2,4 -表油菜素內酯對菜心生長和菜薹營養品質的影響

郭巨先，王 惠，張 亮，溫靜濤，康云艷，楊 暹，佟嘉樂

（1.廣東省蔬菜新技術研究重點實驗室/廣東省農業科學院蔬菜研究所，廣東 廣州 510640；2.華南農業大學園藝學院，廣東 廣州 510642）

【研究意義】菜心（Brassica parachinensisBailey）是我國華南地區的特產蔬菜，在廣州有“蔬品之冠”的美譽，僅廣州市的菜心栽培面積就達1 萬～2 萬hm2，占全年蔬菜總栽培面積的60%以上，對華南地區的周年供應及出口創匯起著舉足輕重的作用［1］。但生產者在栽培生產過程中為了片面追求產量，導致菜薹的品質問題成為影響產業發展的瓶頸。【前人研究進展】近年國內外學者針對菜心品種、肥水管理等方面對改善菜心品質進行了大量研究［2-6］。油菜素內酯（Brassinolide，簡稱BR）也稱為蕓苔素內酯，是一類以甾醇為骨架的植物內源甾體類生物活性物質，被公認為第六大類植物激素［7-9］，廣泛存在于植物中。人工合成的高活性油菜素內酯類似物稱為2,4 -表油菜素內酯（2,4-epi-Brassinolide，簡稱EBR），是一種具有高生理活性的植物生長調節劑，被廣泛應用于促進幼苗萌發、作物生長、改善品質、緩解藥害、提高作物抗逆性等研究上［10-14］。油菜素內酯在蔬菜、水果等園藝作物上的報道較多，研究表明，噴施EBR 能提高黃心菜、辣椒、黃瓜等蔬菜作物的光合特性，從面提高產量和品質［15-17］。并能提高仔姜、藍莓、黃花菜等園藝作物的儲藏品質，延長貯藏期［18-20］。EBR 應用在十字花科蔬菜作物上的研究較少，大多是關注提高作物的產量和品質。王廷芹等發現EBR 能增加青花菜的抗氧化活性，提高產品的產量和品質［21-22］。韓云等［23］、顧安生［24］發現EBR 能在一定程度上提高小白菜可溶性糖和可溶性蛋白的含量，降低粗纖維含量。李蒙等［15］研究表明，弱光脅迫下外源EBR 可有效改善黃心菜的營養指標。【本研究切入點】本課題組在前期的研究表明，EBR能提高菜薹產量，降低硝酸鹽含量［25］。但關于EBR 對菜薹生長和營養品質的影響還未見報道。【擬解決的關鍵問題】本研究擬在前期試驗的基礎上，進一步研究其對菜薹營養品質的影響，篩選出最佳的施用濃度和時期，為EBR 在菜心生產上的應用提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2019年8－9月在華南農業大學園藝學院蔬菜試驗基地進行。以四九-油青菜心為試驗材料（廣州市農業科學研究院提供），EBR（＞95.0%）購于美國Sigma公司。

1.2 試驗方法

試驗設置EBR 0.01、0.05、0.09、0.14、0.17 mg/L 共6 個濃度，分苗期噴施、抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施3 個時期處理，以清水噴施為對照（CK），盆栽直播，每個處理3 次重復，每個重復6 盆，每盆播5 株。盆的規格為下口徑20 cm、上口徑28 cm、高25 cm，體積7.85 L。每盆裝經過曬干混勻的砂壤土6.0 kg，種植前供試土壤pH 4.95，有機質含量1.38%、全氮0.096%、全磷0.101%、有效磷215.3 mg/kg、有效鉀50.0 mg/kg。8 月14 日下午播種，整個生長期內每盆追施海藻素復合肥0.8 g，分8 月25 日（1～2 片真葉）、9 月1 日（3～4 片真葉）、9 月7 日（6～7 片真葉）、9月13 日（抽薹前）4 次追施，4 次追肥量分別占總追肥量的20%、25%、25%、30%。EBR 處理于晴天下午光照較弱且無風時進行，采用人工噴霧方法，將各濃度EBR 用微型噴霧器噴灑到植株葉片和主薹表面上，以葉面和主薹布滿小水珠而不形成液流滴下為度（約50 mL/盆）。

