ブルーライトは抗酸化防御システムへの影響によりカーネーション切花の花器寿命を改善する

Blue Light Improves Vase Life of Carnation Cut Flowers Through Its Effect on the Antioxidant Defense System.

• Mostafa Aalifar
• Sasan Aliniaeifard
• Mostafa Arab
• Mahboobeh Zare Mehrjerdi
• Shirin Dianati Daylami
• Margrethe Serek
• Ernst Woltering
• Tao Li

抄録

切花の市場性の向上と花器寿命の延長は、切花産業の発展にとって実用的な意義がある。切花の花器寿命を向上させるためには，長年にわたり花器環境の制御やポストハーベストの防腐剤の使用などの工夫がなされてきたが，照明環境が花器寿命に与える影響についてはほとんど見落とされてきた。本研究では，150μmol m s での白色光（400～730 nm），青色光（460 nm にピーク），赤色光（660 nm にピーク）の 3 つの LED 光スペクトルがカーネーション切花の花器寿命および生理生化学的特性に及ぼす影響を調べた。青色光(BL)を照射した場合，赤色光(RL)および白色光(WL)を照射した場合に比べて，花器の老化が著しく遅れるとともに，花器寿命が改善された。花弁中のHOとマロンジアルデヒド(MDA)含量は花期中に徐々に増加したが、BL照射花ではその増加が最も少なかった。その結果、BL曝露花はRL曝露花とWL曝露花に比べて高い膜安定性指数(MSI)を維持していた。また、抗酸化酵素（スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）、ペルオキシダーゼ（POD）、カタラーゼ（CAT）、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ（APX））の活性は、BL曝露花の花弁でRL曝露花およびWL曝露花と比較して高い値を示した。また、BL曝露花では、RL曝露花およびWL曝露花に比べて、花弁のカロテノイド含量の減少が遅れていた。光化学系IIの量子効率(Fv/Fm)が最大となり、ストマタが開いている割合が高くなった。また、花弁にはスクロースとグルコースが蓄積しており、BL曝露花ではRL曝露花とWL曝露花に比べて糖分濃度が高かった。以上のことから、BL照射はカーネーション切花の花弁の抗酸化防御システムおよび葉の光合成能に影響を与え、花期の寿命を向上させることが示唆された。

Improving marketability and extension of vase life of cut flowers has practical significance for the development of the cut flower industry. Although considerable efforts have been made over many years to improve the vase life of cut flowers through controlling the immediate environment and through post-harvest use of floral preservatives, the impact of lighting environment on vase life has been largely overlooked. In the current study, the effect of three LED light spectra [white (400-730 nm), blue (peak at 460 nm), and red (peak at 660 nm)] at 150 μmol m s on vase life and on physiological and biochemical characteristics of carnation cut flowers was investigated. Exposure to blue light (BL) considerably delayed senescence and improved vase life over that of flowers exposed to red light (RL) and white light (WL). HO and malondialdehyde (MDA) contents in petals gradually increased during vase life; the increase was lowest in BL-exposed flowers. As a consequence, BL-exposed flowers maintained a higher membrane stability index (MSI) compared to RL- and WL-exposed flowers. A higher activity of antioxidant enzymes [superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX)] was detected in petals of BL-exposed flowers, compared to their activities in RL- and WL-exposed flowers. In BL-exposed flowers, the decline in petal carotenoid contents was delayed in comparison to RL- and WL-exposed flowers. Maximum quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and a higher percentage of open stomata were observed in leaves of BL-exposed flowers. Sucrose and glucose contents accumulated in petals during vase life; sugar concentrations were higher in BL-exposed flowers than in RL- and WL-exposed flowers. It is concluded that BL exposure improves the vase life of carnation cut flowers through its effect on the antioxidant defense system in petals and on photosynthetic performance in the leaves.

Copyright © 2020 Aalifar, Aliniaeifard, Arab, Zare Mehrjerdi, Dianati Daylami, Serek, Woltering and Li.