不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗生長的影響

狄文偉

摘要：研究不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗生長的影響，以黃瓜品種津旺707為試驗材料，分別用分子量小于2 000、 3 000、5 000的殼寡糖配成1、10、50、100、200 mg/L溶液，分4次噴施黃瓜穴盤。對幼苗的形態指標、根系活力、葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量等指標進行測定。結果表明，大分子量的殼寡糖對穴盤苗生長有利；在同一種分子量范圍內，濃度較高時對穴盤苗生長有利；但大分子量過高濃度的殼寡糖（T15處理，平均分子量<5 000，濃度為200 mg/L）會降低黃瓜穴盤苗的干鮮質量、根長、G值和葉綠素、可溶性蛋白、可溶性糖含量。綜合分析可知，分子量小于5 000的殼寡糖、濃度為100 mg/L時對黃瓜穴盤苗生長促進效果最好。

關鍵詞：殼寡糖；黃瓜穴盤苗；植物生長調節劑

中圖分類號： S642.201

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）04-0196-03

甲殼素又稱甲殼質、幾丁質等，廣泛存在于低等動物，特別是節肢動物，如昆蟲、蝦、蟹等的外殼及低等植物、菌、藻類的細胞壁中，是一種天然的生物高分子物質，屬線性多糖類。甲殼素是一種可再生能源及工業原材料，它在自然界的產量僅次于纖維素，其脫N-乙?；蠹瓷蓺ぞ厶荹1-3]。甲殼素和殼聚糖均不溶于水，且不易被動植物吸收。殼寡糖（又稱寡聚氨基葡糖、甲殼低聚糖、β-1，4-寡聚葡萄糖胺），是通過甲殼素或殼聚糖降解得到，由3～10個單糖分子通過糖苷鍵連接而成。與甲殼素或殼聚糖比，殼寡糖水溶性好、功能作用強、生物活性高[4]。殼寡糖應用于農業上，有調控植物生長發育、激活植物防御反應、殺菌防病等功能，可以提高作物產量和品質，并增強作物抗病性[1，5-8]。

近年來，科研人員對殼寡糖對燕麥[4]、油菜[3]、小麥[9]、煙草[10]、水稻[11]、茄子[12]等作物幼苗的影響進行了研究。結果表明，殼寡糖能提高多種作物的抗病性，并有助于提高抗寒能力、葉綠率含量、光合速率等，還具有促進生長、控制徒長等作用。有關不同分子量殼寡糖對黃瓜幼苗生長影響的研究報道較少，相關綜合性研究未見報道。本試驗研究了不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗生長發育的影響，研究結果有助于為盡快將殼寡糖應用于黃瓜幼苗生產提供相關理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料 黃瓜品種為津旺707，為天津朝研種苗科技有限公司產商品種子，種子包裝日期為2014年9月。殼寡糖，濟南海得貝海洋生物工程有限公司提供，平均分子量（MW）分別小于2 000、3 000、5 000。

1.1.2 試劑 丙酮、95%乙醇、考馬斯亮藍G-250、磷酸、結晶牛血清蛋白、乙酸乙酯、二水磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、濃硫酸、2，3，5-三苯基氯化四氮唑（TTC）、蔗糖、蒽酮，均為國藥集團化學試劑有限公司生產。

1.1.3 儀器 尤尼卡7200分光光度計、TDL-40B型離心機、ALC-110.4型、1/10 000電子天平、DNP-9082型電熱恒溫培養箱、游標卡尺。

1.2 方法

2015年4月8日播種，50孔穴盤，穴盤尺寸為長54 cm、寬27 cm；基質為德國Frota草炭與大粒珍珠巖按體積比4 ∶1混配。4月13日出芽，18日子葉展平、真葉吐心時進行第1次處理，全株噴施。4月24日1張真葉時進行第2次處理。4月28日2葉1心時進行第3次處理。5月3日，2葉1心時進行第4次處理。5月5日取樣，播種至取樣歷時27 d。

不同分子量的3種殼寡糖分別用蒸溜水配成濃度為1、10、50、100、200 mg/L溶液，用其噴施黃瓜穴盤苗，每個處理2盤（共100株），設T1（MW<2 000、1 mg/L）、T2（MW<2 000、10 mg/L）、T3（MW<2 000、50 mg/L）、T4（MW<2 000、100 mg/L）、T5（MW<2 000、200 mg/L）；T6（MW<3 000、1 mg/L）、T7（MW<3 000、10 mg/L）、T8（MW<3 000、50 mg/L）、T9（MW<3 000、100 mg/L）、T10（MW<3 000、200 mg/L）；T11（MW<5 000、1 mg/L）、T12（MW<5 000、10 mg/L）、T13（MW<5 000、50 mg/L）、T14（MW<5 000、100 mg/L）、T15（MW<5 000、200 mg/L）共15個處理，另用清水作對照（CK）。每次噴施以葉片滴液為標準。真葉展平時開始噴施，每5～7 d噴施1次（具體視天氣情況而定）。當幼苗2葉1心時取樣進行相關指標測定。

1.3 測定項目與方法

形態指標：株高、莖粗、地上部鮮質量、地下部鮮質量、地上部干質量、地下部干質量、根長、葉綠素含量。葉綠素含量測定用乙醇-丙酮法；根系活力測定用TTC法；葉片蛋白質含量測定用考馬斯亮藍G-250法；葉片可溶性糖含量測定用蒽酮法[13-14]。

