閆世江,張建軍,張繼寧,劉 潔
(1山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,山西太原,030031;2遼寧省鞍山市園藝科學(xué)研究所;3山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技情報(bào)研究所)
烯效唑(S3307)是一種新型生長(zhǎng)延緩劑,具有強(qiáng)烈的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)功能和殺菌作用[1,2,3]。目前多用于大田作物上,在黃瓜上的應(yīng)用集中在種子包衣[4]、培育幼苗[5]、株型改良[6,7]、提高抗逆性[8]、提高產(chǎn)量等方面[8,9]。對(duì)于烯效唑?qū)S瓜品質(zhì)的影響少見(jiàn)報(bào)道,隨著我國(guó)加入WTO,黃瓜品質(zhì)越來(lái)越受到育種家的重視。本試驗(yàn)使用S3307在黃瓜初花期噴施,研究其對(duì)株高、莖粗、單株產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,同時(shí)探討其作用機(jī)制,為黃瓜果實(shí)成熟過(guò)程中生理生化機(jī)理的研究提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2006年在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院育種基地進(jìn)行。試材為中農(nóng)8號(hào),由園藝學(xué)院黃瓜育種課題提供。烯效唑(S3307)從浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所購(gòu)買(mǎi)。
1.2.1 S3307促進(jìn)黃瓜著色有效濃度的篩選 2005年7月將黃瓜種子播種于沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜育種基地1號(hào)溫室,每品種20粒種子,30 d后定植于14號(hào)溫室,在初花期用0,50,100,150,200,250 mg·L-1等6個(gè)質(zhì)量濃度的S3307噴施,噴施程度以葉正反面均勻布滿霧狀水滴為度。3次重復(fù);果實(shí)成熟時(shí)取樣,測(cè)定果皮葉綠素含量,并對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定有效的濃度。
1.2.2 S3307對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響 2006年3月,將黃瓜種子播種于沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院蔬菜育種基地1號(hào)溫室,每品種20粒種子,30 d后定植于14號(hào)溫室,用上一次篩選出S3307的最有效濃度處理果實(shí),處理方法同上,在果實(shí)成熟前10 d(6月15日)開(kāi)始取樣,每2 d取樣1次,取植株第3~5葉位成熟葉片測(cè)定果皮葉綠素與類胡蘿卜素含量(采用丙酮法),測(cè)定黃瓜株高、莖粗、單株產(chǎn)量,選取相同節(jié)位果實(shí)測(cè)定有機(jī)酸含量(采用指示劑法)、果實(shí)可溶性糖含量(采用蒽酮法)、Vc含量(采用分光光度計(jì)法)、可溶性蛋白含量(采用考馬斯亮藍(lán)法)[10]。數(shù)據(jù)處理采用DPS軟件進(jìn)行。
S3307顯著提高了黃瓜葉綠素含量,以50 mg·L-1處理效果最好,達(dá)2.8 mg·g-1(圖1)。隨藥劑濃度升高,葉綠素含量下降,但均高于對(duì)照。因此確定50 mg·L-1S3307的處理為最佳處理濃度。
圖1 S3307對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響
隨著黃瓜的成熟,葉綠素含量不斷增加,變化趨于平緩,經(jīng)S3307處理的其含量各時(shí)期均比對(duì)照的高(圖2)。
隨著黃瓜的成熟,果皮中類胡蘿卜素含量不斷上升,經(jīng)S3307處理的其含量均比對(duì)照高(圖3)。
2.3.1 果實(shí)成熟過(guò)程中株高變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 隨著黃瓜的成熟,植株株高不斷上升,但經(jīng)S3307處理后的株高均比對(duì)照低(圖4)。
2.3.2 果實(shí)成熟過(guò)程中莖粗變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 隨著黃瓜的成熟,莖粗不斷上升,但經(jīng)S3307處理后的莖粗均比對(duì)照低(圖5)。
