短日照誘導對小豆三個生理生化指標的影響

劉志鵬 劉明 張孟韜

摘 要 為明確短日照誘導對小豆可溶性蛋白、糖、淀粉含量的影響，試驗以晚熟品種唐山紅小豆為試驗材料，在小豆不同花芽分化時期設置3個12 h短日照處理。結果表明：短日照誘導不利于葉片中可溶性蛋白、可溶性糖含量的形成，對葉片中可溶性淀粉含量的影響不明顯。

關鍵詞 短日照；小豆；生理生化指標

中圖分類號：S521 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）15-0-02

豆類食品富含優質蛋白、不飽和脂肪酸，以嫩莢為食，性平，有化濕補脾的作用，是心血管患者的理想食品。小豆（Adzuki bean），又名赤豆、赤小豆，起源于中國，目前已有兩千多年的栽培歷史。同時，小豆具有生育期短，抗旱、耐瘠，適應性廣，固氮養地等作用，適宜與棉花、禾谷類、薯類等作物間作套種，在遇到強自然災害時，小豆可以有效發揮救災作物的作用，減少損失[1-4]。小豆屬于典型短日照作物，對光反應較為敏感，因此，利用短日照誘導來調控小豆生長發育具有重要理論意義。

張翠華[5]等研究表明：短日照處理菊花葉片中可溶性蛋白含量比長日照處理有一定程度增加。宋煥芝[6]研究表明：在不同生長發育時期，芍藥體內碳水化合物中的可溶性糖和淀粉可相互轉化。常海龍[7]等研究表明：光周期誘導可使甘蔗葉片光合作用加強，積累大量糖類物質。研究已證明，不同短日照誘導對小豆植物葉片生理生化指標確實存在影響，不同花芽分化時期12 h短日照誘導來研究小豆葉片生理生化指標的相關報道至今未見，因此，筆者選用晚熟品種唐山紅小豆為試材進行此短日照誘導試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以晚熟品種唐山紅小豆為試驗材料。

1.2 試驗設計

1.2.1 處理設置

CK：自然光處理。根據小豆不同花芽分化時期[8]，設3種光周期處理。SD1：生長錐肥大期至花序節苞葉及枝梗分化期遮光。SD2：小花分化期遮光。SD3：雌雄蕊分化期至花器官完成期遮光，各分化時期采用顯微鏡實體觀察及葉齡觀察相結合方法確定[9]。各處理遮光時間均為12 h。

1.2.2 植物取樣

植株達到初花時，分別在初花期、盛花期、始莢期、盛莢期、鼓粒期和成熟期6個生育時期取葉片為測定樣品。

1.2.3 遮光材料

小區兩側用粗竹簽搭好拱棚，選用遮光性和透氣性好的黑紅布為遮光材料，遮光后小區內無光。

1.3 測試指標及方法

1.3.1 可溶性蛋白測定

取混合樣品0.5 g，蒸餾水研磨提取，3 500 r/min離心后，考馬斯亮藍G-250法測定含量。

1.3.2 可溶性糖及淀粉測定

取混合樣品0.5 g，80%乙醇溶液研磨提取，蒽酮比色法測定可溶性糖及淀粉含量。

2 結果與分析

2.1 短日照誘導對小豆葉片可溶性蛋白的影響

由圖1可見，與對照相比，差異較明顯的短日照誘導為：始花期SD1、SD2處理的平均值比CK處理低44.45%，盛花期SD1、SD3處理的平均值比CK處理高45.65%；始莢期SD1、SD2處理的平均值比CK處理低46.14%；成熟期SD1、SD2、SD3處理的平均值比CK處理低45.65%。短日照誘導之間差異較明顯的為：始花期SD1、SD2處理的平均值比SD3處理低59.82%；盛花期SD2處理比SD1、SD3處理的平均值低41.11%；始莢期SD1、SD2處理的平均值比SD3低49.63%；成熟期SD3處理比SD1、SD2處理的平均值低57.89%。可溶性蛋白含量在始花期至鼓粒期，總體呈平穩變化趨勢，成熟期除SD3處理外可溶性蛋白含量迅速增加。

