劉紅芳 陳發波 李文博



關鍵詞:胭脂蘿卜;形態性狀;生長動態;肉質根;色素含量
胭脂蘿卜(Raphanus L.),別稱紅心蘿卜,屬于十字花科(Cruciferae)一年生或二年生根菜類蔬菜,是重慶市涪陵區三大特產之一[1]。胭脂蘿卜質地脆嫩,心皮全紅,花青素含量高、易溶于水,適合提取色素。胭脂蘿卜對種植環境條件要求較高,僅分布于涪陵區及鄰近縣(市)[2],具有良好的發展前景[3-4]。近年來,我國學者相繼對胭脂蘿卜開展研究。在提取蘿卜紅色素工藝方面,劉海軍等研究表明,蘿卜紅色素提取的最佳條件:料液比為 1 g ∶ 1 mL,乙酸濃度為30%,溫度為40 ℃,浸提時間為20 min,需超聲波輔助提取[5]。在遺傳育種方面,呂發生等對胭脂蘿卜高產制種和親本繁育進行了研究[6-8];吳照云等研究了四倍體胭脂蘿卜的誘導[2];陳發波等分析了不同施肥處理對胭脂蘿卜主要性狀的影響[1]。在核型方面,沙玉輝等對胭脂蘿卜的染色體數目和核型進行了系統的研究分析[9]。許江等分析了綠皮紅心、紅皮白心、紅皮紅心和白皮白心等4種肉質顏色蘿卜品種的核型[10]。在分子標記方面,方平等利用微衛星標記技術分析不同肉質顏色蘿卜的遺傳關系[11]。陳發波等利用Chs基因測序研究了不同肉質顏色蘿卜之間的系統發育關系[12],分析了胭脂蘿卜肉質根中Chs基因的表達量與色素含量的關系[13]。但對胭脂蘿卜相關性狀生長發育的研究鮮有報道。為此,本研究分析胭脂蘿卜生長過程中主要形態性狀的變化,以期為胭脂蘿卜的合理施肥、適時采收及相關性狀的深入研究奠定基礎。
1材料與方法
1.1 供試材料
以沙罐蘿卜、胭脂2號和紅心1號為試驗材料,其中胭脂2號和紅心1號由重慶渝東南農業科學院提供,沙罐蘿卜由長江師范學院現代農業與生物工程學院提供。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設計 于2017年9月15日將3個胭脂蘿卜品種種植于長江師范學院試驗田。采用隨機區組設計,5次重復,每個小區25行,每行20株,行距為50 cm,窩距為40 cm,每窩2株,種植密度為 444.45株/hm2。分別于苗期B1(2017年10月14日)和肉質根膨大初期B2(2017年10月23日)、肉質根膨大期B3(2017年10月29日)、肉質根膨大旺期B4(2017年11月5日)、肉質根膨大后期B5(2017年11月11日)、抽薹前期B6(2017年11月21日)、抽薹期B7(2017年12月3日)、開花期B8(2017年12月15日)在每個重復區各取樣30株,測定相關性狀。田間管理同大田生產。
1.2.2 性狀測定 待胭脂蘿卜的肉質根開始膨大后,測定其蘿卜肉質根根長、肉質根根粗(肉質根中部粗度)、肉質根鮮質量、肉質根干質量、肉質根含水量、葉鮮質量、色素含量及色素總量性狀,其中色素含量測定參照陶洪英等的方法[3]。
1.3 數據分析
用Excel軟件整理試驗數據,用DPS軟件進行方差分析,并用Duncans新復極差法進行多重比較,分析胭脂蘿卜不同生長時期主要形態性狀變化情況。
2 結果與分析
2.1 胭脂蘿卜各形態性狀方差分析結果
由表1可知,品種間根長、根粗、肉質根鮮質量和肉質根干質量等性狀差異均不顯著,肉質根含水量、葉鮮質量、色素含量和色素總量等性狀差異極顯著。不同生長時期間肉質根根長、根粗、鮮質量、干質量、含水量、葉鮮質量、色素含量和色素總量等性狀均存在極顯著差異。品種與不同生長時期互作各性狀均差異不顯著。
2.2 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根根長變化情況
