摘要:以盆栽小白菜(Brassica rapa L.)為試驗(yàn)材料,研究葉面噴施不同體積分?jǐn)?shù)(0%、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、3.0%)丙三醇對(duì)小白菜生長(zhǎng)及生理特性的影響。結(jié)果表明,小白菜地上部鮮重和干重均隨丙三醇體積分?jǐn)?shù)的提高呈先上升后下降的趨勢(shì),以0.3%處理的效果最好。與對(duì)照相比,隨丙三醇處理體積分?jǐn)?shù)的提高,各處理小白菜硝酸鹽含量顯著降低,可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性總酚和類(lèi)黃酮含量均有所增加,超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性均顯著提高。
關(guān)鍵詞:小白菜(Brassica rapa L.); 丙三醇; 生長(zhǎng); 生理特性
中圖分類(lèi)號(hào):S634.3;Q945.79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2015)09-2146-03
丙三醇,又稱(chēng)甘油、洋密,是一種無(wú)色、無(wú)臭、甜味的黏稠狀液體,其冰點(diǎn)低、吸濕性好、溶解性強(qiáng),具有醇類(lèi)物質(zhì)的一般化學(xué)性質(zhì)[1],據(jù)報(bào)道,丙三醇有2 000多種用途[2],廣泛應(yīng)用于食品業(yè)(包括飲料)、醫(yī)藥業(yè)和化妝品等行業(yè)。
丙三醇因含三個(gè)醇羥基,極性很強(qiáng),故極易溶于水, 能與水以任何比例混溶, 可隨水被植物吸收[3]。適宜濃度的丙三醇可以提高低溫逆境條件下煙草種子發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)[4];鄭群等[5]發(fā)現(xiàn)1%的丙三醇可以促進(jìn)瓜爾豆種子的萌發(fā),提高種子活力;50%丙三醇處理對(duì)梔子花的干燥效果最好,觀賞效果最佳[6];適宜濃度的丙三醇可以增加苗木束縛水含量,提高樟子松春季造林成活率[3];徐廣輝等[7]研究表明,葉面噴施丙三醇可以降低韭菜硝酸鹽含量,同時(shí)提高可溶性蛋白質(zhì)含量。試驗(yàn)以小白菜為供試材料,采用基質(zhì)培養(yǎng)條件下葉面噴施的方法,研究不同施用濃度下丙三醇對(duì)小白菜生長(zhǎng)及生理特性的影響,旨在為丙三醇在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2013年10~12月在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試小白菜(Brassica rapa L.)為市售四季矮腳黑葉甜白菜。2013年10月17日播種,以珍珠巖為基質(zhì)進(jìn)行穴盤(pán)育苗。幼苗長(zhǎng)到三葉一心時(shí),選取生長(zhǎng)一致的健壯幼苗移至栽培袋(直徑28 cm,高24 cm)中,盆中基質(zhì)為泥炭和椰糠,體積比2∶1。試驗(yàn)丙三醇處理共設(shè)6個(gè),體積分?jǐn)?shù)分別為0%(CK)、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%和3.0%,各處理均3次重復(fù),對(duì)照噴施等量清水。移植5 d以后進(jìn)行噴施處理,以后每隔10 d噴1次,共噴3次,噴霧時(shí)以葉片正反兩面均勻布滿小液滴為準(zhǔn)。于最后一次噴施后3 d采收取樣,測(cè)定小白菜相關(guān)生長(zhǎng)和生理指標(biāo)。
1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法
地上部鮮重用天平稱(chēng)量;地上部放入烘箱中,105 ℃殺青 15 min,然后在80 ℃烘至恒重,用萬(wàn)分之一分析天平稱(chēng)取干重;采用李合生等[8]的方法測(cè)定硝酸鹽含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性,類(lèi)黃酮和可溶性酚含量采用Pirie等[9]的方法測(cè)定。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,單因素分析采用Duncan法。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇對(duì)小白菜生長(zhǎng)的影響
由表1可知,與對(duì)照相比,小白菜地上部鮮重隨丙三醇體積分?jǐn)?shù)的提高呈先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)丙三醇體積分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí),地上部鮮重最高,比對(duì)照增加17.03%,與對(duì)照差異顯著;丙三醇體積分?jǐn)?shù)為3.0%時(shí),小白菜地上部鮮重比對(duì)照降低52.20%,與對(duì)照差異顯著。小白菜干重與鮮重變化趨勢(shì)相同,干重在丙三醇體積分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)最高,體積分?jǐn)?shù)為3.0%時(shí)最低。
2.2 不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇對(duì)小白菜品質(zhì)的影響
由表2可知,與對(duì)照相比,不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇均可顯著降低小白菜的硝酸鹽含量,體積分?jǐn)?shù)越低效果越好,各處理與對(duì)照相比降幅為28.21%~52.14%;不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇處理顯著提高了可溶性糖含量,但不同處理提高程度不同,體積分?jǐn)?shù)為1.0%時(shí)可溶性糖含量最高,比對(duì)照增加80.67%。不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇處理的小白菜可溶性蛋白質(zhì)含量均高于對(duì)照,除體積分?jǐn)?shù)為3.0%時(shí)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異外,其他各處理均與對(duì)照差異顯著,其中體積分?jǐn)?shù)0.3%處理的可溶性蛋白質(zhì)含量最高,比對(duì)照增加39.91%。
2.3 不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇對(duì)小白菜可溶性總酚和類(lèi)黃酮含量的影響
