噴施蕓苔素內酯對油用牡丹產量性狀和籽粒品質的影響

丁熙檸　史田　楊輝　楊林菲　王凱軒　郭香鳳　史國安

摘要：為研究蕓苔素內酯對油用牡丹籽粒產量和品質的影響，本試驗以大田定植4年的‘鳳丹品種為試驗材料，對牡丹進行噴肥試驗，分別測定葉片衰老和籽粒產量與品質指標的變化。結果表明：與噴施清水對照相比，5—7月噴施0.04 mg·L-1 蕓苔素內酯可有效減緩后期牡丹葉片綠葉比的下降速率，增加葉片SPAD值，降低葉片MDA含量;增加脯氨酸含量;生長發(fā)育期內噴施0.04 mg·L-1 蕓苔素內酯對油用牡丹籽粒產量沒有影響。在5、6、7月分別噴施三次0.04 mg·L-1蕓苔素內酯后，籽油不飽和脂肪酸含量分別比對照組提高10.47%、11.70%和7.02%，5、6、7月各噴施一次0.04 mg·L-1 蕓苔素內酯籽油不飽和脂肪酸含量比對照組提高4.27%。

關鍵詞：蕓苔素內酯;油用牡丹;產量;品質

中圖分類號：S567.1+5文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）11-0126-06

Effects of Brassinolide on Yield Characters and

Grain Quality of Oil Peony

Ding Xining1， Shi Tian1， Yang Hui2， Yang Linfei3， Wang Kaixuan1，Guo Xiangfeng1， Shi Guoan1

（1. Henan University of Science and Technology/Luoyang Key Laboratory of Peony Biology/Key

Laboratory of Peony Germplasm Development and Intensive Processing in Henan Province， Luoyang 471023， China;

2. Luoyang Center of Agro-Pruduct Safety Dectection， Luoyang 471023， China;

3. Meteorological Bureau of Luoyang， Luoyang 471023， China ）

Abstract In order to study the effects of brassinolide on the yield and quality of oil peony seeds， ‘Fengdan cultivar planted in field for 4 years was used as test material to carry out the spraying test， and the index changes of leaf senescence and grain yield and quality were measured. The results showed that spraying 0.04 mg·L-1 brassinolide from May to July could effectively reduce the decline rate of green leaf ratio， increase the SPAD value， decrease the content of MDA and increase the content of proline of leaves. Under high-density conditions， spraying 0.04 mg·L-1 brassinolide in the growth period of oil peony had no effect on the yield of peony seed. After spraying 0.04 mg·L-1 brassinolide three times in May and June， the content of unsaturated fatty acids in peony seed increased by 10.47% and 11.70% respectively compared with the control group. While spraying brassinolide three times in July and spraying brassinolide one times in May， June and July could increase the content of unsaturated fatty acids to varying degrees， which were 7.02% and 4.27% higher than that of the control group， respectively.

Keywords Brassinolide; Oil peony; Yield; Quality

油用牡丹是一種新興的木本油料作物，是以采收牡丹種子、提取油料為目的而種植的具有較高結實性的牡丹品種或資源類型[1]。目前，用于栽培的油用牡丹主要為‘鳳丹和‘紫斑兩個品種[2]。河南省洛陽市是我國油用牡丹最主要的栽培中心之一，洛陽及周邊地區(qū)栽植的油用牡丹主要品種為‘鳳丹，其具有適應性強、結實性好、種子產量高、油脂品質好等優(yōu)點[3]。研究結果表明：8年生‘鳳丹籽粒產量每666.7 m2可達220 kg;按單株結果莢數(shù)85個，單株籽粒數(shù)達1 610粒，千粒重約350 g，含水量為12.5%，折合產量每666.7 m2可達494 kg，說明油用牡丹具有良好的豐產潛力[2]。

目前，提高油用牡丹籽粒產量和品質的主要措施之一為施肥[4-6]，而化肥的不合理施用不僅易造成作物產量和品質下降、肥料利用率低、生產成本增加，還會帶來一系列的環(huán)境問題，如水體富營養(yǎng)化、溫室效應和霧霾等[7]。近年來，隨著現(xiàn)代農業(yè)技術的不斷發(fā)展，應用植物生長調節(jié)劑調控作物的生長發(fā)育、提高作物產量和品質已成為生產中越來越常見的措施之一[8]。

