葉迪，施江，高雙成，王占營，史國安?

1河南科技大學(xué)牡丹學(xué)院/洛陽市牡丹生物學(xué)重點實驗室，河南洛陽 471023；2洛陽農(nóng)林科學(xué)院牡丹研究所，河南洛陽 471000

0 引言

【研究意義】牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）鮮切花是國內(nèi)外切花市場的高檔花材，極具市場發(fā)展前景。通常切花觀賞的核心是花朵，但花瓣衰老脫落在很大程度上決定著一朵花的觀賞價值和經(jīng)濟價值的高低，對花卉業(yè)至關(guān)重要[1-5]。牡丹切花離開母體后衰老加快，開放時間明顯縮短，觀賞品質(zhì)受到嚴(yán)重影響，制約了牡丹切花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[6]，深入開展牡丹切花保鮮理論與技術(shù)研究具有重要意義。【前人研究進展】‘洛陽紅’是乙烯敏感型花卉，瓶插期間出現(xiàn)明顯的乙烯躍變現(xiàn)象[6-9]。牡丹花朵開放和衰老脫落受到多方面因素的調(diào)控，包括溫度、外源糖、乙烯及其作用抑制劑等[8-15]，萎蔫和落瓣是其主要衰老特征。器官脫落是高等植物生命周期中一個重要的發(fā)育事件[16]，包括衰老葉片、幼蕾、幼鈴、成熟果實、成熟種子，以及花朵和部分花器官的脫落等[17-18]。器官脫落是調(diào)節(jié)植物體內(nèi)有機營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)的合理轉(zhuǎn)運與再分配的重要過程[19]，花瓣脫落也屬于正常脫落現(xiàn)象之一[20]。植物器官發(fā)生脫落的區(qū)域稱為離區(qū)或離層（absciss zone，AZ），由幾層小而細(xì)胞質(zhì)密集的細(xì)胞組成，細(xì)胞之間缺乏大的空泡和成熟特征[21]，類似于未分化細(xì)胞[22]。不同植物類型、不同器官與組織中花瓣離層細(xì)胞層數(shù)存在一定差異，如擬南芥（Arabidopsis thaliana）花瓣的離層細(xì)胞有 4—6層[16]，水稻離層細(xì)胞有 12層[23]。植物花瓣或花被離層部位一般在花瓣基部與花托相連，當(dāng)花瓣開啟衰老進程時，激活相關(guān)代謝過程，開始釋放水解酶類，離層細(xì)胞壁降解，進而離層細(xì)胞發(fā)生解體，最終導(dǎo)致花瓣脫落[19,24]。乙烯和生長素共同控制著植物離層細(xì)胞的解體過程[25-26]。生物體內(nèi)重要的發(fā)育過程都有生長素參與，依賴Trp的TAA/YUC合成途徑將Trp轉(zhuǎn)化為IAA，調(diào)控植物的生長發(fā)育[27]。生長素梯度學(xué)說指出，離層的生長素梯度變化能啟動脫落，乙烯能夠加速這一過程[17,28]。在許多不同的物種（擬南芥、番茄）和器官（葉片、花瓣、花朵和果實等）中，乙烯加速離層的形成，促進器官脫落[25,29]。外源施用乙烯或乙烯利能促進植物器官的脫落，外源乙烯處理加快石斛蘭和玫瑰花朵脫落[30-31]。在月季切花衰老過程中，生長素含量逐漸降低，而高含量生長素能抑制器官脫落[25]，生長素的轉(zhuǎn)運調(diào)控了蔗糖向花瓣的運輸，延緩了乙烯誘導(dǎo)的花瓣脫落[32]?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于牡丹切花花瓣衰老脫落機制研究的報道尚少?；谇捌谘芯?，推測牡丹花朵開放和衰老中呼吸躍變受到乙烯和生長素的共同調(diào)控，其中伴隨著離層水解酶類活性升高以及相關(guān)基因表達變化。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究用乙烯拮抗劑（AVB）預(yù)處理，結(jié)合乙烯釋放劑乙烯利（CEPA）預(yù)處理，觀測牡丹‘洛陽紅’切花瓶插過程中花瓣脫落的生理效應(yīng)，以期為牡丹切花保鮮技術(shù)研究提供理論支持。

