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作为一种选择性的抗氧化剂和信号分子,氢气在生物医学方面的应用在近年来引起了国内外学者的广泛关注。过氧化胁迫加速了切花衰老的进程。富氢水(Hydrogen-rich water,HRW)预处理或瓶插是否会延缓切花的衰老,以及HRW预处理延缓切花衰老的机制,未见报导。本试验以乙烯跃变型切花香石竹(Dianthus caryophyllus)为试材,采用不同浓度的HRW对切花进行预处理,研究其对香石竹切花瓶插寿命、鲜重、花径等瓶插指标的影响,筛选出适宜香石竹瓶插的最佳HRW浓度。然后在前期试验的基础上,用10%的HRW预处理,分析香石竹切花采后5个发育阶段(开放前期、开放期、初萎期、萎蔫期和完全萎蔫期)花瓣中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,过氧化氢酶(Catalas,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性,以及呼吸速率和乙烯释放量的变化。采用代谢组学的方法,分析香石竹采后5个发育阶段代谢产物的变化。具体研究结果如下:(1)1%、10%、25%、50%、100%浓度的HRW对香石竹切花进行预处理,只有10%的HRW可显著延长香石竹的瓶插寿命,减缓瓶插后期切花鲜重的下降和花瓣萎蔫的速度,延长了香石竹切花的盛开期,减缓了衰老进程。(2)10%浓度的HRW预处理切花的初萎期和萎蔫期电解质外渗显著低于对照;与对照相比,10%HRW预处理后的香石竹切花初萎期和萎蔫期MDA含量显著下降,萎蔫期CAT、APX活性显著增加,完全萎蔫期POD活性显著增加,而未发现SOD活性的显著上升;乙烯释放延缓,乙烯高峰比对照推迟出现;呼吸速率显著低于对照,CO2释放高峰也推迟出现。(3)利用GC-MS的方法从香石竹花瓣中检测出76种化合物,其中有机酸22种,氨基酸17种,糖23种,糖醇7种,脂肪酸3种,其它化合物4种。通过偏最小二乘判别分析,结合变异权重参数从花瓣中筛选出18种相关代谢产物。发现,10%HRW预处理的切花花瓣在开放前期和开放期乙醇胺含量显著提高;在萎蔫初期苹果酸和柠苹酸的含量显著高于对照,苹果酸是是TCA循环的重要中间产物;瓶插后期,尤其是完全萎蔫期,与谷胱甘肽合成有关的5-羟脯氨酸,呼吸作用产物糖类以及细胞组分肌醇的相对含量显著低于对照。