9月20－22日菜薹采收期，測定主薹長（cm）、節數和主薹粗度（mm）；測定菜薹產量，“齊口花”采收，取第4 節以上的菜薹鮮樣分成兩份，一份鮮樣用于測定葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白、Vc 的含量；另一份鮮樣將薹葉切碎、烘干，用于測定氮、磷、鉀及纖維素含量。其中，菜薹葉綠素含量采用95.0%乙醇浸泡法測定，可溶性糖含量采用苯酚法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍染色法測定，Vc 含量采用比色法測定，纖維素含量采用蒽酮比色法［26］測定。菜薹全氮含量量采用凱氏定氮法測定，全磷含量采用鉬銻抗比色法測定，全鉀含量采用火焰光度法［27］測定。

試驗數據采用SPSS 23.0 版軟件統計，采用Excel 2016 版軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 EBR 處理對菜心植株生長的影響

從表1 可以看出，噴施不同濃度EBR 對菜薹節數和薹粗沒有顯著影響；相同噴施時期內比較，隨著EBR 噴施濃度的提高，菜薹薹長和薹粗呈先增加后降低的趨勢。苗期噴施0.05 mg/L EBR，菜薹薹長達33.64 cm，比CK1 顯著增加17.54%；抽薹前噴施0.05、0.09 mg/L EBR，菜薹薹長分別達31.74、31.38 cm，比CK2 顯著增加10.90%、9.64%。苗期噴施 0.05 mg/L EBR，菜薹平均節數、薹長和薹粗均達最高，說明苗期噴施0.05 mg/L EBR 對菜薹植株生長的效果最好。

表1 EBR 處理對菜心植株形態指標的影響Table 1 Effects of EBR treatments on the plant morphological indexes of Brassic parachinensis Bailey

2.2 EBR 處理對菜心營養品質的影響

2.2.1 Vc 含量 從圖1 可以看出，相同噴施時期內比較，隨著EBR 噴施濃度的提高，菜薹Vc含量呈先增加后降低的趨勢，均高于CK ；苗期噴施、抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施均以噴施0.05 mg/L EBR 菜薹的Vc 含量最高，每100 g 菜薹分別達到125.42、141.74、128.09 mg，分別比CK增加20.68%、36.38%和23.25%，差異顯著。

圖1 EBR 處理對菜薹Vc 含量的影響Fig.1 Effects of EBR treatments on Vc contents of Brassica parachinensis Bailey

2.2.2 葉綠素含量 從圖2 可以看出，除抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施0.17 mg/L EBR 處理菜薹葉綠素含量降低外，其余各處理菜薹的葉綠素含量均有所增加。相同噴施時期內比較，隨著EBR 濃度提高，苗期噴施EBR 菜薹的葉綠素含量呈上升-下降趨勢，抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施菜薹的葉綠素含量均呈升-降-升-降變化。其中，苗期噴施、苗期+抽薹前噴施的效果較好，苗期噴施0.01～0.17 mg/L EBR 菜薹的葉綠素含量為44.30～46.87 mg/g，比CK 增加4.89%～10.10%，差異極顯著；苗期+抽薹前噴施0.05～0.14 mg/L EBR 菜薹的葉綠素含量為44.20～45.37 mg/g，比CK 增加4.68%～7.13%，差異顯著；抽薹前噴施不同濃度EBR，菜薹的葉綠素含量與CK 相比無顯著差異。

圖2 EBR 處理對菜薹葉綠素含量的影響Fig.2 Effects of EBR treatments on chlorophyll contents of Brassica parachinensis Bailey

