閆世江,張建軍,張繼寧,劉 潔
(1山西省農業(yè)科學院蔬菜研究所,山西太原,030031;2遼寧省鞍山市園藝科學研究所;3山西省農業(yè)科學院科技情報研究所)
烯效唑(S3307)是一種新型生長延緩劑,具有強烈的生長調節(jié)功能和殺菌作用[1,2,3]。目前多用于大田作物上,在黃瓜上的應用集中在種子包衣[4]、培育幼苗[5]、株型改良[6,7]、提高抗逆性[8]、提高產量等方面[8,9]。對于烯效唑對黃瓜品質的影響少見報道,隨著我國加入WTO,黃瓜品質越來越受到育種家的重視。本試驗使用S3307在黃瓜初花期噴施,研究其對株高、莖粗、單株產量及品質的影響,同時探討其作用機制,為黃瓜果實成熟過程中生理生化機理的研究提供理論依據。
試驗于2006年在沈陽農業(yè)大學園藝學院育種基地進行。試材為中農8號,由園藝學院黃瓜育種課題提供。烯效唑(S3307)從浙江省農業(yè)科學院植物保護研究所購買。
1.2.1 S3307促進黃瓜著色有效濃度的篩選 2005年7月將黃瓜種子播種于沈陽農業(yè)大學園藝學院蔬菜育種基地1號溫室,每品種20粒種子,30 d后定植于14號溫室,在初花期用0,50,100,150,200,250 mg·L-1等6個質量濃度的S3307噴施,噴施程度以葉正反面均勻布滿霧狀水滴為度。3次重復;果實成熟時取樣,測定果皮葉綠素含量,并對測定數(shù)據進行分析,確定有效的濃度。
1.2.2 S3307對黃瓜品質的影響 2006年3月,將黃瓜種子播種于沈陽農業(yè)大學園藝學院蔬菜育種基地1號溫室,每品種20粒種子,30 d后定植于14號溫室,用上一次篩選出S3307的最有效濃度處理果實,處理方法同上,在果實成熟前10 d(6月15日)開始取樣,每2 d取樣1次,取植株第3~5葉位成熟葉片測定果皮葉綠素與類胡蘿卜素含量(采用丙酮法),測定黃瓜株高、莖粗、單株產量,選取相同節(jié)位果實測定有機酸含量(采用指示劑法)、果實可溶性糖含量(采用蒽酮法)、Vc含量(采用分光光度計法)、可溶性蛋白含量(采用考馬斯亮藍法)[10]。數(shù)據處理采用DPS軟件進行。
S3307顯著提高了黃瓜葉綠素含量,以50 mg·L-1處理效果最好,達2.8 mg·g-1(圖1)。隨藥劑濃度升高,葉綠素含量下降,但均高于對照。因此確定50 mg·L-1S3307的處理為最佳處理濃度。
圖1 S3307對黃瓜葉綠素含量的影響
隨著黃瓜的成熟,葉綠素含量不斷增加,變化趨于平緩,經S3307處理的其含量各時期均比對照的高(圖2)。
隨著黃瓜的成熟,果皮中類胡蘿卜素含量不斷上升,經S3307處理的其含量均比對照高(圖3)。
2.3.1 果實成熟過程中株高變化規(guī)律及S3307對其的影響 隨著黃瓜的成熟,植株株高不斷上升,但經S3307處理后的株高均比對照低(圖4)。
2.3.2 果實成熟過程中莖粗變化規(guī)律及S3307對其的影響 隨著黃瓜的成熟,莖粗不斷上升,但經S3307處理后的莖粗均比對照低(圖5)。
圖2 黃瓜果皮葉綠素含量變化規(guī)律及S3307對其的影響
圖3 黃瓜果皮類胡蘿卜素含量變化規(guī)律 及S3307對其的影響
圖4 黃瓜株高變化規(guī)律及S3307對其的影響
圖5 黃瓜莖粗變化規(guī)律及S3307對其的影響
2.3.3 果實成熟過程中單株產量變化規(guī)律及S3307對其的影響 隨著黃瓜的成熟,單株產量不斷上升,但經S3307處理后的均比對照低(圖6)。
2.4.1 果實成熟過程中有機酸含量變化規(guī)律及S3307對其的影響 在果實成熟前有機酸含量下降,趨于平緩,而經S3307處理的有機酸含量緩慢下降,比對照含量低(圖7)。
圖6 黃瓜單株產量變化規(guī)律及S3307對其的影響
圖7 黃瓜有機酸含量變化規(guī)律及S3307對其的影響
2.4.2 果實成熟過程中可溶性糖含量變化規(guī)律及S3307對其的影響 可溶性糖含量變化不大,對照和處理均緩慢升高,處理的始終高于對照的(圖8)。
2.4.3 果實成熟過程中Vc含量變化規(guī)律及S3307對其的影響 對照的變化很小,而經S3307處理的黃瓜成熟前期Vc含量升高幅度較小,但在4 d后含量大幅增加(圖9)。說明S3307對黃瓜的后期成熟影響較大。
圖8 黃瓜可溶性糖含量變化規(guī)律及S3307對其的影響
圖9 黃瓜Vc含量變化規(guī)律及S3307對其的影響
圖10 黃瓜可溶性蛋白質含量變化規(guī)律及S3307對其的影響
2.4.4 果實成熟過程中可溶性蛋白變化規(guī)律及S3307對其的影響 對照的變化很小,而經S3307處理的黃瓜可溶性蛋白質含量比對照高(圖10),成熟前期升高幅度較大,后期較小。
50 mg·L-1的S3307具有明顯的延緩黃瓜生長,使株高、莖粗、單株產量生長變慢,并促進果實著色的作用,在果實成熟過程中,通過增加葉綠素、類胡蘿卜素等色素含量、降低有機酸含量可促進可溶性糖含量、Vc含量、可溶性蛋白質含量增加。
S3307是目前活性較高的植物生長延緩劑,其主要生理作用是延緩生長和抑菌。這與本次研究的結論相同。它的作用機理已經明確:S3307作為三唑類植物生長延緩劑,主要通過抑制貝殼杉烯氧化酶活性來阻斷GA的生物合成,降低內源GA水平,同時又可降低生長素(IAA)的水平[12]。據報道[11],內源GA和IAA有抑制花色素生物合成的作用,而內源脫落酸(ABA)較高水平可促進花色素的合成。在本試驗中,S3307可能是通過降低GA,IAA和提高ABA的水平來促進黃瓜果實著色,對此有待進一步研究。
陳世平等[13]、陳燕等對溫州蜜柑[14]、于洋等[15]對京亞和夕陽紅葡萄、楊偉力等[16]對馬鈴薯的研究表明,葉面噴施S3307對果實品質的改善有促進作用[17],這與本實驗的結論相同,這可能是由于經烯效唑處理葉綠素含量增加,光合呼吸速率增值,可溶性蛋白含量減少,還原糖、總糖含量明顯增加[18]。另有報道[19,20],糖不僅是花色素合成的前體物質,而且還誘導某些關鍵酶的活性,對此有待于進一步的研究。
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