氢气拮抗乙烯延缓切花月季衰老的研究

月季（Rosa chinensis Jacq.）作为中国传统四大切花之一,在国际市场上出口潜力巨大。但是切花月季采收后,生理结构的变化会导致切花的瓶插寿命和观赏品质下降,所以运用安全经济的保鲜方法十分重要。乙烯作为一种多效植物激素,是影响切花衰老进程的关键因子,尤其对于乙烯敏感型切花。

越来越多的研究表明,氢气（H2）作为信号分子不仅参与植物一系列生长发育过程,也参与植物逆境胁迫的调控。最近研究发现,氢气可延缓果品和切花成熟衰老的进程,但是关于氢气与乙烯之间的相互关系对切花月季衰老的影响尚未见报道。本试验以切花月季‘movie star’为材料,用富氢水和乙烯利水溶液分别作为氢气和乙烯的供体,研究了氢气和乙烯对切花月季瓶插寿命和观赏品质的影响及其相互关系。取得了如下结果和结论:（1）1,10,50和100 mg/L的乙烯利水溶液能显著减少切花月季‘movie star’的瓶插寿命、鲜重和最大花径,降低观赏品质。结果表明,外源乙烯加速了月季‘movie star’的衰老,所以月季‘movie star’是乙烯敏感型品种。（2）1%,10%和50%的富氢水处理显著提升了切花月季‘movie star’的瓶插寿命、鲜重、最大花径和水分平衡值,提高了观赏品质。而与对照（蒸馏水处理）相比,100%富氢水处理不仅没有延长瓶插寿命,而且还减少了鲜重、最大花茎和水分平衡值,降低了观赏品质。可见,低浓度的富氢水可以延长瓶插寿命和提高观赏品质,其中1%的富氢水保鲜效果最好。（3）1%富氢水处理显著抑制了切花月季‘movie star’的乙烯释放量,但未推迟乙烯的跃变高峰。此外,1%富氢水显著降低了1-氨基环丙烷羧酸含量（ACC）、1-氨基环丙烷羧酸合成酶（ACS）和1-氨基环丙烷羧酸氧化酶（ACO）活性。可见,氢气能通过抑制内源乙烯的合成延缓其衰老。（4）1%富氢水处理抑制了乙烯合成基因Rh-ACS3和Rh-ACO1的表达水平。在月季初开期和盛开期,1%富氢水处理上调了乙烯受体基因Rh-ETR1的表达水平;在萎蔫期,1%富氢水下调了乙烯受体基因Rh-ETR3的表达水平。表明氢气能够抑制乙烯合成基因和调控乙烯受体基因的表达水平,延缓切花月季的衰老。

因此,1%富氢水能延长切花月季‘movie star’的瓶插寿命和提高观赏品质,是通过抑制乙烯合成基因和调控乙烯受体基因的表达水平。