摘要:以盆栽小白菜(Brassica rapa L.)為試驗材料,研究葉面噴施不同體積分數(0%、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、3.0%)丙三醇對小白菜生長及生理特性的影響。結果表明,小白菜地上部鮮重和干重均隨丙三醇體積分數的提高呈先上升后下降的趨勢,以0.3%處理的效果最好。與對照相比,隨丙三醇處理體積分數的提高,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、可溶性總酚和類黃酮含量均有所增加,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性均顯著提高。
關鍵詞:小白菜(Brassica rapa L.); 丙三醇; 生長; 生理特性
中圖分類號:S634.3;Q945.79 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)09-2146-03
丙三醇,又稱甘油、洋密,是一種無色、無臭、甜味的黏稠狀液體,其冰點低、吸濕性好、溶解性強,具有醇類物質的一般化學性質[1],據報道,丙三醇有2 000多種用途[2],廣泛應用于食品業(包括飲料)、醫藥業和化妝品等行業。
丙三醇因含三個醇羥基,極性很強,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芽和幼苗的生長[4];鄭群等[5]發現1%的丙三醇可以促進瓜爾豆種子的萌發,提高種子活力;50%丙三醇處理對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,同時提高可溶性蛋白質含量。試驗以小白菜為供試材料,采用基質培養條件下葉面噴施的方法,研究不同施用濃度下丙三醇對小白菜生長及生理特性的影響,旨在為丙三醇在農業上的應用提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗設計
試驗于2013年10~12月在華南農業大學園藝學院試驗基地進行。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,以珍珠巖為基質進行穴盤育苗。幼苗長到三葉一心時,選取生長一致的健壯幼苗移至栽培袋(直徑28 cm,高24 cm)中,盆中基質為泥炭和椰糠,體積比2∶1。試驗丙三醇處理共設6個,體積分數分別為0%(CK)、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%和3.0%,各處理均3次重復,對照噴施等量清水。移植5 d以后進行噴施處理,以后每隔10 d噴1次,共噴3次,噴霧時以葉片正反兩面均勻布滿小液滴為準。于最后一次噴施后3 d采收取樣,測定小白菜相關生長和生理指標。
1.2 測定項目及方法
地上部鮮重用天平稱量;地上部放入烘箱中,105 ℃殺青 15 min,然后在80 ℃烘至恒重,用萬分之一分析天平稱取干重;采用李合生等[8]的方法測定硝酸鹽含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性,類黃酮和可溶性酚含量采用Pirie等[9]的方法測定。
1.3 數據處理
試驗所得數據采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003進行統計分析,單因素分析采用Duncan法。
2 結果與分析
2.1 不同體積分數丙三醇對小白菜生長的影響
由表1可知,與對照相比,小白菜地上部鮮重隨丙三醇體積分數的提高呈先升高后降低的趨勢。當丙三醇體積分數為0.3%時,地上部鮮重最高,比對照增加17.03%,與對照差異顯著;丙三醇體積分數為3.0%時,小白菜地上部鮮重比對照降低52.20%,與對照差異顯著。小白菜干重與鮮重變化趨勢相同,干重在丙三醇體積分數為0.3%時最高,體積分數為3.0%時最低。
2.2 不同體積分數丙三醇對小白菜品質的影響
由表2可知,與對照相比,不同體積分數丙三醇均可顯著降低小白菜的硝酸鹽含量,體積分數越低效果越好,各處理與對照相比降幅為28.21%~52.14%;不同體積分數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,體積分數為1.0%時可溶性糖含量最高,比對照增加80.67%。不同體積分數丙三醇處理的小白菜可溶性蛋白質含量均高于對照,除體積分數為3.0%時與對照相比無顯著差異外,其他各處理均與對照差異顯著,其中體積分數0.3%處理的可溶性蛋白質含量最高,比對照增加39.91%。
2.3 不同體積分數丙三醇對小白菜可溶性總酚和類黃酮含量的影響
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,其中以體積分數3.0%處理的噴施效果最佳,比對照增加37.28%,但各處理間差異不顯著。與對照相比,噴施丙三醇顯著提高了小白菜類黃酮含量,各處理增幅為60.53%~71.39%,其中以體積分數3.0%的處理效果最好。
2.4 不同體積分數丙三醇對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)均顯著高于對照,但不同處理提高程度有所不同。與對照相比,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數的增大而增加;CAT活性增幅為56.70%~114.44%。
3 小結與討論
徐廣輝等[7]研究發現,當丙三醇體積分數為1.0%~3.0%時,韭菜產量較高,增產最高可達31.71%,同時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。基質培養條件下,噴施丙三醇對小白菜品質和產量均有明顯的促進效果,隨丙三醇體積分數的增加,小白菜產量先升高后降低,丙三醇體積分數為0.3%時小白菜產量最高;硝酸鹽含量與丙三醇體積分數呈負相關,丙三醇處理下可溶性糖含量顯著提高,可溶性蛋白質含量除3.0%處理外, 其余處理均顯著提高。
類黃酮等酚類物質是所有高等植物中含有的次生代謝物,具有很強的自由基清除能力,對植物適應環境脅迫起著重要的作用。試驗結果表明,所有處理中可溶性總酚和類黃酮含量均顯著高于對照,但各處理間差異不顯著。
SOD、POD和CAT是植物抗氧化物酶,是防御膜脂過氧化的主要酶[11],主要作用是清除植株體內的活性氧自由基,當其作用失衡時會導致膜脂過氧化產物的積累。正常情況下SOD活性穩定,當植物遭受逆境脅迫時,體內超氧陰離子水平提高,SOD活性也增加,從而對植物進行保護。在清除超氧陰離子的時候,同時又有H2O2生成。H2O2可產生氧化能力極強的羥基自由基和單線態分子氧,這將對植物細胞造成很大的傷害,產生的H2O2由POD和CAT去除[12]。研究結果表明,SOD和POD活性與丙三醇體積分數呈正相關,CAT活性也不同程度增加,表明通過葉面噴施丙三醇促進了SOD、POD和CAT活性氧清除酶的活性,從而提高了小白菜對逆境的抵抗能力。
綜上所述,試驗條件下葉面噴施丙三醇可提高小白菜的產量,改善小白菜的品質,并可增加可溶性總酚和類黃酮含量,提高活性氧清除酶SOD、POD和CAT的活性。丙三醇體積分數為0.3%時小白菜的增產效果最好。
參考文獻:
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