STS處理對富貴竹切葉保鮮效果的影響

王俊寧，劉振強(qiáng)，劉付東標(biāo)，李潤唐

(廣東海洋大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 湛江 524088)

正常情況下，活性氧在植物體內(nèi)處于一種動態(tài)的平衡狀態(tài)，作為第二信使調(diào)節(jié)植物的新陳代謝，然而，當(dāng)受到外界環(huán)境或自身代謝氧化脅迫后，這種平衡將被打破，過量的活性氧對植株造成不同程度的傷害，甚至引起植株的死亡［1-3］。有氧生物在長期的進(jìn)化中衍生出了一套非酶/酶防御 ROS系統(tǒng)，這個系統(tǒng)涉及到一些低分子質(zhì)量還原性底物如抗壞血酸 (ASA)、谷胱苷肽(GSH)、生育酚(又稱維生素E)、類黃酮、生物堿和類胡蘿卜素以及幾個重要的酶類如超氧化物歧化酶(SOD)、抗壞血酸氧化酶(APX)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱苷肽過氧化物酶 (GPX)等［2］，它們共同防御活性氧或其它過氧化物自由基對細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，從而減少自由基對有機(jī)體的毒害。

富貴竹(Dracaena sanderiana‘Virens’)為龍舌蘭科龍血樹屬常綠灌木狀植物，又名開運竹、萬年竹。由于其既具有竹韻、充滿生機(jī)，又寓有富貴、吉祥的含義，深受人民的喜愛，現(xiàn)已成為國內(nèi)外室內(nèi)美化常見的裝飾植物。但是，帶葉富貴竹在貯運保鮮中葉片容易產(chǎn)生黃化，在出口運輸過程中的損失率通常高達(dá)30%。目前，有關(guān)富貴竹的研究主要集中大田栽培、室內(nèi)加工及莖段防腐保鮮方面［4-5］，對帶葉富貴竹的貯藏保鮮及采后活性氧代謝方面的研究鮮有報道。STS(硫代硫酸銀)是目前切花保鮮中使用最廣泛的乙烯抑制劑，其作用效果明顯，對植物的傷害性小。它是一種陰離子絡(luò)合物［Ag(S2O3)］，由AgNO3和Na2S2O3按一定的摩爾濃度比配制而成，含有活性銀，在切花體內(nèi)移動性好，其輸送功能比Ag+高70倍，能順利達(dá)到花冠頂端。STS又是殺菌劑，其生理毒性比AgNO3小，且用量少［6］。目前有關(guān)STS在帶葉富貴竹保鮮上的研究還未見報道。為了解決富貴竹貯運過程中葉片易黃化的問題，本試驗以普通富貴竹為材料，研究了不同濃度STS處理對富貴竹葉片活性氧代謝、葉綠素含量和含水量的影響，旨在為帶葉富貴竹的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

普通富貴竹(Dracaena sanderiana‘Virens’)采自廣東海洋大學(xué)園林系實習(xí)基地。采收時挑選健康、翠綠、無病蟲害、株高約80 cm的一年生富貴竹植株作為試材。Na2S2O3為河南焦作化工三廠生產(chǎn)，AgNO3為北京化工廠生產(chǎn)，均為分析純。STS溶液由AgNO3和Na2S2O3按摩爾濃度1∶4比例配制而成。

1．2 試驗方法

1．2．1 取樣方法及試驗設(shè)計 2012年10月15日08:00—10:00，用已消毒的剪刀將富貴竹沿基部切下，先去掉莖干下半部分10～20 cm的枯葉，沖洗干凈葉面上的泥土，將富貴竹放入清水，剪平切口，然后在清水中復(fù)水12 h，之后再用5，10，15 mmol/L硫代硫酸銀溶液(STS)溶液脈沖10 min，以清水為對照(CK)，然后取出放在室溫條件下貯放。期間分別于第0、1、4、7、10、13、16和19天進(jìn)行取樣，同時測定富貴竹葉片的葉綠素含量、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量。并保留部分葉片于－20℃冰箱備用。試驗設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)30株富貴竹。

1．2．2 測定方法 葉綠素含量采用丙酮法提取法［7］測定;丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸比色法［8］;可溶性總糖含量測定蒽酮比色法［7］;過氧化氫含量采用四氯化鈦法［9］;超氧陰離子自由基含量采用羥胺氧化法［10］。POD參考Polle等［11］方法，以O(shè)D470每分鐘增加0．01表示一個酶活力單位(U)，POD活性以U/g FW表示;CAT測定參考Torres等［12］方法，以O(shè)D240每分鐘減少0．01表示一個酶活力單位(U)，CAT活性以U/g FW表示。SOD采用氮藍(lán)四唑法［7］測定。

