插液组 30 200 250 0 C 褪黑素瓶插液组 0 0 0 20 D 基础+褪黑素复合液组 30 200 250 20 Table 1. Experimental treatments
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花径:瓶插期间每天采用十字法测量每朵花的直径最大值与最小值,取其平均值。鲜质量变化率[10]:花枝鲜质量变化率=瓶插期间每天测定花枝的鲜质量/瓶插当天初始花枝鲜质量×100%。瓶插寿命[11]:每天观察切花的形态变化,以50%花瓣失水萎焉凋落、花茎自然弯折、花蕊出现或花瓣为僵死花(一直紧包不开放)则都视为寿命终结日,统计瓶插寿命(d)的平均值。水分平衡值[12]:将花插入瓶插液当天开始,用天平称量(花枝鲜质量+瓶插液+锥形瓶质量)的总质量为(G0),将切花取出,测得瓶插液与锥形瓶质量之和为(G1);隔24 h后测量(花枝鲜质量+瓶插液+锥形瓶质量)之和(Gt),瓶插液和锥形瓶质量之和(G2);花枝失水量为(Gt-G0);花枝吸水量为(G2-G1);水分平衡值=吸水量-失水量。
细菌培养试验:在瓶插的第0,3,6天,分别吸取各处理的0.1 mL瓶插液培养于牛肉膏培养皿(直径9 cm)中,然后放在37 ℃的培养箱中进行培养,并于24 h时记录各处理的细菌数量。重复5个·处理-1。
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用SPSS 16.0软件进行数据分析,采用Excel进行数据处理和作图,采用Duncan法进行多重比较分析(P<0.05)。
1.1. 试验材料及处理
1.2. 测定方法
1.3. 数据分析
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由图 1可以看出:瓶插当天,切花月季‘卡罗拉’的花径为7.14~7.35 cm,各处理间差异不显著。瓶插第1天,花径增加很快,随后则趋于缓慢。在整个瓶插期间,基础瓶插液中月季花径张开度最小,与对照组达显著差异(P<0.05),褪黑素和基础+褪黑素复合瓶插液组与对照差异不显著。
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从图 2可以看出:瓶插期间,各处理切花月季鲜质量变化率均呈下降趋势;瓶插第1天,复合瓶插液组(基础+褪黑素)的鲜质量变化率最低,与对照达显著差异(P<0.05);瓶插第2~4天,褪黑素瓶插液组鲜质量变化率显著下降(P<0.05),其他各处理下降趋势不显著;在第5天时,基础瓶插液组和复合瓶插液组(基础+褪黑素)鲜质量变化率显著高于对照和褪黑素瓶插液组(P<0.05);在瓶插后期,各处理鲜质量变化率呈下降趋势,复合瓶插液组(基础+褪黑素)鲜质量变化率高于其他处理,且差异达显著水平(P<0.05)。
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由图 3可见:各处理切花月季水分平衡值均呈下降趋势。瓶插第1天,各处理的水分平衡值均为正值;瓶插第2天,基础+褪黑素复合瓶插液组与基础瓶插液组的水分平衡值为正值,其他均为负值,不同瓶插液处理水分平衡值与对照差异达显著水平(P<0.05);瓶插第3~4天,基础+褪黑素复合瓶插液组水分平衡值最大,对照水分平衡值最小,差异达显著水平(P<0.05);瓶插第5~7天,基础+褪黑素复合瓶插液组和褪黑素瓶插液组水分平衡值均高于基础瓶插液组和对照,差异达显著水平(P<0.05)。
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从图 4可以看出:瓶插第0,3和6天,随着时间的延长,各处理细菌数量呈递增趋势。基础+褪黑素复合瓶插液组和褪黑素瓶插液组的细菌数量较少,与对照组差异不显著;基础瓶插液组的细菌数量最多,且在第6天时细菌数量达最大值,显著高于其他处理组(P<0.05)。
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由表 2看出:与对照相比,各保鲜液均能延长月季‘卡罗拉’的切花瓶插寿命1~2 d。其中基础+褪黑素复合保鲜液组和褪黑素保鲜液组的延长时间最长,为2 d,且与对照和基础保鲜液组相比达显著差异(P<0.05);其次是基础保鲜液组,延长时间为1 d,且与各处理相比差异达显著水平(P<0.05)。
试验处理 寿命/d 对照(蒸馏水) 5.20 ± 0.16 c 基础瓶插液组 6.67 ± 0.11 b 褪黑素瓶插液组 7.65 ± 0.13 a 基础+褪黑素复合液组 7.73 ± 0.13 a 说明:平均值±标准偏差,字母不同表示在0.05水平上差异显著 Table 2. Effect of different preservation solution on vase life of cut rose 'Corolla'