由圖1可知,3個胭脂蘿卜品種肉質根根長生長均呈上升趨勢,其中,紅心1號和胭脂2號分別在抽薹前期和抽薹期的根長生長速度較快,分別較前一生長期增長16.46%、2523%,在開花期達到最大值,分別為27.196、26836 cm。沙罐蘿卜肉質根根長在膨大期生長最快,較膨大初期(21.468 cm)增長1205%,在膨大后期達到最大值(24.774 cm)。多重比較結果(圖2)表明,開花期肉質根根長最大,為26.051 cm,開花期肉質根根長與抽薹期和膨大后期差異不顯著,開花期和抽薹期肉質根根長顯著高于除膨大后期外其他時期肉質根根長。
2.3 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根根粗變化情況
由圖3可知,3個胭脂蘿卜品種的肉質根根粗呈上升趨勢,沙罐蘿卜的肉質根根粗在抽薹期增長最快,較抽薹前期增長27.31%,胭脂2號的肉質根根粗在膨大初期增長最快,較前一個生長時期增長29.99%,紅心1號的肉質根根粗在膨大初期增長最快,較苗期增長23.97%。胭脂2號的根粗在抽薹期達到最大值,為15.850 cm,沙罐蘿卜和紅心1號在開花期達到最大值,分別為22.968、15.962 cm。多重比較結果(圖4)表明,抽薹期肉質根根粗最大,為17.567 cm,抽薹期和開花期根粗差異不顯著,開花期肉質根根粗較抽薹期根粗有所降低,抽薹期和開花期的根粗與其他幾個時期根粗差異顯著。
2.4 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根鮮質量變化情況
由圖5可知,3個胭脂蘿卜品種的肉質根鮮質量都呈先增長后降低的趨勢,沙罐蘿卜和紅心1號肉質根鮮重在膨大初期生長速度最快,分別較上一個生長時期增加121.15%和101.12%,胭脂2號在膨大后期生長速度最快,較前一時期增長10096%。沙罐蘿卜和紅心1號在抽薹期肉質根鮮質量達到最大值,分別為363.450、317.572 g。胭脂2號在抽薹前期達到最大值,為311.650 g。多重比較結果(圖6)表明,抽薹期肉質根鮮質量最大,為321166 g,抽薹期和開花期肉質根鮮質量顯著高于其他幾個時期,開花期肉質根鮮質量下降,抽薹期和開花期肉質根鮮質量差異不顯著。
2.5 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根干質量變化情況
由圖7可知,3個胭脂蘿卜品種的肉質根干質量都呈先增長后降低的趨勢,沙罐蘿卜肉質根干質量在抽薹期達到最大值, 為24.798 g。胭脂2號肉質根干質量在抽薹前期達到最大,為23.000 g。胭脂2號和紅心1號肉質根干質量在膨大后期增長速度最快,分別較膨大期增長92.16%和69.35%,沙罐蘿卜肉質根干質量在膨大初期增長最快,較上一個生長期增長了93.58%。多重比較結果(圖8)表明,抽薹期肉質根干質量最大,為23.619 g,抽薹期肉質根干質量顯著大于膨大初期、膨大旺期、膨大后期和抽薹前期肉質根干質量,開花期肉質根干質量有所下降,但與抽薹期肉質根干質量差異不顯著。
2.6 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根含水量變化情況
由圖9可知,3個胭脂蘿卜品種肉質根含水量呈“S”形變化,都在膨大初期含水量最高。多重比較結果(圖10)表明,膨大初期肉質根含水量(9328%)顯著高于膨大期、膨大旺期、膨大后期、抽薹前期的肉質根含水量,與其他時期間含水量差異不顯著。
2.7 胭脂蘿不同生長時期葉鮮質量變化情況
