低溫處理及光周期誘導不同抽薹性蘿卜抽薹開花的研究

楊峰 ，李曉梅 ，李躍建 ，雍曉平 ，冉科 ，冉茂林

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所，德陽，618000；2.四川省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所/蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點實驗室；3.四川省農(nóng)業(yè)科學院）

蘿卜（Raphanus sativusL.）為十字花科蘿卜屬一、二年生草本植物[1]，是原產(chǎn)于我國的一種重要根菜類蔬菜作物，其營養(yǎng)豐富，用途多樣，在蔬菜生產(chǎn)和供應上起到了重要的作用[2]。

在蘿卜生產(chǎn)過程中，往往由于品種選用不當或栽培環(huán)境發(fā)生變化，引起蘿卜先期抽薹，蘿卜產(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣，造成經(jīng)濟損失[3]。因此，培育耐抽薹蘿卜新品種對增強蘿卜種植的安全性，發(fā)展蘿卜產(chǎn)業(yè)具有重要作用。四川盆地南部平原及丘陵山地地區(qū)廣泛種植各類型蘿卜，而四川盆地地區(qū)屬于短光照地區(qū)，對選育耐抽薹品種不利。因此，進行人工春化處理，調(diào)控耐抽薹種質(zhì)資源的開花時期，是創(chuàng)制耐抽薹新種質(zhì)材料和選育耐抽薹新品種的途徑之一。而春化溫度和時間以及光周期在成花誘導中具有重要且不可替代的作用[4]。本文通過對不同抽薹性蘿卜人工春化處理的深入分析，確立各類型蘿卜光溫誘導抽薹開花的最佳條件，以期較為準確地調(diào)控蘿卜的開花時期，為加快耐抽薹蘿卜新品種選育進程提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蘿卜材料共24份，由四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所蘿卜課題組、國家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺—蔬菜種質(zhì)資源子平臺、國家蔬菜種質(zhì)資源中期庫提供或購自市場，其名稱和來源見表1。

1.2 試驗方法

低溫處理試驗于2015年9月28日開始，采用溫湯浸種法對種子消毒，即將待處理種子放入培養(yǎng)皿中，緩緩倒入50～55℃無菌水，邊倒邊攪拌，水溫降到30℃時停止攪拌，繼續(xù)浸泡6～8 h，之后倒掉培養(yǎng)皿中剩余水。25℃避光催芽1 d，當種子露白50%后取出備用，將脫脂棉和濾紙放入培養(yǎng)皿中并浸濕，和種子一同置于（4±0.5）℃下同一冰箱（HYC-290，青島海爾特種電器）中處理 50、40、30、20、10、0 d，通過處理時間調(diào)整，使各材料于同一天（2015年11月18日）結(jié)束低溫處理。打開培養(yǎng)皿蓋并移至大型智能人工氣候箱（GZH-1500E，杭州匯爾儀器設備）內(nèi)，適當通風，控制澆水，逐步提高溫度至15℃，增強光照至3 000 lx。煉苗2 d后，定植于32孔黑色穴盤中，移至田間。試驗于2016年3月31日結(jié)束。

光周期誘導試驗，在低溫處理試驗結(jié)果的基礎上，選用低溫處理30 d的材料，均分為2份，一份放入大型智能人工氣候箱進行不同日光照時數(shù)處理：10、12、14、16、18 h（箱內(nèi)溫度 15℃，相對濕度 60%,光照5 000 lx），處理30 d后移至田間；另一份放入日光照時數(shù)為16 h的大型智能人工氣候箱進行不同長光照天數(shù)處理：60、45、30、15、0 d，通過處理時間的調(diào)整，使各處理于同一天結(jié)束，移至田間。

所有試驗過程均進行正常田間管理，水肥條件保持一致。每項試驗進行3次重復，采用隨機區(qū)組排列，每重復15株。

表1 供試材料編號、名稱、來源和平均現(xiàn)蕾天數(shù)

1.3 觀察記錄

各低溫處理的結(jié)束日期，作為天數(shù)計算的起始日期。在供試材料抽薹開花期，每2 d觀察并記錄各材料現(xiàn)蕾、開花情況，依據(jù)下述方法分別測量并記錄群體的各項指標。

平均現(xiàn)蕾天數(shù)（ABD，average budding days）：當群體內(nèi)有50%以上植株現(xiàn)蕾時的天數(shù)。

平均開花天數(shù) （AFD，average flowering days）：當群體內(nèi)有50%以上植株開放第一朵花時的天數(shù)。

開花率（FR，flowering rate）：處理結(jié)束時，開花株數(shù)/全部株數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用 SAS 9.0軟件對上述數(shù)據(jù)進行單因素方差分析及Duncan's新復極差檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜供試材料抽薹性的比較分析