2.2 短日照誘導對小豆葉片可溶性糖的影響

由圖2可見，與對照相比，差異較明顯的短日照誘導為：始花期SD1、SD2、SD3處理的平均值比CK處理低23.50%；盛花期SD1處理比CK處理低22.40%；始莢期SD1、SD2處理平均值比CK處理低31.37%；盛莢期SD2處理比CK處理高72.87%；成熟期SD1、SD2、SD3處理的平均值比CK處理低37.49%。短日照誘導之間差異較明顯的為：盛花期SD1處理比SD2、SD3處理的平均值低16.87%；始莢期SD1、SD2處理平均值比SD3處理低29.23%；成熟期SD3處理比SD1、SD2處理平均值低51.09%。可溶性糖含量總體變化趨勢為在盛花期升高，而后降低且平穩變化，成熟期除SD3處理外可溶性糖含量迅速增加。

2.3 短日照誘導對小豆葉片可溶性淀粉的影響

由圖3可見，與對照相比，差異較明顯的短日照誘導為：盛花期SD1處理比CK處理低17.16%；盛莢期SD1、SD2處理的平均值比CK低53.33%；鼓粒期SD3處理比CK處理低6.42%；成熟期SD1處理比CK處理低13.89%。短日照誘導之間差異較明顯的為：盛花期SD1處理比SD2、SD3處理平均值低18.50%；盛莢期SD1、SD2處理平均值比SD3處理低52.38%；成熟期SD1處理比SD2、SD3處理平均值低11.93%。可溶性淀粉含量在始花期至始莢期平穩變化，盛莢期迅速降低，鼓粒期至成熟期含量上升且恢復平穩變化趨勢。

3 討論與結論

短日照誘導對葉片生理生化指標確實存在一定程度影響。康彬[10]等研究表明：對水稻分別進行長日照和短日照處理后，葉片中可溶性蛋白含量則會產生一定程度差異。李冬梅[11]研究表明：設施桃樹休眠誘導期內，長日照處理有利于減少可溶性糖和可溶性蛋白的降低幅度，降低可溶性淀粉含量，短日照處理作用反之。本研究結果表明：可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在成熟期均呈較高水平，這可能是由于小豆植株中豆莢已基本成熟，不再需要葉片中合成的營養物質供給。可溶性淀粉含量除盛莢期降低外，其他生育時期基本保持含量穩定，可能是由于小豆植株在呼吸作用過程中，主要消耗的是可溶性糖，而非可溶性淀粉。可溶性淀粉在盛莢期降低的原因可能是，盛莢期植株莢數迅速增加，需要大量能源供給籽粒，可溶性淀粉轉化為可溶性糖，這與宋煥芝研究相一致。

參考文獻

[1]趙翠媛，張月辰，尹寶重，等.播期對小豆花芽分化及碳氮代謝的影響[J].河北農業大學學報，2011（1）：20-24.

[2]劉莎莎，魏佑營，王軍偉，等.光周期對菠菜抽薹特性及可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響[J]. 山東農業科學，2009（10）：29-31.

[3]劉生財，楊文文，吳高杰，等.高等植物成花的生理生化與分子機制研究進展[J].亞熱帶農業研究，2012（1）：37-41.

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[5]張翠華，鄭成淑，孫憲芝.光周期誘導菊花成花及成花逆轉過程中生理代謝的變化[J].山東農業科學，2009（6）：42-45.

[6]宋煥芝.芍藥光合特性及碳水化合物代謝研究[D].北京：北京林業大學，2012.

[7]常海龍，王勤南，周峰，等.光周期誘導甘蔗花芽分化及成花逆轉過程中生理代謝的變化[J].植物生理學報，2014，50（7）：1045-1052

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[9]姜雪梅，陶佩君，柴江，等.紅小豆花芽分化與結實率的研究[J].華北農學報，2008，23（增）：144-149.

[10]康彬，童哲，匡廷云.水稻葉片中一種受光敏色素調控的光周期誘導蛋白[J].科學通報，2000（45）：955-959.

[11]李冬梅.光周期誘導設施桃樹休眠的生理生化變化及蛋白質組學初探[D].泰安：山東農業大學，2012.

（責任編輯：趙中正）