1 材料與方法

試驗于2019年在河南科技大學(xué)洛陽市牡丹生物學(xué)重點實驗室進行。

1.1 試材及取樣

供試材料為‘洛陽紅’牡丹，于2019年4月14日取自牡丹實驗基地，采取開放程度二級（綻口期）的牡丹花枝，采后放入置有冰袋的泡沫箱中，保濕并快速運回實驗室。選取生長狀態(tài)一致的切花，在水中剪切花枝至25 cm，保留2—3片復(fù)葉。

將花枝隨機分為4組，每組40枝。4個處理包括：對照組用去離子水預(yù)處理1 h（CK）；20 μL·L-1乙烯拮抗劑可利鮮（商用乙烯拮抗劑，荷蘭可利鮮公司產(chǎn)品）預(yù)處理1 h（AVB）；20 μL· L-1外源乙烯釋放劑乙烯利（40%CEPA，江蘇安邦電化有限公司）預(yù)處理1 h（CEPA）；AVB預(yù)處理1 h，接著再用CEPA預(yù)處理1 h（AVB+CEPA）。預(yù)處理結(jié)束后，用去離子水單枝瓶插。觀察花枝形態(tài)和瓶插壽命，瓶插過程中測定花瓣生理指標(biāo)，并采取 1 cm長度的花瓣基部樣品，經(jīng)液氮速凍后保存在-80℃?zhèn)溆谩?/p>

瓶插環(huán)境溫度設(shè)為 23—25℃，相對濕度在50%—60%，光照12 h/光暗12 h。

1.2 測定指標(biāo)與方法

1.2.1 離區(qū)細(xì)胞形態(tài)觀察 將切花的花朵整體切下，縱切為兩半，徒手撕取帶有花托的花瓣，將花瓣上部分切除，留取1 cm帶有花托的花瓣基部，在解剖鏡下用尖頭鑷和刀片撕取合適的切片，用70%乙醇固定，5%番紅染色，依次用70%、85%和95%乙醇梯度沖洗，再用 0.05%固綠復(fù)染色，100%乙醇固色，50%乙醇-50%二甲苯混合溶液透明，100%二甲苯固定，中性樹膠封片，在普通光學(xué)顯微鏡下觀察拍照，放大倍數(shù)為10 倍[33]。

1.2.2 瓶插品質(zhì) 從瓶插0 d起，每天在同一時間觀察統(tǒng)計花朵的開放等級，測量花朵直徑，記錄花朵的開放和衰老進程。最佳觀賞期為半開期到50%花枝進入始衰期的天數(shù)；瓶插壽命為瓶插0 d到50%花枝花瓣開始萎蔫落瓣的天數(shù)。

1.2.3 花瓣抗脫落力 依據(jù)物理力學(xué)原理，自制一個測力裝置。用脫脂棉包裹花枝后固定到工作臺上，用長尾夾夾緊花瓣中部，鏈接一根光滑的細(xì)尼龍繩，繩子另一端穿過兩個無阻尼的定滑輪，鏈接上與長尾夾等質(zhì)量的小砝碼盤，在砝碼盤中增加砝碼，直至花瓣脫落，記錄添加砝碼的總質(zhì)量。在每一次測量中，花枝和砝碼盤的高度以及繩子的長度和角度都保持不變。每個時間點測定外、內(nèi)層花瓣的抗脫落力，每個測定5個重復(fù)，并計算測量值的平均值。依據(jù)作用力與反作用力相等的原理，統(tǒng)計花瓣抗脫落力的大小。

1.2.4 乙烯釋放速率、ACC含量、ACS和ACO活性 參照王哲等[34]的方法，取花瓣基部0.5 cm稱量后放入集氣瓶中，靜置3 h后采用頂空法，抽取5 mL混合氣體注入氣相色譜儀中，測定乙烯釋放速率。試驗使用GC-7890Ⅱ氣相色譜儀（上海天美）測定，分析檢測器為FID檢測器，分析條件為進樣口溫度120℃，Porapak Q 色譜柱，柱長2 m，內(nèi)徑3 mm，柱溫45℃，檢測口溫度140℃，燃?xì)猓℉2）流速25 mL·min-1，載氣（N2）流速 25 mL·min-1，空氣流速 250 mL·min-1。