由圖11可知,3個品種葉鮮質量均呈上升趨勢,胭脂2號的葉鮮質量總體上高于沙罐蘿卜和紅心1號的,且在膨大旺期最高,為278.479 g,較膨大期增長6057%,而紅心1號在膨大后期增長最快,較膨大旺期增長39.60%。多重比較結果(圖12)表明,開花期葉鮮質量最大,為252.254 g,開花期葉鮮質量顯著高于苗期、膨大初期和膨大旺期。
2.8 不同時期胭脂蘿卜肉質根色素含量變化情況
由圖13可知,肉質根色素含量呈上升趨勢,胭脂2號在抽薹前期色素含量達到最大值,紅心1號和罐罐蘿卜在膨大期后達到最大值。從多重比較結果(圖14)看,抽薹前期肉質根色素含量最高,為13320‰,抽薹前期肉質根色素含量顯著高于其他時期。
2.9 胭脂蘿卜不同生長時期肉質根色素總量變化情況
由圖15可知,在胭脂蘿卜生長過程中胭脂蘿卜肉質根色素總量呈上升趨勢,沙罐蘿卜在開花期肉質根色素總量達到最高值,為3.333 g/株,在抽薹期色素總量增加最快,較前一個生長時期增加9338%。胭脂2號在抽薹前期肉質根色素總量達到最高值,為6.888 g/株,在膨大初期色素總量增加最快,較前一個生長時期增加190.89%。紅心1號在抽薹期肉質根色素總量達到最高值,為3.542 g/株,在膨大期色素總量增加最快,較前一個生長時期增加141.67%。從多重比較結果(圖16)來看,在抽薹期肉質根色素總量最大,為4.051 g/株,抽薹期肉質根色素總量顯著高于苗期、膨大初期、膨大期和膨大旺期的色素總量。
3 結論與討論
3.1 胭脂蘿卜主要性狀生長發育過程分析
本研究結果表明,8個性狀在不同生長時期均差異極顯著,除含水量以外,其余性狀生長均呈上升趨勢。王煌平等研究表明,與不施肥處理相比,施肥顯著增加了蘿卜生物產量,對可食用部分(肉質根)的分析表明,施肥也顯著增加了蘿卜肉質根產量[14]。秦家順等研究了胭脂蘿卜的肉質根產量與農藝性狀的關系[15],但對胭脂蘿卜不同生長時期主要形態性狀分析鮮有報道,研究胭脂蘿卜不同生長時期主要形態性狀變化,可為胭脂蘿卜合理施肥與適時采收及相關性狀深入研究奠定基礎。
3.2 胭脂蘿卜施肥時期的確定
本研究結果表明,多數性狀在膨大初期至膨大后期增長較快。而肉質根含水量在膨大初期或膨大期達到最大,因此,肉質根開始膨大后,必須充分供應水分,保持土壤濕潤,切勿忽干忽濕引起肉質根開裂[16]。多重比較結果表明,施肥的最佳時期分別為膨大初期至膨大后期。這與秦文斌等的結論[17-18]一致,他們認為膨大期蘿卜肉質根的養分累積量與肉質根養分含量有著相似的變化規律,施用肥料能顯著提高采收期蘿卜肉質根產量。
3.3 胭脂蘿卜適宜采收期的確定
對胭脂蘿卜8個不同生長時期形態性狀進行分析,可知,膨大初期肉質根含水量最高,為93.28%;抽薹期肉質根鮮質量、肉質根干質量、肉質根根粗、肉質根色素總量均達到最大值,分別為321166 g、23.616 g、17.567 cm、4.051 g/株;開花期肉質根根長和葉鮮質量達到最大值,分別為26.051 cm、252452 g。可以看出,多數形態性狀的值在抽薹期達到最大,但根據多重比較結果,多數形態性狀在膨大后期、抽薹前期、抽薹期差異不顯著。這與徐彥軍等認為的肉質根根粗(橫徑)對肉質根產量的作用最大[19],以及任喜波等研究認為的根長與肉質根質量關聯度最大的結論[20]一致。也與武玲萱等在不受霜凍情況下應盡量晚收的結論[21]大致相符。從色素總量看,抽薹期肉質根的色素總量最高,與芮春梅對胭脂蘿卜紅色素形成的動態分析[22]結果一致,肉質根色素總量在抽薹期達到最高,為 4.051 g/株,在抽薹前期增幅最大,較前一個時期增長37.40%。因此,適宜采收期為抽薹前期。
參考文獻:
[1]陳發波,李春明,姚啟倫,等. 不同施肥處理對胭脂蘿卜主要性狀的影響[J]. 安徽農業大學學報,2016,43 (3):441-446.