蕓苔素內酯被稱作第6代環(huán)保型植物生長調節(jié)劑，具有促進植物生長、提高座果率和作物抗逆性、有效減輕農藥及除草劑對作物傷害的特點，可廣泛應用于果樹、蔬菜及各類農作物[9]。楊少燕等[10]發(fā)現(xiàn)噴施一定濃度的蕓苔素內酯可以提高油茶的產量和出油率，顯著影響茶油的脂肪酸組分，增強其抗逆性。蕓苔素內酯的增產效果也在花生[11]、小麥[12]上得到了印證。在植株的生長發(fā)育進程中，適當?shù)母邷睾退ダ峡梢砸鹬仓甑膽し磻?，以減緩葉片的衰老。Nolan等[13]研究表明蕓苔素信號通路與植物應激反應之間存在著相互關系。

油用牡丹在低海拔地區(qū)夏季高溫環(huán)境中極易出現(xiàn)衰老焦葉現(xiàn)象，影響其光合性能進而影響物質積累，而丘陵、山區(qū)等中、高海拔地區(qū)在牡丹籽粒發(fā)育期內不易出現(xiàn)高溫天氣，葉片衰老的情況優(yōu)于低海拔地區(qū)，更有利于物質積累。因此，研究噴施蕓苔素內酯對延緩油用牡丹葉片衰老的影響及籽粒性狀和品質的調控效應，對于充分挖掘油用牡丹的豐產潛力，提升中、高海拔地區(qū)油用牡丹籽粒品質具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗在沁陽市東義和村（N35°8′，E112°56′）進行。該地海拔101.7 m。試驗田土壤為黃潮土，土層深厚。

1.2 試驗設計

以大田定植4年的‘鳳丹牡丹成齡苗（7年生）為試材，栽植密度為每666.7m2 3 500～3 700株，行距70 cm，株距25 cm。小區(qū)寬4 m，長5 m，面積20 m2，小區(qū)間隔2 m。采用隨機區(qū)組設計，共設5個處理，分別為：CK（噴施清水），A（分別在5月6日、5月16日、5月26日噴施0.04 mg·L-1蕓苔素內酯），B（分別在6月5日、6月15日、6月25日噴施0.04 mg·L-1蕓苔素內酯），C（分別在7月5日、7月15日、7月25日噴施0.04 mg·L-1蕓苔素內酯），D（分別在5月6日、6月5日、7月5日各噴施0.04 mg·L-1蕓苔素內酯一次），各處理重復3次。于牡丹葉面均勻噴施15 L溶液，且噴施當天晴朗無風，若噴施后12 h有降水，則重新噴施。

1.3 指標測定方法

1.3.1 葉片相關指標測定

葉片SPAD值測定：采用葉綠素測定儀于2017年6月5日、7月5日、8月4日晴朗天氣每小區(qū)取20片葉測定SPAD值;同時測定綠葉比，以牡丹葉片綠葉數(shù)與全部葉片數(shù)的比值表示綠葉比。

葉片MDA含量和游離脯氨酸含量測定參照孔祥生等[14]的方法。

1.3.2 籽粒產量及籽粒相關性狀測定

待種子成熟后，數(shù)取各小區(qū)植株數(shù)、蓇葖果數(shù)量，稱重，計算得單果果莢鮮樣質量、單株果莢數(shù);剝離種子和果皮后，稱重并計算得單果籽粒鮮樣質量、單株籽粒鮮樣質量和小區(qū)籽粒產量。

籽粒自然風干后，用容重計進行測量，統(tǒng)計容重;隨機取自然風干的牡丹籽粒100粒，用百分之一電子天平稱量其質量，統(tǒng)計百粒質量;手工剝殼后，稱量其種仁和種皮質量，統(tǒng)計出仁率。每試驗地牡丹籽粒樣品測量重復3次。

1.3.3 種仁營養(yǎng)物質含量測定

將種仁粉碎后過60目篩，保存于-4℃冰箱中備用?？扇苄蕴呛偷矸酆康臏y定采用蒽酮比色法，可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯G-250法，粗脂肪含量測定采用索氏抽提法。

