外源NO對(duì)德國鳶尾切花生理指標(biāo)的影響

郭彩霞，董艷芳，周 媛，童 俊，徐冬云，陳法志，戢小梅

(1 武漢市林業(yè)果樹科學(xué)研究所，湖北 武漢 430075；2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝林學(xué)院，湖北 武漢 430070；3 湖北園林植物工程技術(shù)中心，湖北 武漢 430075)

鳶尾是宿根花卉中的奇葩，德國鳶尾是鳶尾中的佼佼者，其不僅花姿優(yōu)美、花型奇特，而且花大色艷，花色豐富[1]。德國鳶尾的園林用途廣泛，可種植于花壇、花境等環(huán)境中用作地被，其高生型的大花品種亦可用作切花。國內(nèi)在德國鳶尾的組織培養(yǎng)[2-3]、花芽分化[4]、雜交選育[5]、抗性生理[6]等方面已開展了較多的研究，但對(duì)德國鳶尾切花保鮮的研究還較少。

一氧化氮(Nitric oxide，NO)是植物中普遍存在的關(guān)鍵信號(hào)分子，其可參與植物的生長發(fā)育、抗病反應(yīng)和脅迫響應(yīng)等[7-9]，在植物的成熟和衰老過程中，也起著重要的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，外源NO可提高果蔬組織中的NO水平，延緩果蔬的成熟和衰老，用適宜濃度的PBN和嗎啉-斯德酮亞胺(SiN-1)等NO釋放劑熏蒸三友花(Chanaelauciumuncinatum) 和極美泰洛帕(Telopeaspeciosissima) 鮮切花后,花朵和萼片更加緊湊而舒展, 貨架期延長50%～150%[10]。張少穎等[11]研究指出，NO 對(duì)切花月季衰老的調(diào)節(jié)與月季花瓣中乙烯的生物合成相關(guān)。對(duì)非洲菊保鮮的研究表明，硝普鈉(SNP)處理能減少非洲菊花瓣溶質(zhì)外滲，可能與其延緩花果體內(nèi)的代謝進(jìn)程有關(guān)[12]。本研究以德國鳶尾Queen和Party dress為材料，利用SNP為 NO 供體，研究NO對(duì)德國鳶尾切花生理指標(biāo)的影響，以期為德國鳶尾的切花保鮮提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材 料

Queen、Party dress鳶尾于2009年引種自荷蘭，種植于武漢市林果所武湖基地內(nèi)。2013-04，選擇著花4朵、頂花全部露色且莖干長度、粗度比較整齊一致的花枝,于水中斜切花莖,留取莖長40 cm左右，備用。

1.2 方 法

1.2.1 花枝鮮質(zhì)量的測定 用蒸餾水分別配制25，50，100，200 μmol/L 4種SNP濃度的瓶插液，以蒸餾水為對(duì)照(CK)，將切花分別插入盛有SNP溶液的玻璃瓶中，瓶口用保鮮膜密封。每瓶插20枝，其中10枝用于花枝鮮質(zhì)量測定，另10枝用于生理指標(biāo)測定，各處理重復(fù)3次。最后將插有切花的玻璃瓶置于人工氣候室內(nèi)，室內(nèi)溫度為25 ℃，相對(duì)濕度為60%，每天換1次瓶插液，瓶插開始記為第 1 天，測量初始鮮樣質(zhì)量，并于2，3，4，5 d時(shí)各測1次鮮樣質(zhì)量，稱質(zhì)量時(shí)將花枝小心取出，吸干花枝下部表面殘存的溶液，快速稱量后放回瓶內(nèi)?；ㄖ︴r質(zhì)量增加率=(花枝鮮樣質(zhì)量-初始鮮樣質(zhì)量)/初始鮮樣質(zhì)量×100%。

1.2.2 生理指標(biāo)的測定 每天定時(shí)取2種德國鳶尾10 g花瓣，剪碎后用于生理指標(biāo)測定。其中，可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮蘭法[13]測定；SOD活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[14]測定；MDA含量采用硫代巴比妥酸法[15]測定；各指標(biāo)均以每克鮮質(zhì)量計(jì)算。每項(xiàng)指標(biāo)重復(fù)測定3次,結(jié)果取平均值,數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源NO對(duì)德國鳶尾切花花枝鮮質(zhì)量的影響

外源NO對(duì)德國鳶尾切花花枝鮮質(zhì)量增加率的影響結(jié)果見表1。由表1可見，隨瓶插時(shí)間的延長，對(duì)照與各處理花枝鮮質(zhì)量的增加率均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)；CK和25～100 μmol/L SNP溶液處理切花鮮質(zhì)量的增加率于3 d時(shí)迅速增加，4 d時(shí)達(dá)到頂峰， 5 d時(shí)鮮質(zhì)量增加率下降；25，50，100 μmol/L SNP溶液處理的花枝鮮質(zhì)量增加率均高于對(duì)照，但高濃度(200 μmol/L)SNP處理花枝鮮質(zhì)量的增加率與對(duì)照差異不大。因此，一定濃度的外源NO處理可以延緩德國鳶尾Queen、Party dress的衰老，且以100 μmol/L SNP溶液處理效果最好。

