葉面噴施甲硫氨酸對白菜生長和硫苷含量的影響

顏廷帥，陳日遠，楊 偉，時立波*

（1.中化現代農業有限公司山東分公司，山東 濟南 250199；2.復合肥料國家地方聯合工程研究中心，山東 臨沭 276700）

硫代葡萄糖苷，簡稱“硫苷”，是一組含氮、硫的植物次生代謝物，其降解產物具有廣泛的生物活性，能夠提高植物的抗逆性[1]。硫苷的降解產物也具有很強的抗癌活性，可以降低嚙齒動物和人體癌癥的發病率[2，3]。硫苷具有特殊的抗癌作用，因此，如何提高作物中的硫苷含量成為當前農業栽培研究的熱點之一。硫苷分為脂肪族硫苷和吲哚族硫苷，其合成前體為氨基酸[4]。甲硫氨酸是脂肪族硫苷的一種合成前體[5，6]，目前關于外源甲硫氨酸對植物硫苷含量的影響研究較少。以硫苷含量較高的十字花科作物白菜為試材，探究葉面噴施不同濃度甲硫氨酸對白菜生長和硫苷含量的影響，旨為提高白菜品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物為大白菜。供試藥劑為L-甲硫氨酸，純度≥99.9%，山東西亞化學工業有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 2016年9～12月在復合肥料國家地方聯合工程研究中心溫室內，采用土培盆栽方法進行試驗。土壤采自山東省臨沂市河東區吳坊頭村，堿解氮含量為73.79 mg/kg，有效磷含量為32.64 mg/kg，速效鉀含量為60.32 mg/kg，有機質含量為0.35%，pH值6.83。

試驗設甲硫氨酸噴施濃度0（清水，CK）、2、50和100 mg/L計4個處理。選擇長勢一致的4葉期白菜幼苗，移栽至花盆（直徑34 cm，高度23 cm，裝土量4.5 kg/盆） 中，1棵/盆。移栽5 d后，按照試驗設計的藥劑施用濃度用小噴壺對白菜葉片正面和反面進行噴施處理，用液量以葉片剛好有液滴滴下為準，連續噴施4次，每次間隔期均為7 d。每處理均4次重復。第4次葉面噴施處理后7 d收獲。

1.2.2 測定項目與方法 白菜收獲后，立即用分析天平分別稱量每個處理4個花盆中白菜的地上部鮮重，取平均值計為該處理的白菜鮮重。

稱重后立即采集白菜的功能葉片，采用硫酸鋇沉淀法測定其硫苷含量。測定方法：稱取白菜葉片5 g于試管中，向試管中加入15 mL蒸餾水于54℃下水解1 h（樣品全部浸入水中） 后再在100℃下加熱2 h，取出10 mL液體用定性濾紙過濾，然后將濾液定容至20 mL，加入0.2 mol/L的BaCl2溶液5 mL加熱消化2 h促使BaSO4沉淀，用定量濾紙過濾，放入坩堝中100℃下烘干1 h，稱量BaSO4沉淀的重量。

1.2.3 數據分析 利用SPSS 21軟件進行數據統計和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 甲硫氨酸噴施濃度對白菜鮮重的影響

噴施甲硫氨酸處理的白菜鮮重均＜CK，且指標值隨著噴施濃度的升高而逐漸降低，其中，2與50 mg/L濃度處理的鮮重差異不顯著且均與CK差異也不顯著，100 mg/L濃度處理的鮮重與CK差異達到了顯著水平（表1）。表明葉面噴施甲硫氨酸會抑制白菜生長，其中，噴施濃度≤50 mg/L時抑制作用不明顯。

2.2 甲硫氨酸噴施濃度對白菜硫苷含量的影響

噴施甲硫氨酸處理的白菜硫苷含量均顯著＞CK，指標值隨著噴施濃度的升高而逐漸降低，2、50和100mg/L濃度處理的白菜硫苷含量分別為CK的1.57倍、1.32倍和1.29倍，且不同濃度處理的差異均達到了顯著水平（表2）。表明葉面噴施甲硫氨酸會明顯提高白菜的硫苷含量，但提升效果隨著噴施濃度的增大而明顯降低。本研究條件下，甲硫氨酸葉面噴施濃度為2mg/L時效果最好，白菜硫苷含量最高，達到了0.0322mol/kg。

表1 甲硫氨酸噴施濃度對白菜鮮重的影響Table 1 Effect of methionine on the fresh weight of Chinese cabbage

表2 甲硫氨酸噴施濃度對白菜硫苷含量的影響Table 2 Effect of methionine on the glucosinolate content of Chinese cabbage

3 結論與討論

甲硫氨酸是脂肪族硫苷合成的前體物質，因此，外源供給甲硫氨酸能夠影響植物硫苷的合成。前人研究表明，在青花菜上葉面噴施或莖部注射甲硫氨酸，在甘藍上葉面噴施甲硫氨酸，均可顯著提高產品的硫苷含量[7，8]。在白菜上葉面噴施2～100 mg/L的甲硫氨酸，白菜硫苷含量均明顯升高，與前人的研究結果相一致。本研究條件下，甲硫氨酸葉面噴施的最佳濃度為2 mg/L，不僅對提高白菜硫苷含量效果最好，且對白菜鮮重無顯著影響。