[2]吳照云,陳發波,姚啟倫,等. 涪陵胭脂蘿卜多倍體誘導研究[J]. 種子,2017,36(3):38-41.
[3]陶洪英,呂發生. 紅心蘿卜肉質根性狀間的關系[J]. 西南農業學報,2012,25(2):605-608.
[4]時建偉,滕曉旭,曹團武,等. 涪陵胭脂蘿卜紅色素的提取、分離及精制研究進展[J]. 廣州化工,2016,44(2):30-32.
[5]劉海軍,孫井坤. 蘿卜紅色素的提取工藝研究[J]. 黑龍江八一農墾大學學報,2014,26(1):5-58.
[6]呂發生,譚革新. 紅心蘿卜品種資源的現狀與對策[J]. 中國種業,2002 (11):43.
[7]呂發生,陶洪英,譚革新,等. 雜交紅心蘿卜胭脂紅1號高產制種模式研究[J]. 種子,2015,34(1):110-113.
[8]呂發生,陶洪英,譚革新,等. 雜交紅心蘿卜胭脂紅1號親本繁育技術規程[J]. 陜西農業科學,2015,61(9):122-123.
[9]沙玉輝,劉 莉,王 康,等. 3種不同皮色蘿卜種質染色體核型分析[J]. 基因組學與應用生物學,2009,28(6):1141-1145.
[10]許 江,許冬梅,姚啟倫,等. 不同顏色肉質蘿卜核型分析研究[J]. 河南農業科學,2011,40(12):120-125.
[11]方 平,陳發波,姚啟倫,等. 肉質色不同蘿卜遺傳多樣性的SSR分子標記分析[J]. 植物遺傳資源學報,2012,13(2):226-232.
[12]陳發波,方 平,姚啟倫,等. 涪陵紅心蘿卜起源進化的分子系統學[J]. 貴州農業科學,2014,42(11):7-11.
[13]陳發波,高 健,姚啟倫,等. 不同類型蘿卜肉質根色素含量與Chs基因的相關性分析[J]. 分子植物育種,2018,16(1):175-183.
[14]王煌平,張 青,翁伯琦,等. 不同肥源對蘿卜硝酸鹽累積分布和同化的影響[J]. 農業工程學報,2016,2(32):148-154.
[15]秦家順,許明惠,李昌滿. 胭脂蘿卜主要農藝性狀對肉質根產量的影響[J]. 河南農業科學,2014,43(1):107-109.
[16]劉賢嫻,徐文玲,劉 辰,等. 早春耐抽薹蘿卜新品種“天正蘿卜14號”的選育[J]. 山東農業科學,2016,48(8):23-25.
[17]秦文斌,戴忠良,張振超,等. 優質、高花青素蘿卜胭脂1號的選育與高產栽培技術[J]. 江西農業學報,2012,24(4):75-76.
[18]王晴芳,袁偉玲,甘彩霞,等. 氮肥用量對蘿卜肉質根產量及氮素吸收利用的影響[J]. 安徽農業科學,2013,41(20):8580-8582.
[19]徐彥軍,鄧代信,胡小京. 蘿卜雜交組合產量與相莢性狀的灰色關聯度分析[J]. 山地農業生物學報,2003,22(6):516-519.
[20]任喜潑,魏毓棠. 蘿卜主要性狀與產量性狀問的灰色關聯度分析[J]. 沈陽農業大學學報,2007,38(4):598-601.
[21]武玲萱,劉 釗. 蘿卜簡易冬貯技術[J]. 中國園藝文摘,2015,(2):167-168.
[22]芮春梅. 胭脂蘿卜紅色素形成的動態分析與提取方法及穩定性研究[D]. 重慶:西南大學,2007.雷 楊,于錫宏,張倩,等. 不同前茬對秋白菜土壤營養及其生長的影響[J].