張彩霞, 王星劍, 徐 磊, 陳祖枝, 王文婷, 胡 欣, 盧 婷, 黃碧陽, 鄭誠樂
(1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院,福建福州 350002; 2.福建省福安市農(nóng)業(yè)局,福建福安 355000)
穴盤育苗是利用穴盤作育苗容器,采用草炭、蛭石等輕基質(zhì)材料作育苗基質(zhì),1穴1粒,一次性成苗的現(xiàn)代化育苗方式[1]。目前,我國有2/3的蔬菜采用育苗移栽的方式栽培,而工廠化育苗主要以穴盤育苗為主[1-4]。因此,穴盤苗的運輸成為一個不可缺少的環(huán)節(jié),如何避免運輸途中低溫、弱光及高溫等脅迫對穴盤苗造成損傷,這對穴盤苗的貯藏運輸技術(shù)提出了更高要求。有研究表明,在幼苗期適量施用一定濃度的脫落酸(abscisic acid,簡稱ABA)、糖類物質(zhì)、一氧化氮(NO)等外源物可有效緩解逆境脅迫對植株造成的傷害,增強植株抗逆境能力,有利于種苗后期的生長恢復(fù)。通過施用外源物質(zhì)改善作物對逆境的適應(yīng)性,促進其產(chǎn)量和品質(zhì)的形成,是省力、省時而又高效的途徑之一。近年來研究發(fā)現(xiàn),在低溫、弱光、干旱、鹽脅迫、重金屬毒害等多種逆境條件下,鈣能夠有效調(diào)節(jié)植物的生長、發(fā)育、抗逆等生理反應(yīng)[5-6]。本研究以茄為試驗材料,研究貯運前葉面噴施Ca2+對貯運過程中茄穴盤苗生長、相關(guān)代謝物質(zhì)及定植后生長恢復(fù)能力的影響,以期為外源礦物質(zhì)的科學(xué)利用提供依據(jù)。
長卵黑茄品種秀娘,由農(nóng)友種苗(中國)有限公司提供;外源Ca2+、吐溫-20(CAS號:9005-64-5),由國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供。
1.2.1 外源Ca2+的噴施 試驗于2016年3-5月在福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院設(shè)施溫室和蔬菜生理生化實驗室進行。將茄種進行常規(guī)溫湯浸種催芽,待大部分種子露白,播種到50孔的穴盤中,育苗基質(zhì)為草炭 ∶珍珠巖 ∶蛭石按體積比 3 ∶1 ∶1 配制;將播種好的穴盤置于光照、溫度、濕度適宜的溫室中,隨機排列,待子葉展平,每4 d澆灌1次1/2日本山崎茄營養(yǎng)液;穴盤苗長到4葉1心后的第1、3天09:00和 21:00,分別對穴盤苗噴施含0.01%吐溫-20 Ca2+濃度分別為0、2、7、12、17、22 mmol/L的溶液,編號依次為CK、G11、G22、G33、G44、G55,噴壺平放噴施,每次每穴盤噴施溶液 80 mL,以葉面均勻布滿液珠但不流下為宜。每個處理2個穴盤,重復(fù)3次。
1.2.2 貯運模擬 噴施Ca2+處理結(jié)束第2天07:00,將穴盤苗移到冷庫內(nèi)模擬貯運過程,貯運環(huán)境溫度為15±1 ℃,濕度為70%~90%,無光照;每天07:00、19:00隨機調(diào)換各重復(fù)在冷庫中的位置,并進行輕微上下晃動以達到模擬貯運的目的;分別于模擬貯運后0、2、4、6 d的07:00測定相關(guān)形態(tài)及生理生化指標(biāo),每個處理隨機取樣,重復(fù)3次。
1.2.3 定植后的恢復(fù) 分別把貯運0、2、4、6 d的茄穴盤苗移栽到10 cm×10 cm的營養(yǎng)缽中,基質(zhì)為體積比為3 ∶1 ∶1配制的草炭、珍珠巖、蛭石;緩苗1 d后,置于人工氣候室中培養(yǎng),光照度為120 μmol/(m2·s),光照時間為12 h,白天溫度為28 ℃,夜間為20 ℃,濕度為(65±5)%,每2 d澆灌50 mL 1/2 日本山崎茄營養(yǎng)液;每天15:30測定植株的心葉長度,8 d后測定相關(guān)形態(tài)指標(biāo)。每個處理15株,重復(fù)3次。
