UV-B補光燈對茄子幼苗生長、抗性生理及抗病性的影響

任舉

摘? ?要? ?為探究寡照天氣下UV-B補光燈對茄子幼苗生長、抗性生理及抗病性的作用，以長雜218茄子為試材，設置自然光（CK）、LED補光（T1）和UV-B補光（T2）3種不同補光處理，在茄子4葉1心時進行UV-B補光對茄子幼苗接種3種不同病原菌抗病性的研究。結果表明：T2處理綜合表現最佳，在補光第25 d，株高較CK顯著降低7.9%，其株高、莖粗、葉面積和葉片數在補光處理時間內均顯著高于CK；在補光第25 d，T2處理葉片中CAT、POD、SOD和APX活性較CK分別增加127.17%、35.55%、50.25%和29.28%，且差異顯著，有利于茄子幼苗壯苗的形成和抗氧化系統活性的提高；T2處理幼苗葉片中MDA含量顯著降低，H2O2含量上升，總酚和類黃酮含量保持在較高水平，有利于幼苗抗菌能力增加；T2處理對茄子幼苗早疫病、灰霉病和炭疽病的發生起到顯著抑制作用。

關鍵詞? ?UV-B補光燈；茄子；生長發育；抗病性

茄子（Solanum? melongena L.）為茄科茄屬作物，我國栽培歷史久、面積廣、品類多、種植周期短、經濟效益高，為溫室大棚蔬菜主要作物之一。近年來，隨著設施農業規模的增長，專業化育苗隨之發展迅速。在冬季或早春育苗季節，甘肅定西安定區1月內陰雨天和短日照天氣多達20 d以上，溫室內光照時間和強度嚴重匱乏，茄子弱苗和徒長苗較多，育苗質量下降，阻礙了育苗產業化的發展。現階段人工補光在設施番茄、黃瓜、草莓、辣椒等作物育苗中廣泛應用，但多采用LED燈補光，其育苗質量遠低于正常太陽光照射效果。

蔬菜作物的光合作用能量來源多依賴于太陽光，太陽光譜中波長280～320 mm的紫外線B（UV-B）是自然光重要組成成分。UV-B生物學功能豐富，在殺菌、提高植物抗逆性、增強生理活動、促進壯苗等方面效果顯著。UV-B經大氣層吸收后僅有10%左右可到地面，且設施種植中塑料薄膜和玻璃幕墻又會反射和吸收60%～90%，導致在設施育苗過程中UV-B輻射對蔬菜幼苗生長發育調節缺乏。目前，國內設施溫室中LED燈和高壓鈉燈補光較為常見，但均無法提供UV-B輻射，現階段針對傳統補光方式添加UV-B進行補光的試驗報道也較少。本試驗以茄子長雜218為試材，研究UV-B補光對茄子的影響，以期為定西茄子育苗在寡照光下新型補光措施提供一定參考依據。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料? ?供試茄子品種為長雜218，定西市農科院提供；補光燈（R/B=0.2）購自昕諾飛公司昕諾飛（中國）投資有限公司。幼苗補光所用UV-B補光劑量為31 μW/cm2，抗病測試中使用劑量為51 μW/cm2。

孢子懸浮液制備：分別從菌株上取7 mm菌餅，裝入PDA培養瓶中，放置在28 ℃、200 r/min的搖床上培養3 d，使用3層無菌濾紙將產生的孢子過濾收集孢子液（濃度≥1×106個/mL），放入4 ℃冰箱保存備用。

1.2? ?試驗設計? ?育苗于2023年4月在安定區園藝工作站玻璃溫室內進行，種子浸種處理后播種，采用50孔（530 mm×270 mm）育苗穴盤，育苗基質配比：育苗基質∶珍珠巖∶蛭石=2 ∶ 1 ∶ 1，幼苗1心1葉時進行補光處理，補光燈高度隨茄子幼苗生長隨時調整，補光燈距離幼苗頂端70 cm。試驗共設3個處理，分別為CK（自然光）、T1（LED補光）、T2（UV-B補光），每個補光處理4盤茄子幼苗，重復3次。補光時間每天5 h （5：30—7：30，17：40—20：40），陰雨天全天補光。

茄子苗期抗病性檢測在4葉1心時進行，換盆后接菌。試驗設置2個補光處理，分別為T1（LED補光）和T2（UV-B補光），3次重復，單個重復為40株，補光時間與1心1葉補光處理時間相同，補光1周后調查發病情況。

1.3? ?測定項目? ?1心1葉補光處理15 d和25 d進行指標測定。每個處理選取長勢一致的幼苗15株測量株高、莖粗、植株生物量和壯苗指數；葉面積：使用YMJ-A掃描儀測定幼苗自生長點向下第3片葉；葉綠素含量：使用SPAD-502葉綠素測定儀測定第3片葉；選取15株幼苗自生長點向下第3片葉，分別測定丙二醛（MDA）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性，測定類黃酮和總酚含量。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同補光處理對茄子幼苗生長的影響? ?補光處理對茄子幼苗生長起到促進作用，T2處理效果最佳（表1）。補光第25 d，株高較T1處理降低7.9%；第15 d和25 d，T2處理茄子幼苗株高、莖粗、葉面積和葉片數均顯著高于CK，葉綠素含量降低，在15 d和25 d分別較CK降低了10.77%和4.15%。