由表3可以看出,葉面噴施丙三醇顯著增加了小白菜可溶性總酚含量,其中以體積分?jǐn)?shù)3.0%處理的噴施效果最佳,比對(duì)照增加37.28%,但各處理間差異不顯著。與對(duì)照相比,噴施丙三醇顯著提高了小白菜類(lèi)黃酮含量,各處理增幅為60.53%~71.39%,其中以體積分?jǐn)?shù)3.0%的處理效果最好。
2.4 不同體積分?jǐn)?shù)丙三醇對(duì)小白菜抗氧化酶活性的影響
由表4可知,丙三醇各處理小白菜POD、SOD和CAT活性(以鮮重計(jì))均顯著高于對(duì)照,但不同處理提高程度有所不同。與對(duì)照相比,各處理POD活性增幅為21.51%~54.73%;SOD活性增幅為7.89%~ 49.04%,且兩種酶活性隨丙三醇體積分?jǐn)?shù)的增大而增加;CAT活性增幅為56.70%~114.44%。
3 小結(jié)與討論
徐廣輝等[7]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)丙三醇體積分?jǐn)?shù)為1.0%~3.0%時(shí),韭菜產(chǎn)量較高,增產(chǎn)最高可達(dá)31.71%,同時(shí)1.0%的丙三醇可顯著降低韭菜硝酸鹽含量,提高可溶性蛋白質(zhì)含量。徐廣輝[10]的研究也表明,1.0%的丙三醇處理可顯著降低茄子硝酸鹽含量?;|(zhì)培養(yǎng)條件下,噴施丙三醇對(duì)小白菜品質(zhì)和產(chǎn)量均有明顯的促進(jìn)效果,隨丙三醇體積分?jǐn)?shù)的增加,小白菜產(chǎn)量先升高后降低,丙三醇體積分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)小白菜產(chǎn)量最高;硝酸鹽含量與丙三醇體積分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān),丙三醇處理下可溶性糖含量顯著提高,可溶性蛋白質(zhì)含量除3.0%處理外, 其余處理均顯著提高。
類(lèi)黃酮等酚類(lèi)物質(zhì)是所有高等植物中含有的次生代謝物,具有很強(qiáng)的自由基清除能力,對(duì)植物適應(yīng)環(huán)境脅迫起著重要的作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,所有處理中可溶性總酚和類(lèi)黃酮含量均顯著高于對(duì)照,但各處理間差異不顯著。
SOD、POD和CAT是植物抗氧化物酶,是防御膜脂過(guò)氧化的主要酶[11],主要作用是清除植株體內(nèi)的活性氧自由基,當(dāng)其作用失衡時(shí)會(huì)導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物的積累。正常情況下SOD活性穩(wěn)定,當(dāng)植物遭受逆境脅迫時(shí),體內(nèi)超氧陰離子水平提高,SOD活性也增加,從而對(duì)植物進(jìn)行保護(hù)。在清除超氧陰離子的時(shí)候,同時(shí)又有H2O2生成。H2O2可產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基和單線態(tài)分子氧,這將對(duì)植物細(xì)胞造成很大的傷害,產(chǎn)生的H2O2由POD和CAT去除[12]。研究結(jié)果表明,SOD和POD活性與丙三醇體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān),CAT活性也不同程度增加,表明通過(guò)葉面噴施丙三醇促進(jìn)了SOD、POD和CAT活性氧清除酶的活性,從而提高了小白菜對(duì)逆境的抵抗能力。
綜上所述,試驗(yàn)條件下葉面噴施丙三醇可提高小白菜的產(chǎn)量,改善小白菜的品質(zhì),并可增加可溶性總酚和類(lèi)黃酮含量,提高活性氧清除酶SOD、POD和CAT的活性。丙三醇體積分?jǐn)?shù)為0.3%時(shí)小白菜的增產(chǎn)效果最好。
參考文獻(xiàn):
[1] 沈 偉.甘油的生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀及技術(shù)開(kāi)發(fā)新進(jìn)展[J].廣州化工,2009,37(6):62-64.
[2] 范 凱.甘油的生產(chǎn)、應(yīng)用及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)[J].現(xiàn)代化工,1996(5):33-36.
[3] 李大林,魯艷華,戴繼先,等.丙三醇處理苗木提高樟子松造林成活率試驗(yàn)研究[J].河北林果研究,2002,17(4):323-324.
[4] 馬文廣,崔華威,李永平,等.不同藥劑處理對(duì)低溫逆境下煙草種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].科技通報(bào),2011,27(6):873-880.
[5] 鄭 群,呂國(guó)華,李 輝,等.CaCl2和甘油對(duì)瓜爾豆種子活力的影響[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,5(1):20-23.
[6] 傅 平,沈永梅,夏晶暉.2種液劑對(duì)梔子花的干燥效果研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(17):9185-9221.
[7] 徐廣輝,高志奎,李祥莉,等.葉面噴施丙三醇對(duì)韭菜硝酸鹽含量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,30(1):13-16.
[8] 李合生,孫 群,趙世杰.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000.
[9] PIRIE A,MULLINS M G.Changes in anthocyanin and phenolics content of grapevine leaf and fruit tissues treated with sucrose, nitrate,and abscisic acid[J].Plant Physiology,1976,58(4):468-472.
[10] 徐廣輝.碳素對(duì)韭菜和茄子硝酸鹽含量及有關(guān)生理生化指標(biāo)的影響[D].河北保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.
[11] APEL K,HIRT H. Reactive oxygen species:Metabolism,oxidative stress, and singnal transduction[J].Annual Review of Plant Biology,2004,55:373-399.
[12] 張美萍,陜永杰,江玉珍,等.稀土微肥對(duì)鹽脅迫下黃豆幼苗抗氧化酶的影響[J].稀土,2009,30(6):53-56.