圖2 黃瓜果皮葉綠素含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
圖3 黃瓜果皮類胡蘿卜素含量變化規(guī)律 及S3307對(duì)其的影響
圖4 黃瓜株高變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
圖5 黃瓜莖粗變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
2.3.3 果實(shí)成熟過(guò)程中單株產(chǎn)量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 隨著黃瓜的成熟,單株產(chǎn)量不斷上升,但經(jīng)S3307處理后的均比對(duì)照低(圖6)。
2.4.1 果實(shí)成熟過(guò)程中有機(jī)酸含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 在果實(shí)成熟前有機(jī)酸含量下降,趨于平緩,而經(jīng)S3307處理的有機(jī)酸含量緩慢下降,比對(duì)照含量低(圖7)。
圖6 黃瓜單株產(chǎn)量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
圖7 黃瓜有機(jī)酸含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
2.4.2 果實(shí)成熟過(guò)程中可溶性糖含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 可溶性糖含量變化不大,對(duì)照和處理均緩慢升高,處理的始終高于對(duì)照的(圖8)。
2.4.3 果實(shí)成熟過(guò)程中Vc含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 對(duì)照的變化很小,而經(jīng)S3307處理的黃瓜成熟前期Vc含量升高幅度較小,但在4 d后含量大幅增加(圖9)。說(shuō)明S3307對(duì)黃瓜的后期成熟影響較大。
圖8 黃瓜可溶性糖含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
圖9 黃瓜Vc含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
圖10 黃瓜可溶性蛋白質(zhì)含量變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響
2.4.4 果實(shí)成熟過(guò)程中可溶性蛋白變化規(guī)律及S3307對(duì)其的影響 對(duì)照的變化很小,而經(jīng)S3307處理的黃瓜可溶性蛋白質(zhì)含量比對(duì)照高(圖10),成熟前期升高幅度較大,后期較小。
50 mg·L-1的S3307具有明顯的延緩黃瓜生長(zhǎng),使株高、莖粗、單株產(chǎn)量生長(zhǎng)變慢,并促進(jìn)果實(shí)著色的作用,在果實(shí)成熟過(guò)程中,通過(guò)增加葉綠素、類胡蘿卜素等色素含量、降低有機(jī)酸含量可促進(jìn)可溶性糖含量、Vc含量、可溶性蛋白質(zhì)含量增加。
S3307是目前活性較高的植物生長(zhǎng)延緩劑,其主要生理作用是延緩生長(zhǎng)和抑菌。這與本次研究的結(jié)論相同。它的作用機(jī)理已經(jīng)明確:S3307作為三唑類植物生長(zhǎng)延緩劑,主要通過(guò)抑制貝殼杉烯氧化酶活性來(lái)阻斷GA的生物合成,降低內(nèi)源GA水平,同時(shí)又可降低生長(zhǎng)素(IAA)的水平[12]。據(jù)報(bào)道[11],內(nèi)源GA和IAA有抑制花色素生物合成的作用,而內(nèi)源脫落酸(ABA)較高水平可促進(jìn)花色素的合成。在本試驗(yàn)中,S3307可能是通過(guò)降低GA,IAA和提高ABA的水平來(lái)促進(jìn)黃瓜果實(shí)著色,對(duì)此有待進(jìn)一步研究。
陳世平等[13]、陳燕等對(duì)溫州蜜柑[14]、于洋等[15]對(duì)京亞和夕陽(yáng)紅葡萄、楊偉力等[16]對(duì)馬鈴薯的研究表明,葉面噴施S3307對(duì)果實(shí)品質(zhì)的改善有促進(jìn)作用[17],這與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論相同,這可能是由于經(jīng)烯效唑處理葉綠素含量增加,光合呼吸速率增值,可溶性蛋白含量減少,還原糖、總糖含量明顯增加[18]。另有報(bào)道[19,20],糖不僅是花色素合成的前體物質(zhì),而且還誘導(dǎo)某些關(guān)鍵酶的活性,對(duì)此有待于進(jìn)一步的研究。
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