同一處理中隨機選取長勢一致的幼苗5株,測定莖粗、株高、地下部與地上部干質(zhì)量,重復(fù)3次。計算壯苗指數(shù)[7-8],其公式為
壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量。
分別采用考馬斯亮蘭法、蒽酮比色法、酸性茚三酮比色法、硫代巴比妥酸法、浸提法測定可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(malondialdehyde,簡稱MDA)、葉綠素的含量[8-10];采用電導(dǎo)法鑒定其抗逆性[10]。測定心葉長度,計算心葉絕對生長速度(mm/d)[11],其公式為:
心葉絕對生長速度=(定植后8 d的平均心葉長度-定植時平均心葉長度)/定植天數(shù)。
采用Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、作圖;采用DPS軟件對數(shù)據(jù)進行Duncan’s新復(fù)極差法差異顯著性分析。
鐘鼎創(chuàng)投合伙人尹軍平則給出了更為具體的辨別方案,以提升并購整合成功的概率。“第一是在選擇潛在標(biāo)的時,重點考察財務(wù)真實性,職業(yè)化水平、規(guī)范化難度。第二是先參股磨合一段時間,再考慮進行收購。第三是優(yōu)先考慮優(yōu)秀VC、PE投資過的項目?!?/p>
由圖1可知,貯運0 d時,處理G22的壯苗指顯著高于CK,較CK高51.02%,其他濃度處理與CK差異不顯著;貯運2 d時,外源Ca2+處理的茄穴盤苗壯苗指數(shù)均顯著大于CK,其中處理G33、G22相對較高;貯運4、6 d時,處理G33的壯苗指數(shù)達到最大值,與CK相比差異顯著;CK處理的壯苗指數(shù)隨貯運時間的增加整體呈減少趨勢,貯運2、4、6 d時CK的壯苗指數(shù)比貯運0 d時分別減小0.040、0.025、0.046;貯運2、4、6 d時,處理G33的壯苗指數(shù)比貯運0 d時分別增加0.029、-0.013、0.032,說明外源Ca2+12 mmol/L 處理對貯運過程中的茄穴盤苗有一定的壯苗效果,而其他Ca2+處理隨貯運時間的延長均導(dǎo)致茄壯苗指數(shù)下降。
2.2.1 可溶性糖含量 由圖2可知,隨著貯運時間的延長,Ca2+處理的茄穴盤苗可溶性糖含量明顯下降;貯運0 d時,處理G11的可溶性糖含量顯著高于CK,較CK增加42.56%;在不同貯運期,處理G55的可溶性糖含量與CK差異不顯著;貯運2、4 d時,處理G22、G33的可溶性糖含量相對高,與CK相比差異顯著;貯運6 d時,處理G33的可溶性糖含量相對最高,其次為處理G44、G22,均顯著高于CK;貯運6 d時,CK處理的可溶性糖含量較貯運0 d時下降45.75%,而處理G33的可溶性糖含量較貯運0 d時下降8.55%,CK處理的可溶性糖含量下降幅度是處理G33的5.35倍,有明顯下降。這說明貯運可抑制植物體內(nèi)能量物質(zhì)的合成,導(dǎo)致可溶性糖含量的積累降低, 而噴施外源Ca2+可起到促進葉片可溶性糖合成的效果,其中,以處理G33相對較好,G22次之。
2.2.2 可溶性蛋白含量 由圖3可知,貯運0、2 d時,處理G44、G55(高濃度Ca2+處理)的茄穴盤苗其可溶性蛋白含量明顯低于CK,貯運4、6 d時可溶性蛋白含量明顯上升,與CK差異不顯著,說明高濃度Ca2+處理早期可抑制可溶性蛋白的積累,但這種抑制是可逆的,4 d后可恢復(fù);處理G33茄穴盤苗的可溶性蛋白含量在貯運4、6 d時顯著高于CK,分別較CK高44.21%、40.06%。