1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropane1-carboxylate acid，ACC）含量采用Concepcion[35]的方法測定。

ACS（ACC synthase）活性采用 FERNáNDEZMACULET和 YANG[36]的方法測定。ACO（ACC oxidase）活性采用KATO和HYODO[37]的方法測定。

1.2.5 生長素（IAA）含量 參考YANG 等[38]的方法，采用酶聯(lián)免疫吸附分析法（ELISA）檢測花瓣基部IAA含量。取0.5 g花瓣基部樣品加提取液快速勻漿，4℃冰箱放置4 h，4 000 r/min離心10 min，取上清液，沉淀中加1 mL提取液，混合均勻，置4℃再提取1 h，離心得上清，合并上清液過C-18固相萃取柱，將過柱后的樣品轉(zhuǎn)入5 mL塑料離心管中，氮吹儀吹干，用樣品稀釋液稀釋至1 mL。樣品測定按ELISA試劑盒說明書進行，試劑盒由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生長調(diào)控重點實驗室提供。

1.2.6 IAAO活性 參考張志良[39]分光光度法改進試驗溫度和反應(yīng)條件，測定花瓣基部IAA氧化酶（IAAO）活性。取0.5 g花瓣基部樣品加5 mL pH 6.0磷酸緩沖液冰浴勻漿，4 000 r/min離心15 min，上清液即為酶液，試管中加氯化錳1 mL、二氯酚1 mL、IAA標(biāo)品2 mL、磷酸緩沖液5 mL、酶液1 mL，混合均勻，弱光條件下置于30℃水浴中孵育30 min，吸取混合液2 mL，加入FeCl3和過氯酸混合液，搖勻置于40℃的黑暗處保溫30 min，顯色后用分光光度計測定A530吸光值。

1.2.7 水解酶類活性 果膠甲酯酶（PME）活性測定參考 LOHANI等[40]的方法；多聚半乳糖醛酸酶（PG）和 β-葡萄糖苷酶（BG）測定參考曹建康[41]等的方法。

1.3 基因表達分析

使用RNAprep Pure Plant Plus Kit（北京天根科技有限公司）提取‘洛陽紅’花瓣的總RNA，用Fastking cDNA 第一鏈合成試劑盒（北京天根科技有限公司）將 RNA 進行反轉(zhuǎn)錄獲得 cDNA，選擇PsD-GAPDH作為內(nèi)參基因，測定瓶插過程中PsETR1、PsCTR1、PsEIN3、PsERF1、PsYUCCA10、PsPIN1、PsPME1、PsPG1、PsBG1的相對表達量。熒光實時定量PCR反應(yīng)在Roche Light Cycle 96 PCR儀上進行。反應(yīng)體系和反應(yīng)程序參照 TB GreenTMPremix Ex TaqTMⅡ（Tli RNaseH Plus）說明書進行。引物（表1）委托華大基因股份有限公司合成。

表1 qRT-PCR引物序列Table 1 The primer sequences for qRT-PCR

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2016軟件及SPSS20.0進行數(shù)據(jù)整理及圖表繪制，在顯著性檢驗的基礎(chǔ)上采用Duncan多重比較進行顯著性分析，顯著水平P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 花瓣離區(qū)形態(tài)

‘洛陽紅’切花衰老過程中花瓣逐漸萎蔫脫落，從靠近雌蕊的內(nèi)層花瓣最早開始脫離花托，靠近萼片的外層花瓣最后脫落。圖1-A為切花花器官分布情況，圖1-B為切花盛開期花瓣和花托的連接狀態(tài)，圖1-C為解剖鏡下與花托相連的單片花瓣，圖1-D和圖1-E為花瓣與花托相連的細(xì)胞狀態(tài)。圖1-E為離區(qū)放大部分，上半部分為正?；ò昙?xì)胞，排列規(guī)則緊密，接近離層的部分細(xì)胞逐漸變小，下半部分為花托細(xì)胞，排列疏松不規(guī)則，中間相連的部分為離層細(xì)胞，約有 2—5層，部分細(xì)胞已經(jīng)轉(zhuǎn)化為橫向排列的細(xì)胞，與花瓣和花托的細(xì)胞形態(tài)明顯不同。