2.2.3 可溶性糖含量 由圖3 可知，噴施EBR 提高了菜薹可溶性糖含量，相同噴施時期內比較，隨著EBR 濃度的提高，苗期噴施EBR 的菜薹可溶性糖含量呈上升-下降趨勢，抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施菜薹可溶性糖含量均呈升-降-升-降變化；苗期、抽薹前、苗期+抽薹前均以噴施0.01 mg/L EBR 菜薹的可溶性糖含量最高，分別達到24.96、19.49、19.38 mg/g，比CK 增加172.36%、112.68%和111.51%，差異顯著。各噴施處理間綜合比較，以苗期噴施0.01 mg/L EBR菜薹的可溶性糖含量最高。

圖3 EBR 處理對菜薹可溶性糖含量的影響Fig.3 Effects of EBR treatments on soluble sugar contents of Brassica parachinensis Bailey

2.2.4 可溶性蛋白含量 表2 顯示，噴施EBR 影響了菜薹可溶性蛋白含量，相同噴施時期內比較，隨著EBR 濃度的提高，苗期噴施菜薹的可溶性蛋白含量呈升-降-升趨勢，抽薹前噴施菜薹可溶性蛋白含量呈先升高后降低變化，苗期+抽薹前各噴施處理間變化規律不明顯。苗期噴施0.05、0.14、0.17 mg/L EBR 菜薹可溶性蛋白含量分別達15.45、14.84、15.56 mg/g，與CK 比較差異顯著；抽薹前噴施0.01 mg/L EBR 菜薹可溶性蛋白含量達14.50 mg/g，與CK 相比差異顯著；苗期+抽薹前各噴施處理間菜薹可溶性蛋白含量差異不顯著。

表2 EBR 處理對菜薹可溶性蛋白含量（mg/g，Fw）的影響Table 2 Effects of EBR treatments on soluble protein contents of Brassic parachinensis Bailey

2.2.5 纖維素含量 從表3可以看出，噴施EBR降低了菜薹的纖維素含量，各噴施時期內比較，菜薹噴施0.01～0.17 mg/L EBR后纖維素含量在3.88%～5.27%，與CK相比差異顯著。苗期、抽薹期、苗期+抽薹期噴施0.05 mg/L EBR，菜薹纖維素含量分別為3.88%、4.24%、4.21%，與同一噴施時期相比纖維素含量最低，其中以苗期噴施0.05 mg/L EBR的菜薹纖維素含量最低（3.88%），比CK顯著降低32.76%。

表3 EBR 處理對菜薹纖維素含量（%）的影響Table 3 Effects of EBR treatments on cellulose contents of Brassic parachinensis Bailey

2.3 EBR 處理對菜心礦質元素含量的影響

2.3.1 全氮含量 由表4 可知，噴施EBR 提高了菜薹的氮吸收量，相同噴施時期內比較，隨著EBR 噴施濃度的提高，菜薹全氮含量呈升-降-升的趨勢，3 個噴施時期處理菜薹的全氮含量均顯著高于CK。苗期噴施0.17 mg/L EBR、抽薹前噴施0.17 mg/L EBR、苗期+抽薹前噴施0.05 mg/L EBR，菜薹全氮含量分別達0.91%、1.09%、1.19%，與同一噴施時期內相比菜薹全氮含量最高，與CK 差異顯著。

表4 EBR 處理對菜薹全氮含量（%）的影響Table 4 Effects of EBR treatments on total nitrogen contents of Brassic parachinensis Bailey

2.3.2 全磷含量 從表5 可以看出，噴施EBR 對菜薹磷吸收有較大影響，相同噴施時期內比較，隨著EBR噴施濃度的增加，菜薹的全磷含量呈降-升-降的“S”型變化趨勢，苗期噴施0.09 mg/L EBR、抽薹前噴施0.14 mg/L EBR、苗期+抽薹前噴施0.14 mg/L EBR，菜薹全磷含量分別達0.24%、0.36%、0.31%，同一噴施時期內相比菜薹全磷含量最高，與CK 相比差異顯著。

表5 EBR 處理對菜薹全磷含量（%）的影響Table 5 Effects of EBR treatments on total phosphorus contents of Brassic parachinensis Bailey