葉片的干質(zhì)量、鮮質(zhì)量采用稱量法測定。

1．3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析;用Fisher氏保護(hù)最小顯著差數(shù)法(PLSD法)進(jìn)行多重差異比較，顯著性水平:顯著(P＜0．05)，極顯著(P＜0．01)。

2 結(jié)果與分析

2．1 STS處理對富貴竹葉片葉綠素含量和黃化率的影響

貯藏中富貴竹葉片中的葉綠素含量變化如圖1。在采后第1天，各處理葉綠素含量基本沒變化，均維持在(2．55±0．08)～(2．66±0．05)mg/g，之后緩慢下降，于第7 天下降至(2．21±0．12)mg/g，隨后3 d快速下降至第10天的(0．78±0．19)mg/g，之后變化不大。STS處理延緩了富貴竹葉片葉綠素含量的下降，各處理葉片的葉綠素含量在采后前10 d下降緩慢，之后開始快速下降。各處理的葉綠素含量從第10天起極顯著高于同期的對照，其中10 mmol/L STS處理的效果最好，在采后第13～16天顯著高于其他2個濃度。

由圖2可知，各處理富貴竹葉片在采后第1天均沒黃化，從第4天起CK組的葉片開始迅速黃化，于第13天達(dá)到(15．92±0．33)%，而STS處理降低了富貴竹葉片的黃化速率。據(jù)觀察，CK組葉片在采后第9天出現(xiàn)黃化高峰，而不同濃度STS處理在采后第11天葉片大量黃化?？梢姡琒TS處理可延緩富貴竹葉片的黃化，其中10 mmol/L STS處理效果最好，達(dá)到極顯著水平。

圖1 STS處理對富貴竹葉片葉綠素含量的影響Fig．1 Effects of STS treatment on leaf chlorophyll content of Dracaena sanderiana‘Virens’

圖2 STS處理對富貴竹葉片黃化率的影響Fig．2 Effects of STS treatment on leaf etiolation rate of Dracaena sanderiana‘Virens’

2．2 STS處理對富貴竹葉片含水量的影響

如圖3所示，富貴竹采收時葉片的含水量為(71．02±0．03)%，復(fù)水后葉片含水量有所增加，為(72．91±0．34)%，之后 6 d 葉片的含水量變化不明顯(第7 天為(72．41±1．72)%)，但從第7 天起，富貴竹葉片的含水量快速下降，直至結(jié)束。STS處理延緩了富貴竹葉片含水量的下降，其中5 mmol/L和15 mmol/L STS處理在采后前13 d變化緩慢，而10 mmol/L STS處理的含水量基本沒變化，到貯藏結(jié)束第19天時仍有(72．01±2．07)%的含水量。各處理與對照葉片的含水量在采后第10天達(dá)到顯著水平，之后差異極顯著，而不同濃度間差異不明顯?？梢姡琒TS處理能有效維持葉片的含水量，其中10 mmol/L STS處理效果最佳。

圖3 STS處理對富貴竹葉片含水量的影響Fig．3 Effects of STS treatment on leafwater content of Dracaena sanderiana‘Virens’

圖4 STS處理對富貴竹葉片SOD酶活的影響Fig．4 Effects of STS treatment on SOD activities of Dracaena sanderiana‘Virens’

2．3 STS處理對富貴竹葉片SOD活性的影響

采收時富貴竹葉片的SOD活性為(1 220．41±76．94)U/(g·h)，經(jīng)12 h復(fù)水之后，SOD活性急劇上升，并于采后第1天達(dá)到最大(1 803．24±69．95)U/(g·h)，之后3 d SOD維持較高的活性，第4天過后SOD活性快速下降，于第7天降至(1 319．76±92．11)U/(g·h)，之后又開始緩慢下降(圖4)。不同濃度的STS處理對SOD活性影響不同，低濃度的STS處理(5 mmol/L、10 mmol/L)在采后前7 d極顯著地提高了富貴竹葉片SOD活性，而高濃度的STS處理(15 mmol/L)對其活性基本沒影響。

2．4 STS處理對富貴竹葉片CAT活性的影響

采后富貴竹葉片中CAT活性變化與SOD相似，即采收時較低(為(365．35±53．54)U/g)，隨后迅速增加，也于第1天達(dá)到最大(785．48±60．50)U/g，之后開始下降(圖5)。10 mmol/L和15 mmol/LSTS處理對富貴竹葉片中的CAT活性影響不大，而5mmol/L STS處理反而降低了貯藏過程中富貴竹葉片中的CAT活性，在采后第1～7天該處理的CAT活性極顯著低于對照和其他兩個濃度處理。說明，低濃度的STS處理會降低貯藏過程中富貴竹葉片中的CAT活性。