低溫處理中作為對照的供試材料，不經(jīng)過人工春化處理，待種子出芽后，直接移至德陽基地試驗田進行培養(yǎng)。分析結(jié)果表明（表1），供試材料抽薹性類型豐富，平均現(xiàn)蕾天數(shù)間存在極顯著差異。截至田間生長134 d時，仍有3份來源于國外（韓國大元、日本圣美、德國黑皮蘿卜）的材料基本未現(xiàn)蕾（表1），表現(xiàn)為極耐抽薹。其余21份已經(jīng)抽薹開花的材料中，平均現(xiàn)蕾天數(shù)最短的四川C5221，僅為56.67 d，最長的日本白麗兒為113.67 d，時間跨度為 57 d。從56.67 d起，以19 d間隔為單位，根據(jù)平均現(xiàn)蕾天數(shù)長短可將供試材料劃分為4組（表 2），分別為易抽薹組（6份）、抽薹居中組（8份）、耐抽薹組（7份）及極耐抽薹組（3份）。

2.2 低溫處理天數(shù)對蘿卜抽薹開花的影響

隨著低溫處理天數(shù)的增加，不同抽薹性蘿卜的平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開花天數(shù)都有所減少（表3）。其中易抽薹組和耐抽薹組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)下降明顯，有極顯著差異；易抽薹組的平均開花天數(shù)下降明顯，有顯著差異；耐抽薹組的開花率有極顯著提高。另外，當易抽薹組的低溫處理天數(shù)大于30 d，抽薹居中組大于40 d，耐抽薹組大于50 d時，其各自的開花率都呈下降趨勢，但差異并不顯著。

2.3 日光照時數(shù)對蘿卜抽薹開花的影響

由表4可知，當日光照時數(shù)達到16 h后，各組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開花天數(shù)較之前的處理都有顯著或極顯著下降，耐抽薹組的開花率有極顯著的提高。

表2 供試材料抽薹性分組結(jié)果

表3 不同低溫處理天數(shù)對供試材料抽薹開花的影響

2.4 長光照天數(shù)對蘿卜抽薹開花的影響

易抽薹組在長光照天數(shù)達到30 d以上時，平均現(xiàn)蕾天數(shù)有顯著下降，而平均開花天數(shù)和開花率無顯著變化；抽薹居中組在長光照天數(shù)達到45 d以上時，平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開花天數(shù)有極顯著下降，開花率無顯著變化；耐抽薹組在長光照天數(shù)達到45 d以上時，平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開花天數(shù)有顯著或極顯著下降，開花率有極顯著提高（表5）。

3 討論與結(jié)論

本研究通過不同低溫處理時間和光周期變化，對24份不同抽薹性蘿卜供試材料進行人工春化，將供試材料分為易抽薹、抽薹居中、耐抽薹、極耐抽薹4組，這與李鴻漸等[5]根據(jù)春化特性將蘿卜分為春性、弱冬性、冬性和強冬性四大系統(tǒng)一致。4組不同抽薹性蘿卜材料分別占供試種質(zhì)總數(shù)的25.00%、33.33%、29.17%和12.50%。

除極耐抽薹組外，其余3組針對不同光溫誘導條件的抽薹開花情況均不相同。耐抽薹組，對光溫誘導條件要求較高，相互配合處理才能縮短抽薹開花時間。易抽薹組，對光溫誘導條件要求不高，受低溫處理時間的影響較大。抽薹居中組，介于兩者之間，但對光周期的變化更敏感。這與前人的研究結(jié)果基本一致[6～9]。耐抽薹蘿卜的人工春化最佳條件，應至少達到4℃低溫處理30 d，日光照時數(shù)16 h，長光照天數(shù)45 d。隨著低溫處理天數(shù)的增加，耐抽薹組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)有所降低，開花率相應增加，且都呈現(xiàn)出顯著差異。這與張麗等[10]的研究結(jié)果不一致，可能是由于研究所選供試材料的抽薹性不同所導致的。

長時間4℃低溫處理不利于蘿卜種子萌發(fā)及幼苗的正常生長，嚴重時造成植株死亡。當易抽薹組4℃低溫處理時間大于30 d，抽薹居中組大于40 d，耐抽薹組大于50 d時，開花率都有所降低，這主要是由于供試材料苗期無法正常生長或是死亡造成的，該結(jié)果與王旭等[11]在荷蘭豆以及張魯剛等[12]在大白菜上的研究結(jié)果類似。這可能是因為低溫在一定程度上對蘿卜種子當中的淀粉酶產(chǎn)生影響，最終不利于種子萌發(fā)及幼苗生長[13]。

表4 不同日光照時數(shù)對供試材料抽薹開花的影響

本研究表明，在四川盆地弱光照的自然條件下，制約耐抽薹蘿卜抽薹開花的因素是光照不足。因此耐抽薹蘿卜經(jīng)過低溫處理后，采取人工補光的方式，提高光照強度和光照時間，如在光照5 000 lx條件下，補光至日光照時數(shù)16 h以上，能實現(xiàn)蘿卜抽薹開花。

表5 不同長光照天數(shù)對供試材料抽薹開花的影響

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