2.2 切花形態(tài)和瓶插品質(zhì)變化

CK瓶插1 d后進入盛開期，4 d時花瓣開始萎蔫失水，6 d開始落瓣；與CK相比，AVB處理在2 d時達到盛花期且一直不脫落；CEPA處理在4 d時花瓣逐漸失水萎蔫，且花徑較大，5 d開始脫落，至6 d結(jié)束瓶插；AVB+CEPA處理在4 d時花瓣逐漸失水萎蔫，但在7 d時才開始脫落（圖2）。AVB預(yù)處理能明顯延緩切花花瓣脫落，CEPA加快花瓣脫落，而 CEPA能夠部分抵消 AVB的抗脫落效應(yīng)，說明乙烯在調(diào)控‘洛陽紅’花瓣脫落過程中起著重要的生理作用。

由表2可知，牡丹切花在瓶插過程中，CK組的瓶插壽命、最佳觀賞期和最大花徑分別為（5.9±0.3）d、（4.5±0.5）d和（11.15±2.2）cm。與對照組相比，CEPA預(yù)處理瓶插壽命縮短了1.1 d，最佳觀賞期縮短了0.4 d，最大花徑增大了1.71 cm；AVB預(yù)處理最大花徑增大了1.04 cm（P＜0.05）；AVB+CEPA組瓶插壽命縮短了0.1 d，最佳觀賞期縮短了0.2 d，最大花徑增大了1.71 cm，均達到顯著水平（P＜0.05）。乙烯拮抗劑 AVB預(yù)處理延緩了牡丹切花的衰老進程，而外源乙烯釋放劑CEPA則加速花朵開放和衰老，意味著調(diào)控乙烯代謝能夠有效地調(diào)控‘洛陽紅’切花的瓶插品質(zhì)。

表2 牡丹切花瓶插品質(zhì)變化Table 2 Changes of quality of cut tree peony flowers in vase

2.3 花瓣脫落力學(xué)特性

圖3所示，‘洛陽紅’切花瓶插期間逐漸衰老脫落，外、內(nèi)層花瓣抗脫落力有明顯差異。外層花瓣的抗脫落力整體比內(nèi)層大，均呈下降趨勢。瓶插前期（0—4 d），CK處理和AVB處理抗脫落力下降較緩，4 d后外、內(nèi)層花瓣的抗脫落力均呈現(xiàn)大幅度下降，但AVB抗脫落力顯著高于CK，僅萎蔫、不脫落；CEPA瓶插期間外、內(nèi)層花瓣抗脫落力持續(xù)下降，始終低于其他處理，4 d時外層和內(nèi)層抗脫落力分別比CK降低了55.1%和56.1%（P＜0.05），5 d即出現(xiàn)脫落現(xiàn)象；AVB+CEPA處理外層花瓣抗脫落力變化趨勢與CEPA處理類似，至5 d時接近CK，而內(nèi)層抗脫落力變化在前3 d與CK接近，4 d才迅速下降，說明瓶插前期AVB與CEPA有一定的拮抗作用。表明‘洛陽紅’花瓣的抗脫落力能夠作為花朵衰老脫落特征的重要指標(biāo)，AVB通過抑制乙烯作用則顯著提高外層花瓣的抗脫落能力，外用乙烯釋放劑CEPA降低了內(nèi)、外層花瓣的抗脫落力，揭示花瓣離層結(jié)構(gòu)變化與脫落密切相關(guān)。