圖5 STS處理對富貴竹葉片CAT酶活的影響Fig．5 Effects of STS treatment on CAT activities of Dracaena sanderiana‘Virens’

圖6 STS處理對富貴竹葉片POD酶活的影響Fig．6 Effects of STS treatment on POD activities of Dracaena sanderiana‘Virens’

2．5 STS處理對富貴竹葉片POD活性的影響

在采后前10 d，富貴竹葉片中的POD活性上升緩慢，10 d過后POD活性急劇上升(圖6)。在整個貯藏過程當(dāng)中，STS處理極顯著地抑制富貴竹葉片中POD活性的增加，其中5 mmol/L和15 mmol/L STS處理的POD活性在整個期間呈極緩慢的速度增加，而10 mmol/L STS處理在采后前4 d反而降低了富貴竹葉片中的 POD 活性(為(605．00±10．41)～(607．50±13．10)U/g，低于采收時的(738．78±13．88)U/g)，之后增加緩慢。不同濃度間差異顯著，其中10 mmol/L STS處理的抑制效果最好。

2．6 STS處理對富貴竹葉片O2－·的影響

如圖7所示，采后富貴竹葉片中片O2－·的積累在采后前10 d緩慢增加，10 d過后O2－·快速積累。5 mmol/L和15mmol/LSTS處理富貴竹葉片中的O2－·含量在整個貯藏過程增加緩慢，在前10 d與對照無差異，之后顯著低于對照。而10 mmol/L STS處理O2－·含量在整個貯藏過程均要低于對照，且在第13～16天達(dá)到極顯著水平。在這3個濃度當(dāng)中，10 mmol/L STS處理對延緩O2－·的上升的效果最為顯著。

2．7 STS處理對富貴竹葉片H2 O2含量的影響

采收時，富貴竹葉片的H2O2含量為(24．35±1．09)μg/g。在隨后的貯藏過程中，前10 d的H2O2含量增加緩慢，之后迅速增加，于第13天出現(xiàn)高峰，之后開始下降。STS處理極顯著地抑制了采后H2O2含量的增加，在采后前10 d，各濃度STS處理之間的H2O2含量變化不大，且彼此之間差異不顯著，之后各處理開始上升，其中10 mmol/L和15 mmol/L STS處理比較接近，均高于5 mmol/L STS處理(圖8)。

圖7 STS處理對富貴竹葉片O2－·含量的影響Fig．7 Effects of STS treatment on O2－·content of Dracaena sanderiana‘Virens’

圖8 STS處理對富貴竹葉片H2 O2含量的影響Fig．8 Effects of STS treatment on H2 O2 content of Dracaena sanderiana‘Virens’

2．8 STS處理對富貴竹葉片MDA含量的影響

隨著貯藏期的延長，富貴竹葉片中的MDA含量不斷緩慢上升，自采后第10天起，MDA含量增加迅速。在采后前10 d，STS處理對MDA含量基本無影響，但自第10天之后，STS處理極顯著地抑制了采后葉片MDA含量的增加，其中10 mmol/L和15 mmol/LSTS處理的抑制效果接近，而5 mmol/LSTS處理只能略減緩MDA含量增加的速度(圖9)。

2．9 STS處理對富貴竹葉片可溶性總糖含量的影響

在采后前10 d，富貴竹葉片的可溶性總糖急劇下降，從采后時的(79．28±2．25)mg/g下降至第10天的(46．07±3．46)mg/g，之后下降緩慢(圖10)。STS處理可顯著抑制了富貴竹葉片中可溶性總糖含量的下降，5 mmol/L STS處理在采后前7 d、10 mmol/L STS處理和15 mmol/L STS處理在采后前10 d，其可溶性總糖含量均極顯著高于對照，且不同濃度之間差異不大，之后三者的可溶性總糖迅速下降，與對照差異不顯著。其中，10 mmol/L STS處理對延緩可溶性總糖降解的效果最為顯著。

圖9 STS處理對富貴竹葉片MDA含量的影響Fig．9 Effects of STS treatment on MDA content of Dracaena sanderiana‘Virens’

圖10 STS處理對富貴竹葉片可溶性總糖含量的影響Fig．10 Effects of STS treatment on total soluble sugar content of Dracaena sanderiana‘Virens’