2.2.3 葉綠素含量 由圖4可知,在貯運過程中CK的葉綠素含量呈下降趨勢,貯運2、4、6 d時的葉綠素含量分別比貯運 0 d 時下降0.21、0.26、0.31 mg/g;貯運2、4 d時,處理G33的葉綠素含量達到最大值,較CK分別高12.42%、11.66%,顯著高于CK;貯運6 d時,處理G11、G22、G33的葉綠素含量顯著高于CK,其中,處理G33的葉綠素含量最高,為 3.473 9 mg/g,顯著高于其他處理。
2.3.1 相對電導(dǎo)率 相對電導(dǎo)率是衡量生物膜受破壞程度高低的一個比較直觀且重要的指標(biāo)。由圖5可知,在貯運逆境脅迫影響下,穴盤苗葉片的細(xì)胞膜透性受到破壞,導(dǎo)致葉片的相對電導(dǎo)率隨貯運時間的延長而逐漸增加,CK處理貯運至6 d時,穴盤苗葉片相對電導(dǎo)率較貯運0 d時增加 190.44%;貯運0、2 d時,外源Ca2+處理的相對電導(dǎo)率與CK相比差異不顯著;貯運4 d時,處理G33的相對電導(dǎo)率相對最低,其次為處理G44,分別較CK降低20.70%、13.00%,均顯著低于CK處理;貯運6 d時,處理G33的相對電導(dǎo)率顯著低于CK,其他Ca2+濃度處理與CK差異不顯著。這說明一定濃度外源Ca2+處理能明顯減緩貯運過程中葉片細(xì)胞膜透性的增大,對保持細(xì)胞膜滲透性有積極作用。
2.3.2 丙二醛含量 MDA是植物生物膜系統(tǒng)過氧化的產(chǎn)物,其含量高低可以反映膜系統(tǒng)受破壞的程度。由圖6可知,各處理MDA含量的動態(tài)變化與葉片相對電導(dǎo)率基本一致;貯運2、4、6 d時CK的MDA含量分別比貯運0 d增加4.50、5.97、8.57 nmol/g,MDA含量增幅明顯;貯運0 d時,外源Ca2+處理的MDA含量與CK相比差異不顯著;貯運2 d時,處理G33的MDA含量顯著低于CK,較CK低22.85%;貯運4 d時,除處理G11外,其他外源Ca2+處理的MDA含量均顯著低于CK,而相互之間差異不顯著;貯運6 d時,處理G33、G22的MDA含量明顯低于CK,分別較CK下降19.68%、17.77%。這說明一定濃度的外源Ca2+處理,可明顯降低貯運過程中葉片MDA的積累,其中,G33處理效果相對最好,其次為處理G22。
2.4.1 根冠比 由圖8可知,外源Ca2+處理的茄穴盤苗,貯運0 d后定植其根冠比以處理G44的相對最大,其次為處理G33,分別較CK增加28.67%、22.17%,均顯著高于CK,而其他處理與CK相比差異不顯著。隨著貯運時間的延長,各處理的根冠比呈先升后降趨勢;同一貯運時間,隨著外源Ca2+處理濃度的增加,根冠比整體呈先增加后減小趨勢;貯運2、4、6 d時,處理G33的根冠比顯著大于CK,分別是CK的1.51、1.54、1.51倍,其次為處理G44、處理G22,說明外源Ca2+處理的穴盤苗在定植后對地下部生長有一定的促進作用。
2.4.2 心葉生長速度 定植后幼苗的心葉生長狀態(tài),可以在某種程度上反映植株的生長恢復(fù)能力。由圖9可知,貯運0 d時,外源Ca2+處理的茄穴盤苗其心葉生長速度與CK相比差異不顯著;隨著貯運時間的延長,CK處理的茄苗心葉生長速度明顯下降,貯運2、4、6 后的茄苗其心葉生長速度較貯運0 d時分別下降20.35%、10.38%、14.63%,說明貯運會影響茄穴盤苗定植后的心葉生長,且隨著貯運時間的延長,這種影響程度逐漸加深;貯運2 d時,處理G22、G33、G44的心葉生長速度相對較快,顯著快于CK,而相互間差異不顯著;貯運4、6 d 后定植的茄穴盤苗,處理G22、G33的心葉生長速度均顯著快于CK,而相互間差異不顯著,其中,處理G33的心葉生長速度相對最快,貯運4、6 d后定植的茄穴盤苗其心葉生長速度分別是CK的1.47、1.73倍。這說明貯運前一定濃度的外源Ca2+處理對穴盤苗定植后心葉生長有不同程度的促進作用。
2.4.3 比葉重 由圖10可知,在不同貯運期內(nèi),處理G22、G33定植后幼苗的比葉重基本保持穩(wěn)定,其他處理的比葉重隨著貯運時間的延長多呈減小趨勢;貯運0 d時,處理G33的比葉重顯著高于CK,較CK增加22.35%,其他濃度處理與CK相比差異不顯著;貯運2 d時,處理G22、G33的比葉重相對較大,分別比CK增加19.25%、22.96%,且顯著高于CK;貯運6 d時,處理G33的比葉重相對最大,是CK的1.38倍,其次為處理G22,均與CK有顯著性差異。