2.4 花瓣基部乙烯代謝

圖4-A所示，‘洛陽紅’瓶插期間花瓣基部有明顯的乙烯躍變特征?；ò昊康囊蚁┽尫潘俾食尸F(xiàn)先降低后上升再降低的趨勢。CK處理瓶插1 d時降到最低值，4 d時達到乙烯峰值；CEPA明顯提高了切花的乙烯峰值，且在瓶插期間一直高于其他處理；AVB降低并推遲了乙烯躍變峰值，乙烯釋放速率明顯低于CK和 CEPA處理，AVB+CEPA處理的乙烯躍變峰值也顯著低于CK。

瓶插前期（0—3 d）花瓣ACC含量變化不明顯，之后ACC含量迅速增加。與CK相比，AVB顯著降低瓶插中期（4—5 d）時花瓣ACC含量，而CEPA則明顯提高了瓶插后期花瓣ACC含量；AVB+CEPA處理僅在瓶插末期（6—7 d）高于CK（圖4-B）。花瓣ACS和ACO活性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，AVB抑制ACS和ACO酶活性，而CEPA促進酶活性，CEPA能部分抵消AVB的效應(yīng)（圖4-C和D）。說明‘洛陽紅’花瓣乙烯代謝在調(diào)控其衰老過程中有重要的生物學(xué)作用。

2.5 花瓣基部生長素代謝

圖5-A所示，CK處理花瓣基部IAA含量呈現(xiàn)先迅速上升后緩慢下降的趨勢，3 d時達到峰值，而后緩慢下降；AVB在5 d時的花瓣IAA含量達到峰值，末期（6—7 d）顯著低于CK，7 d時花瓣萎蔫而沒有明顯脫落；CEPA末期（5—6 d）花瓣IAA含量顯著低于CK；AVB+CEPA 第5天時花瓣IAA含量達到峰值，而后降低接著再升高。說明 AVB能提高瓶插后期花瓣基部IAA含量，而CEPA則降低瓶插后期花瓣基部 IAA含量。瓶插過程中，CK處理的花瓣基部IAAO活性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；AVB降低瓶插末期IAAO活性，CEPA促進瓶插中后期IAAO活性，而AVB+CEPA處理后期IAAO活性一直低于CK（圖5-B）。說明‘洛陽紅’瓶插中后期，IAA含量和IAAO活性與花瓣衰老脫落存在一定關(guān)系。

2.6 水解酶類活性變化

‘洛陽紅’花瓣基部的水解酶類活性變化趨勢明顯（圖6）。花瓣P(guān)ME活性前期上升緩慢，4 d后迅速增加，與CK相比，AVB處理明顯降低了PME活性，CEPA顯著升高PME活性，CEPA能夠抵消AVB的作用。花瓣基部BG和PG活性在瓶插前期變化平緩，瓶插4 d后迅速升高。說明瓶插過程中，花瓣基部的水解酶類活性與花瓣細(xì)胞衰老密切相關(guān)，其中BG活性升高早于PME和PG。

2.7 花瓣脫落相關(guān)基因差異表達

2.7.1 乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因PsETR1、PsCTR1、PsEIN3、PsERF1的表達 乙烯受體編碼基因 PsETR1和PsCTR1表達量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢（圖7-A、B）。CK處理瓶插前期（0.5—3 d）花瓣P(guān)sETR1處于較高的表達水平，1—2 d時AVB處理的峰值比CK顯著升高了 53.2%和 19.8%，中后期表達量較低；CEPA和AVB+CEPA處理瓶插初期（0.5—1 d）和后期（5—7 d）高于CK。CK處理瓶插3 d時花瓣P(guān)sCTR1表達量到達峰值，AVB處理的峰值較CK提前了2 d，CEPA處理較CK有不同程度的降低，AVB+CEPA處理則在前期較低，后期升高，說明PsCTR1的表達受乙烯拮抗劑（AVB）的影響，表達為上調(diào)，AVB和 CEPA有拮抗作用。