2.2? ?不同補光處理對茄子幼苗壯苗的影響? ?UV-B補光可提高茄子幼苗的質量（表2）。T2處理第25 d，其壯苗指數、地上和地下干物質量較CK分別增加了9.62%、26.38%和14.1%，且差異顯著；根冠比低于CK，差異不顯著。

2.3? ?不同補光處理對茄子幼苗抗氧化酶活性的影響? ?在不同補光處理下CAT、POD和APX活性隨補光時間的增加出現降低趨勢，而T2處理SOD活性呈上升趨勢（圖1）。T2處理可提高茄子幼苗葉片中抗氧化酶活性；補光第25 d，T2處理葉片中CAT、POD、SOD和APX活性較CK分別增加了127.17%、35.55%、50.25%和29.28%，差異顯著。

2.4? 不同補光處理對茄子幼苗MDA和H2O2含量的影響? ?幼苗葉片丙二醛含量隨補光時間的延長呈下降趨勢（圖2A），T2表現較佳，在補光第15 d和25 d，葉片中MDA含量較CK和T1分別降低了35.09%、31.02%和13.57%、22.7%，各處理間差異顯著；CK和T1葉片中過氧化氫（H2O2）含量隨處理時間增加呈降低趨勢，T2處理則相反（圖2B），補光第25 d，T2處理葉片中H2O2含量較CK和T1分別增加了34.54%和66.24%，差異顯著。

2.4? ?不同補光處理對茄子幼苗MDA和H2O2含量的影響? ?幼苗葉片丙二醛含量隨補光時間的延長呈下降趨勢（圖2A），T2表現較佳，在補光第15 d和25 d，葉片中MDA含量較CK和T1分別降低了35.09%、31.02%和13.57%、22.7%，各處理間差異顯著；CK和T1葉片中過氧化氫（H2O2）含量隨處理時間增加呈降低趨勢，T2處理則相反（圖2B），補光第25 d，T2處理葉片中H2O2含量較CK和T1分別增加了34.54%和66.24%，差異顯著。

2.5? ?不同補光處理對茄子幼苗總酚及類黃酮含量的影響? ?不同補光處理下茄子幼苗葉片中總酚及類黃酮含量隨處理時間的增加呈下降趨勢，但T2處理保持較高水平（圖3）。補光第25 d，T2茄子葉片中總酚含量較CK和T1分別增加了22.39%和46.43%，類黃酮含量較CK和T1分別增加了45.45%和29.03%，差異顯著。

3? ?結論與討論

在植株幼苗生長發育階段，UV-B輻射可對其形態建設和生理生化響應起到促進作用。研究發現，黃瓜幼苗在UV-B下較CK（不含UV-B補光）處理株高受到抑制，而對莖粗起到促進作用，有利于壯苗的形成。同時在番茄種子萌發中發現，一定劑量的UV-B輻射可促進較長時間保存種子的發芽百分比，后期生長發育更為健壯。周華等在辣椒研究中發現，UV-B補光可顯著促進辣椒植株生長，促進莖粗，縮短節間距，增加葉片面積和葉片數。本試驗發現，UV-B補光抑制苗期徒長，增加幼苗莖粗、葉片數和生物量，對促進壯苗有顯著作用。

李曉科等在研究大麥時發現，UV-B輻射時間越長對幼苗光合作用影響越大，葉綠素含量出現降低現象。本試驗發現，隨著UV-B補光時間的增加茄子幼苗中葉綠素含量出現降低趨勢，可能是UV-B補光對葉綠素合成途徑中關鍵酶編碼基因有抑制作用，致使葉綠素合成受阻。苗期馬鈴薯使用UV-B輻射，會使得植株體內類黃酮含量顯著增加，植株整體抗氧化能力增強。大麥幼苗經UV-B補光后植株體內總酚含量明顯增加，UV-B輻射顯著促進了抗氧化酶相關基因表達，使得植株抗氧化系統活性增加。辣椒經UV-B輻射會誘導SOD和POD抗氧化酶基因表達上調，顯著增強了辣椒的抗氧化水平，辣椒體內酚類物質含量也明顯增加。本試驗發現，UV-B補光處理后茄子幼苗體內抗氧化還原酶活性顯著增加，膜脂氧化產物MDA含量顯著降低，體內總酚和類黃酮含量保持在較高水平，茄子幼苗抗逆性增強。高瀟瀟在研究稻瘟病菌脅迫下水稻幼苗生長時發現，UV-B輻射接種稻瘟病菌水稻后，增強了水稻抗氧化能力，稻苗發病顯著降低。Mclay等研究發現，UV-B輻射生菜幼苗會誘導幼苗體內酚類物質的顯著增加，酚類物質作為一種抗菌素在生菜體內起到抗菌作用，進而限制了生物營養病原體的寄生和繁殖。本試驗發現，UV-B處理后使茄子幼苗在接種不同菌株后病情指數顯著降低，對病原菌傳染抗性顯著增強。

綜上，UV-B補光處理對茄子幼苗生長、抗性生理及抗病性表現最佳，對早春季寡照天氣下茄子培養壯苗、幼苗抗性增強有顯著作用，可作為一種高效補光措施在設施蔬菜育苗中應用。

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