Ca2+是生物體內(nèi)傳遞逆境脅迫信號的第二信使,逆境引起的脅迫可誘發(fā)細(xì)胞中Ca2+濃度增加,從而激活細(xì)胞內(nèi)與抗逆境脅迫相關(guān)基因的表達,進而引起植株的抗逆反應(yīng)[12]。胡文海等研究表明,低溫弱光脅迫可抑制番茄和西瓜幼苗的正常生長,幼苗有明顯的徒長現(xiàn)象,比葉重下降、色素含量降低,且隨著脅迫時間的延長,幼苗劣變程度加重[13-14]。本試驗研究表明,貯運6 d時,不噴施Ca2+(CK)處理的壯苗指數(shù)、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、葉綠素含量分別比貯運0 d時下降18.67%、45.75%、31.33%、10.15%,而噴施外源Ca2+能使貯運過程中苗的代謝物質(zhì)維持在一個相對穩(wěn)定的水平,且擁有較高的壯苗指數(shù),其中,以噴施外源Ca2+12 mmol/L(處理G33)為佳。
邢燕等研究發(fā)現(xiàn),低溫、弱光逆境下西瓜和黃瓜幼苗的細(xì)胞膜系統(tǒng)會受到破壞,與逆境呈負(fù)相關(guān)的膜透性、丙二醛含量會明顯上升,滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)出現(xiàn)降低現(xiàn)象[15-16]。本試驗研究表明,貯運6 d時,CK處理的葉片相對電導(dǎo)率、MDA含量分別較貯運0 d時增加190.44%、50.76%;脯氨酸的相對積累量隨貯運時間的延長有明顯的下降,這與邢燕等的研究結(jié)果[15-16]一致,說明貯運的極端環(huán)境會影響幼苗細(xì)胞膜系統(tǒng)的正常結(jié)構(gòu)和功能,降低了植株抵抗逆境的能力。張琳等在對番茄幼苗耐低溫、杏扁雌蕊抗寒性的研究時發(fā)現(xiàn),外源Ca2+處理可顯著降低脅迫下MDA含量和膜脂過氧化程度,其幼苗可溶性蛋白、可溶性糖含量增加,抗寒性增強[17-18]。本試驗結(jié)果表明,一定濃度的外源Ca2+處理對維持貯運過程中細(xì)胞膜透性有積極的作用,12 mmol/L Ca2+(G33處理)的茄穴盤苗在貯運6 d時,其相對電導(dǎo)率、MDA含量分別比CK低25.18%、19.68%,脯氨酸含量是CK的 1.98 倍,這與張琳等的研究結(jié)果[17-18]基本一致,說明一定濃度的外源Ca2+處理可維持貯運過程中細(xì)胞膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性,提高了植物的抗氧化酶活性,對維持正常的植物生長代謝有積極的促進作用。
李益清等研究表明,外源Ca2+處理可顯著降低低溫、弱光脅迫對番茄、青花菜幼苗造成的傷害,促進幼苗的生長,提高逆境脅迫后幼苗的生長恢復(fù)能力[19-20]。本試驗結(jié)果表明,在后期茄苗生長恢復(fù)中噴施外源Ca2+的茄苗其根冠比、心葉生長速度、比葉重明顯大于CK,且隨著貯運時間的延長,其差異越明顯,說明Ca2+處理能夠有效提高茄苗定植后生長恢復(fù)能力,使貯運過程中逆境脅迫對穴盤苗造成的不利影響降到最低,保持了較高的商品性,其中,以噴施外源Ca2+12 mmol/L 相對最好。
綜上所述,外源Ca2+處理能有效緩解貯運過程中低溫、弱光脅迫對穴盤苗的傷害,提高了穴盤苗耐貯運能力及定植后的生長恢復(fù)能力,其中,以噴施外源12 mmol/L Ca2+的效果相對為佳,茄穴盤苗的貯運質(zhì)量相對最好,適合推廣應(yīng)用。
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