根冠比=根干質量/地上部干質量；

壯苗指數=（莖粗/株高）×全株干質量[15]；

G值=全株干質量/播種時間。

1.4 數據分析

試驗數據采用新復極差法進行分析，取5%差異水平。

2 結果與分析

2.1 不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗形態指標的影響

從表1可以看出，株高T5、T10、T15處理與CK間差異顯著，表明200 mg/L的高濃度殼寡糖有明顯抑制黃瓜穴盤苗株高生長的作用，T13、T14處理與CK間差異達顯著水平，表明大分子量且較高濃度（大于50 mg/L）殼寡糖對株高同樣有明顯抑制作用。在地上部、地下部鮮質量、干質量、根長指標上，T5、T8、T9、T10、T13、T14、T15處理綜合表現較好；表明高濃度與較大分子量的殼寡糖有增加地上部、地下部干質量、鮮質量與根長的趨勢。

2.2 不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗壯苗指標的影響

從表2可以看出，在全株干質量指標上，T5、T8、T9、T10、T11、T14處理表現較好，且與CK之間差異顯著；在G值指標上，T5、T8、T9、T10、T11、T14處理較高，且與CK間存在顯著差異，表明較大分子量的殼寡糖有利于提高G值；在壯苗指數上，T5、T9、T10、T11、T13、T14、T15處理表現較好，且與CK之間存在顯著差異，表明高濃度或較大分子量適宜濃度殼寡糖可提高黃瓜穴盤苗壯苗指數。

2.3 不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗葉綠素含量的影響

從表3可以看出，T12、T14、T15處理葉綠素a含量較高，且與CK間存在顯著差異；葉綠素b含量在T3至T15處理與CK間也存在顯著差異；總葉綠素含量以T14處理表現最好，且與其他處理之間存在顯著差異；T5、T12、T15處理葉綠素含量較高，且與CK之間存在顯著差異。結果表明，高濃度小分子量（WM<2 000）及大分子量（WM<3 000、WM<5 000）的殼寡糖能明顯提高黃瓜穴盤苗葉片的葉綠素含量。

2.4 不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗生理指標的影響

從表4可以看出，在根系活力指標上，T11、T12、T13、T14、T15處理值較大，與CK間存在顯著差異，表明大分子量的殼寡糖有明顯提高黃瓜穴盤苗根系活力的作用。T6、T7、T8、T9、T10與T11、T12、T13、T14處理TTC還原強度基本呈逐漸增高的趨勢，表明黃瓜穴盤苗根系活力會隨殼寡糖濃度的增高而增強。

在葉片蛋白質含量指標上，殼寡糖處理過的幼苗均高于CK，且差異顯著。T12、T13、T14處理葉片蛋白質含量較高，且與CK、T1、T2、T3、T6、T7處理之間存在顯著差異，表明大分子量適宜濃度的殼寡糖有明顯提高黃瓜穴盤苗葉片蛋白質含量的作用。

在葉片可溶性糖含量指標上，T11、T12、T13、T14、T15處理含量均較高，且與CK間存在顯著差異，表明大分子量的殼寡糖（WM<5 000）可提高黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量。T8、T9、T10處理幼苗葉片可溶性糖含量也較高，且與CK間存在顯著差異，表明較大分子量殼寡糖（WM<3 000）、較大濃度（大于50 mg/L）處理可提高黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量。

3 結論與討論

試驗結果表明，高濃度殼寡糖T5、T10、T15處理有矮化黃瓜穴盤苗的作用，大分子量較高濃度的殼寡糖T13、T14處理也有矮化黃瓜穴盤苗的作用；高濃度T5、T10、T15處理與較大分子量適宜濃度T8、T9、T13、T14處理的殼寡糖有增加地上部、地下部干質量、鮮質量與根長的趨勢。在壯苗指數上，大分子量的殼寡糖（WM<5 000）處理表現較好；較小分子量、較高濃度的殼寡糖T5、T9、T10處理也能提高壯苗指數。在總葉綠素指標上，大分子量較高濃度（WM<5 000，濃度大于10 mg/L）的殼寡糖噴施可明顯提高黃瓜穴盤苗葉綠素含量；小分子量較高濃度的殼寡糖（WM<2 000，濃度為200 mg/L）也能明顯提高黃瓜穴盤苗葉片的葉綠素含量。大分子量的殼寡糖（WM<5 000）有明顯提高黃瓜穴盤苗根系活力的作用，且在試驗濃度范圍內，在本試驗方法下殼寡糖濃度越高對根系活力提高越明顯。

本試驗結果表明，大分子量的殼寡糖對穴盤苗生長更有利；在同一種分子量范圍內，濃度較高時對穴盤苗生長更有利。但大分子量過高濃度的殼寡糖T15處理，WM<5 000、濃度為200 mg/L會降低黃瓜穴盤苗的干鮮質量、根長、G值、葉綠素含量、蛋白含量、可溶性糖含量。綜合分析可知，分子量小于5 000的殼寡糖、濃度為100 mg/L時表現最好。

郭衛華等研究表明，濃度為0.1 mg/L的殼寡糖能促進黃瓜種子發芽，并對黃瓜苗生長有利，當殼寡糖濃度較大時（達到100 mg/L）會抑制黃瓜苗的生長，與本試驗結果明顯不同[5]；本試驗結果發現，只有當殼寡糖濃度達到200 mg/L時才有明顯抑制黃瓜穴盤苗生長的作用。扈學文等利用分子量分別為3 000、5 000、10 000的0.3%（質量濃度）的殼寡糖處理黑麥幼苗，發現分子量為10 000對黑麥幼苗的生長更為有利[4]。結果表明，分子量大的殼寡糖更有利于黑麥幼苗的生長，與本試驗結果相似。

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