2.3.3 全鉀含量 從表6 可以看出，噴施EBR 處理可增加菜薹的鉀含量，相同噴施時期內比較，菜薹全鉀含量隨著EBR 噴施濃度的提高而增加。苗期噴施0.17mg/L EBR、抽薹前、苗期+抽薹前噴施0.14 mg/L EBR，菜薹全鉀含量分別達6.50%、7.00%、6.00%，與同一噴施時期內相比菜薹全鉀含量最高，與CK 相比差異顯著。

表6 EBR 處理對菜薹全鉀含量（%）的影響Table 6 Effects of EBR treatments on total potassium contents of Brassic parachinensis Bailey

3 討論

油菜素內酯作為一種新型激素，可調節作物生長發育，在蔬菜作物的應用主要集中在促進生長、提高結實率、提高抗逆性、改善品質等方面。目前我國投入大量生產的EBR 在蔬菜上的使用方法主要有浸種、噴施和浸漬3 種，一般認為植物苗期、開花期、結果期、結球期是最佳噴施時期［28-29］。Dolezalova 等［30］研究表明，噴施EBR處理能顯著提高洋蔥地上部高度和莖部直徑，進而提高洋蔥的產量和品質。顧安生［24］在小白菜生長期噴施0.01%蕓苔素內酯提高了小白菜葉長、葉寬和葉片數。馮韜等［31］在甘藍型油菜上噴施EBR 結果表明，在全生育期低劑量EBR 促進植株主莖伸長、促進結實。本試驗結果顯示，苗期噴施0.05 mg/L EBR，菜薹的薹長和薹粗較CK 分別增加17.545%、13.7%，菜薹的節數、薹長和薹粗等外觀品質構成因素隨著EBR 濃度的提高，呈先增加后降低的變化趨勢，噴施低濃度EBR 能促進菜薹植株的生長，而高濃度EBR 抑制菜薹生長，這與激素類物質的作用機理相一致。因此，噴施EBR 可以通過調節植株的生長來影響菜薹的外觀品質，但噴施濃度不宜過高。

王廷芹等［21-22］研究發現，0.01 mg/L EBR 處理青花菜葉片能提高葉片葉綠素含量和花球總糖含量，但降低了花球Vc 和蛋白質含量。李蒙等［15］認為，施用EBR 顯著提高了弱光脅迫下黃心菜植株的Vc、可溶性糖、可溶性蛋白質含量，降低了葉綠素含量。韓云等［23］指出蕓苔素內酯能提高小白菜可溶性糖和可溶性蛋白的含量，降低粗纖維含量。本試驗結果表明，苗期噴施0.01～0.05 mg/L EBR 提高了菜薹Vc、葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量，降低纖維素含量，苗期噴施0.05 mg/L EBR 后纖維素含量較CK 降低32.76%，這與上述研究結果一致。抽薹前噴施0.14 mg/L EBR 菜薹全磷、全鉀含量分別較CK提高61.6%、40.0%。苗期+抽薹前噴施0.05 mg/L EBR 菜薹全氮含量達到1.18%，較CK 提高58.3%。表明不同時期噴施EBR 對菜薹的營養品質和礦質元素的積累影響不同，苗期噴施低濃度（0.01～0.05 mg/L）EBR 能促進植株的營養積累，抽薹前噴施一定濃度的EBR 能促進菜薹氮、磷、鉀含量積累。因此，可以通過在苗期噴施低濃度的EBR 來提高菜薹植株營養品質。

4 結論

采用低濃度（0.01～0.05 mg/L）EBR 處理菜心，各個噴施時期均能促進菜薹生長，提高菜薹Vc、葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及植株全氮、全鉀含量，降低纖維素含量，提高菜薹的綜合品質。而抽薹前噴施、苗期+抽薹前噴施高濃度（0.14 mg/L）EBR 可促進菜薹對氮、磷、鉀元素的吸收。綜合考慮，菜心生產上施用EBR 以低濃度（0.01～0.05 mg/L）為宜，苗期噴施或苗期+抽薹前噴施效果較好。