表1 外源NO對(duì)德國鳶尾切花花枝鮮質(zhì)量的影響

2.2 外源NO對(duì)德國鳶尾切花花瓣生理指標(biāo)的影響

2.2.1 對(duì)可溶性蛋白含量的影響 由圖1可知，德國鳶尾切花花瓣中的可溶性蛋白含量在瓶插期間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，前3 d下降趨勢(shì)平緩，至第4天時(shí)下降速度加劇。25，50，100 μmol/L SNP溶液處理切花的可溶性蛋白質(zhì)含量下降速度低于對(duì)照組，100 μmol/L SNP溶液處理后，可溶性蛋白質(zhì)含量下降趨勢(shì)平緩，而200 μmol/L SNP溶液處理的切花，可溶性蛋白質(zhì)下降速度最快。

圖1 外源NO對(duì)德國鳶尾Queen(A)和Party dress(B)切花花瓣可溶性蛋白含量的影響

2.2.2 對(duì)SOD活性的影響 從圖2可以看出，除200 μmol/L SNP溶液處理之外，其余處理2個(gè)品種德國鳶尾切花的SOD活性均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且呈現(xiàn)出SNP劑量依賴關(guān)系， 2 d時(shí)SOD活性的增加幅度較小，這可能是由于第2 天時(shí)花枝大量吸水，花瓣鮮質(zhì)量增加所致。200 μmol/L的SNP對(duì)2種德國鳶尾SOD活性均具有抑制作用，這可能是由于高濃度SNP溶液對(duì)細(xì)胞造成了一定程度的毒害所致。

圖2 外源NO對(duì)德國鳶尾Queen(A)和Party dress(B)切花花瓣SOD活性的影響

2.2.3 對(duì)MDA含量的影響 MDA含量是直接反映膜脂過氧化程度的指標(biāo)之一，其含量增多可導(dǎo)致膜的滲漏，因此MDA與植物的衰老密切相關(guān)。由圖3可看出，各處理切花的MDA含量在瓶插期間呈上升趨勢(shì)，在瓶插的最后2天，上升速度加劇，但SNP處理組的上升幅度小于對(duì)照組，表明SNP可以有效延緩切花中MDA含量的升高。

3 討 論

切花脫離母體后,其營養(yǎng)源被切斷,導(dǎo)致切花衰老和凋謝[16]。水分虧缺是切花離體后衰老較快的主要原因之一。德國鳶尾切花瓶插的早期，吸水量大于蒸騰量，因而鮮質(zhì)量增加；后期，由于微生物的作用，導(dǎo)管內(nèi)氣栓和花莖中產(chǎn)生的物質(zhì)堵塞導(dǎo)管，使花枝水分輸送受到影響，切花含水量下降[17]。本研究結(jié)果表明，SNP處理促進(jìn)了德國鳶尾切花早期吸水，減緩了后期花枝鮮質(zhì)量的下降速率，從而保持了花枝的硬挺和花瓣膨壓，因而可以有效延長切花的瓶插壽命。蛋白質(zhì)作為反映衰老的重要指標(biāo)，在植物各組織衰老過程中普遍存在降解現(xiàn)象，本研究結(jié)果表明，一定濃度的SNP處理能使可溶性蛋白降解的速度減慢，從而延緩衰老。

圖3 外源NO對(duì)德國鳶尾Queen(A)和Party dress(B)切花花瓣MDA含量的影響

植物體在受到脅迫的情況下，體內(nèi)ROS等活性氧含量增多，從而對(duì)植物組織及細(xì)胞造成破壞。植物抗氧化酶能清除這些活性氧，減輕其對(duì)植物細(xì)胞的破壞。本研究結(jié)果顯示，一定濃度的SNP處理能顯著提高德國鳶尾切花花瓣中SOD的活性，表明外源NO可通過提高切花體內(nèi)SOD活性,減輕超氧自由基離子的毒害作用,從而延緩德國鳶尾切花的衰老進(jìn)程,提高其瓶插壽命。

MDA是植物衰老時(shí)膜脂過氧化形成的產(chǎn)物，是膜脂過氧化的一個(gè)生物標(biāo)志[18]。隨著德國鳶尾切花的日漸衰老，細(xì)胞膜透性增加，MDA含量增大。本試驗(yàn)結(jié)果表明，SNP處理能明顯延緩德國鳶尾切花花瓣中MDA的積累，這與鳶尾在其他非生物脅迫下的研究結(jié)果[19]相一致。

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