乙烯轉(zhuǎn)錄因子編碼基因 PsEIN3在花瓣中的表達量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，瓶插2 d時出現(xiàn)峰值（圖7-C）。AVB處理的瓶插初期（0.5—1 d）顯著低于CK，后期呈現(xiàn)波動變化；CEPA和AVB+CEPA處理的表達量總體上低于 CK。乙烯響應(yīng)因子編碼基因PsERF1的相對表達量呈現(xiàn)波動式變化趨勢（圖7-D），AVB處理的瓶插初期表達量增加后迅速下降，4 d時再次達到峰值，CEPA和AVB+CEPA處理初期的表達不明顯，1 d后表達量迅速增加。說明外源AVB和CEPA有通過乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)控內(nèi)源乙烯的生理作用。

2.7.2 花瓣生長素合成基因 PsYUCCA10和輸出載體蛋白基因 PsPIN1差異表達 花瓣 IAA合成酶基因PsYUCCA10表達量呈現(xiàn)先上升后迅速下降的趨勢，第5天出現(xiàn)峰值。AVB處理顯著抑制其表達，CEPA處理的表達量在瓶插1 d和4—6 d時顯著高于CK?；ò晟L素輸出載體蛋白 PsPIN1表達量呈現(xiàn)先上升后下降趨勢（圖8-B）。AVB處理表達量在瓶插前期（0.5—3 d）顯著低于CK，4—6 d時高于CK；CEPA處理瓶插0.5 d時的表達量也顯著高于CK，瓶插中期（2—3 d）顯著低于CK。結(jié)果表明切花瓶插過程中花瓣P(guān)sYUCCA10調(diào)控著IAA的合成，PsPIN1在生長素運輸方面也起到一定的調(diào)控作用，外源 AVB抑制花朵開放，CEPA促進花朵開放。

2.7.3 花瓣水解酶基因PsPME1、PsPG1和PsBG1差異表達 由圖9可知，瓶插過程中，花瓣P(guān)sPME1、PsPG1和PsBG1差異表達，變化模式明顯不同。CK處理瓶插早期0.5 d花瓣P(guān)sPME1呈現(xiàn)大幅升高后快速下降；AVB下調(diào)瓶插前期 PsPME1表達量，上調(diào)后期表達量；而CEPA的作用與AVB相反；AVB+CEPA處理的花瓣P(guān)sPME1表達量一直處于極低水平。除瓶插后期（5—6 d）外，CK處理瓶插PsPG1表達量呈現(xiàn)先迅速上升后緩慢下降的趨勢；AVB下調(diào)瓶插前期花瓣P(guān)sPG1表達量；CEPA前期（0.5—2 d）顯著上調(diào)花瓣P(guān)sPG1表達量，AVB+CEPA處理的前期（0.5—2 d）上調(diào)效應(yīng)明顯。CK瓶插過程中，PsBG1表達量逐漸升高，末期迅速降低；AVB瓶插后期（4—7 d）顯著下調(diào) PsBG1表達量。相對于瓶插期間 PsPME1和PsPG1表達量變化，PsBG1在瓶插中后期的持續(xù)升高可能與離層細(xì)胞解體直接相關(guān)。