3 討論

SOD、CAT是細(xì)胞內(nèi)的重要保護(hù)酶，對ROS的清除和維持細(xì)胞內(nèi)氧自由基的平衡起重要作用。SOD能將體內(nèi)產(chǎn)生的O2－·轉(zhuǎn)化為H2O2和O2，而產(chǎn)生的H2O2則進(jìn)一步被CAT分解成水，起到清除體內(nèi)多余O2－·和H2O2的目的［2-3］。本研究發(fā)現(xiàn)，富貴竹葉片中的SOD和CAT活性均在采后第1天出現(xiàn)活性高峰，隨后維持較高的活性(圖4、5)，而此時富貴竹葉片中的O2－·和 H2O2含量相對較低(圖7、8)，說明SOD、CAT酶對帶葉富貴竹采后貯藏早期中的氧自由基清除起主要作用。

POD具有雙重性。一方面，POD在逆境或衰老初表達(dá)，清除H2O2，表現(xiàn)為保護(hù)效應(yīng)，為細(xì)胞活性氧保護(hù)酶系統(tǒng)的成員之一;另一方面，它在逆境或衰老后期表達(dá)，參與活性氧的產(chǎn)生和葉綠素的降解，并能引發(fā)膜脂過氧化，表現(xiàn)為傷害效應(yīng)，是植物體衰老到一定階段的產(chǎn)物，甚至可作為衰老指標(biāo)。一般認(rèn)為其主要作用在于后者［13］。本研究發(fā)現(xiàn)，帶葉富貴竹在采后前10 d，葉片中的POD活性和H2O2含量增加緩慢，10 d過后POD活性和H2O2含量急劇上升(圖6、8)。相關(guān)性分析表明，二者存在顯著的正相關(guān)(r=0．843 4＊＊)，說明POD參與了富貴竹貯藏后期H2O2的大量產(chǎn)生。同時研究發(fā)現(xiàn)，采后富貴竹葉片中的葉綠素含量不斷下降，尤其是在采后第7～10天直線下降(圖1)。相關(guān)性分析表明，富貴竹葉片中的葉綠素含量和POD活性存在顯著的負(fù)相關(guān)(r=－0．822 2＊＊)，說明POD酶參與了富貴竹采后貯藏期間葉片中葉綠素的降解。由此可見，POD酶對富貴竹采后的衰老起著極其重要的促進(jìn)作用。

STS作為一種有效的乙烯拮抗劑，能有效地抑制乙烯的產(chǎn)生和降低乙烯在植物體的活性，對香石竹［6，14］、蘭花［15］、牡丹［16］、矮牽?；ǎ?7］、金魚草［18］等乙烯敏感型切花和天門冬切葉［5］、銀杏葉片［19］等保鮮效果顯著。本研究發(fā)現(xiàn)，10 mmol/L STS處理顯著地延緩了采后富貴竹葉片葉綠素的降解，極顯著地降低了富貴竹葉片的黃化率和推遲了葉片黃化的時間。對照組的葉綠素從采后第1天之后開始降解，第7～10天急速下降，其葉片從第4天開始出現(xiàn)黃化，到第9天大部分葉片已黃化;而10 mmol/L STS處理的葉綠素含量則是從采后第4天之后才開始緩慢下降，到第10天只下降了0．04 mg/g，黃葉出現(xiàn)的時間從第7天開始，于第11天達(dá)到高峰(圖1、2)，從第4天起10 mmol/L STS處理葉片的黃化率極顯著低于對照組。此外還發(fā)現(xiàn)，10 mmol/L STS處理能有效地抑制富貴竹葉片含水量的下降，對照組從采后第7天起其葉片含水量持續(xù)快速下降，而10 mmol/L STS處理在整個貯藏期間基本沒變化(圖3)。這與STS處理可減緩銀杏葉片葉綠素含量的下降［19］及低濃度STS(5～10 mg/L)處理可顯著延長天門冬切葉的瓶插壽命并保持較高幅度的鮮重變化率［5］的研究結(jié)果一致。

富貴竹采后使用10 mmol/L STS處理，極顯著地提高了采后前7d葉片中的SOD，但降低了CAT活性，且在采后前7 d達(dá)到極顯著水平。這與袁華玲等［20］的研究結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)，在馬鈴薯試管苗的培養(yǎng)基中添加STS，提高了試管苗的SOD活性但降低了CAT活性。此外，10 mmol/L STS處理極顯著地抑制了POD活性和H2O2含量的增加，減少了貯藏過程中O2－·和MDA含量的積累。這與蘇冬梅等［19］的研究結(jié)果STS處理可抑制銀杏葉片POD活性和質(zhì)膜滲透的增加相符。

切花體內(nèi)含糖量的高低與切花品質(zhì)密切相關(guān)，貯后的觀賞品質(zhì)也與其含糖量呈正相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，10 mmol/L STS處理極顯著地抑制了富貴竹采后前10 d葉片中可溶性總糖含量的下降，這與張宇和江春［18］在金魚草上的研究結(jié)果一致。

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