3 討論

3.1 乙烯可能通過生長素調(diào)控牡丹花瓣脫落過程

植物器官的衰老脫落與乙烯和生長素的激素平衡密切相關(guān)，前期有關(guān)激素對落花落果的研究主要集中在模式植物擬南芥、番茄。擬南芥乙烯不敏感突變體ETR1-1和EIN2表現(xiàn)出抑制花器官脫落[16]；涉及乙烯信號傳導(dǎo)的EIN3-like類基因LeEIL的沉默，延遲了番茄花器官的脫落[42]。外源生長素NAA和生長素運輸抑制劑TIBA處理睡蓮中間花瓣，白天花朵開啟過程中，YUC8、YUC9和YUC10轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)，YUC5在花瓣晚間閉合時表達，表明晝夜花朵開啟階段細(xì)胞伸長與閉合階段細(xì)胞收縮的節(jié)律運動受到內(nèi)源生長素代謝的調(diào)節(jié)[43]。外源ETH能提前AheERF1/2表達高峰出現(xiàn)時間[44]，但在器官脫落過程中乙烯和生長素相互作用的分子機制還有待進一步分析。GAO等[24]檢測了ERF在月季花瓣離層中的表達，發(fā)現(xiàn) RhERF1和RhERF4的表達分別受到乙烯和生長素的影響，乙烯與生長素在調(diào)控花瓣脫落過程中可能存在拮抗作用。生長素酸生長理論認(rèn)為，植物細(xì)胞伸長生長受到內(nèi)源生長素的調(diào)控[45]。牡丹花的迅速開放是一個花瓣細(xì)胞伸長和質(zhì)量的不可逆生長過程[10]，花瓣的快速伸長生長受到高水平 IAA的調(diào)控，而衰老過程伴隨著 IAA水平的迅速下降與IAAO活性的上升（圖5）。本研究發(fā)現(xiàn) AVB+CEPA預(yù)處理能降低花瓣基部的乙烯峰值，但不能推遲乙烯躍變出現(xiàn)時間，兩者調(diào)節(jié)牡丹切花花朵開放與衰老的生理效應(yīng)存在拮抗作用。表明外源AVB和乙烯能夠調(diào)節(jié)‘洛陽紅’切花花瓣內(nèi)源IAA代謝與轉(zhuǎn)運過程，乙烯調(diào)控牡丹切花花瓣落瓣過程可能與內(nèi)源IAA的作用存在一定的關(guān)聯(lián)性。

3.2 乙烯對離層脫落細(xì)胞水解酶類的調(diào)控

離層細(xì)胞的產(chǎn)生不僅受激素的影響，還受到細(xì)胞壁代謝酶類調(diào)控。已有研究證實，花朵和果實等植物器官脫落主要受纖維素酶（EG）、PG和PME控制[41]。乙烯不僅加速植物落花落果進程，也能促進離區(qū)中誘導(dǎo)合成水解酶類，如纖維素酶和果膠酶[20]。研究表明，乙烯誘導(dǎo)的番茄花柄離區(qū)折斷強度的下降伴隨著細(xì)胞壁降解酶活性的升高[46]。齊明芳等[47]認(rèn)為，β-葡萄糖苷酶屬于纖維素酶類，通過糖化作用對花朵離區(qū)纖維素進行降解，從而導(dǎo)致花朵凋謝和自動脫落。PG參與多種植物器官的脫落，如大豆花莢[48]和豇豆花莢[49]等。本研究也證實外源乙烯拮抗劑（AVB）顯著降低4 d后離層水解酶類活性，下調(diào)前期PsPME1和PsPG1表達量，抑制細(xì)胞降解；外源CEPA顯著提高瓶插4 d后離層水解酶類活性，加速離區(qū)細(xì)胞壁降解，加快切花的衰老和脫落；AVB+CEPA提高4 d后PG活性，但BG和PME活性與CK相差不大，瓶插中后期AVB與CEPA存在拮抗效應(yīng)。說明內(nèi)源乙烯是調(diào)節(jié)水解酶的重要因素之一。牡丹花瓣離層細(xì)胞脫落涉及多重因素，進一步深入其分子生理機制研究能夠為切花保鮮技術(shù)與長壽命品種培育提供理論支撐。

4 結(jié)論

牡丹‘洛陽紅’切花瓶插期間存在明顯的乙烯躍變，內(nèi)源IAA含量先上升后下降，提高了乙烯促進衰老的敏感性，切花在瓶插6 d時即出現(xiàn)脫落；乙烯拮抗劑（AVB）推遲乙烯的躍變，并降低乙烯峰值，維持瓶插末期切花IAA含量，提高花瓣抗脫落力，降低離層水解酶類活性和水解酶類基因表達量，有效抑制切花花瓣的脫落；外源乙烯釋放劑（CEPA）促進乙烯躍變，提高乙烯釋放量，提高瓶插前期花瓣伸長過程中IAA含量，促進花朵開放，顯著提高離層水解酶類活性，切花瓶插 5 d時即出現(xiàn)萎蔫脫落；AVB與CEPA存在拮抗效應(yīng)，能降低乙烯峰值，但不能延遲乙烯躍變。說明內(nèi)源IAA參與了乙烯調(diào)控牡丹‘洛陽紅’切花花瓣離層細(xì)胞的衰老脫落過程。