1.3.4 牡丹籽油脂肪酸組分的測定[HTSS]牡丹籽油脂肪酸組分的測定參照戚軍超等[15]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0進行統(tǒng)計分析及顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對油用牡丹葉片綠葉比和SPAD值的影響

綠葉比是衡量植物葉片衰老的重要指標。如圖1所示，在6、7月份的高溫天氣下，油用牡丹葉片迅速衰老。不同噴施處理牡丹葉片的衰老速率低于對照組，其中以在6月份噴施蕓苔素內酯對延緩牡丹葉片衰老影響最大，說明在高溫天氣來臨時噴施蕓苔素內酯對提高牡丹葉片抗逆性起到良好作用。

SPAD值反映了牡丹葉片葉綠素含量的高低。如圖2所示，油用牡丹葉片SPAD值在5月份最高，5—7月呈逐漸下降趨勢。相同月份下，噴施蕓苔素內酯牡丹葉片SPAD值高于對照組，且各處理牡丹葉片SPAD值下降速率低于對照組，這與在田間觀測牡丹葉片的衰老程度是一致的。說明噴施蕓苔素內酯有利于提高牡丹葉片的葉綠素含量。

2.2 不同處理對油用牡丹葉片MDA和脯氨酸含量的影響

MDA用來指示植物受逆境脅迫的程度。由圖3可知，5—7月，隨著溫度的升高和光照的增強，牡丹葉片遭受高溫和強光脅迫，MDA含量逐漸升高。在相同月份，噴施蕓苔素內酯處理下的牡丹葉片MDA含量總體上低于對照組。各處理間，處理B和D牡丹葉片MDA含量增加速率較為緩慢，說明在高溫天氣來臨前，6月份噴施三次蕓苔素內酯和分別在5、6、7月份噴施蕓苔素內酯各一次對提高牡丹葉片抗逆性有一定作用。

植物的抗逆性與其體內游離脯氨酸的含量關系密切。脯氨酸作為一種滲透調節(jié)物質，能起到保持細胞滲透平衡的作用。由圖4可知，5—7月，隨著高溫天氣的到來，各處理牡丹葉片脯氨酸含量持續(xù)增加。在不同處理下，牡丹葉片脯氨酸的積累量高于對照組，說明噴施蕓苔素內酯在一定程度上可以提高葉片脯氨酸含量，增強其抗逆性。

2.3 不同處理對油用牡丹產量性狀的影響

如表1所示，各處理牡丹籽粒百粒質量、容重略高于對照組，但均未達到顯著水平;各處理間牡丹單果果莢鮮樣質量、單果籽粒鮮樣質量、單株果莢數(shù)均無顯著差異。說明噴施蕓苔素內酯對油用牡丹籽粒的產量性狀無顯著影響。

2.4 不同處理對油用牡丹籽粒營養(yǎng)物質的影響

如表2所示，處理A油用牡丹籽粒粗脂肪含量略高于CK，其余各處理粗脂肪含量在28.55%～29.68%，各處理間差異不顯著;處理D油用牡丹籽?？扇苄缘鞍缀孔罡撸瑸?.98 mg·g-1，顯著高于CK，其它各組與CK無顯著差異，說明在油用牡丹籽粒快速生長期和內含物充實轉化期噴施蕓苔素內酯有益于提高牡丹籽?？扇苄缘鞍缀?處理A和B油用牡丹籽?？扇苄蕴呛孔罡?，分別為22.54%和21.30%，高于CK的19.11%，且處理A與CK差異顯著，說明在油用牡丹籽粒快速生長期和內含物充實轉化前期噴施蕓苔素內酯有利于牡丹籽?？扇苄蕴堑姆e累;處理B的牡丹籽粒淀粉含量最高，為11.50%，但與CK無顯著差異，其余各處理均小于CK，說明在油用牡丹籽?？焖偕L期和內含物充實轉化前期噴施蕓苔素內酯有利于牡丹籽粒種仁淀粉的積累。

2.5 不同處理對油用牡丹籽油脂肪酸含量的影響

由表3可知，各處理下，油用牡丹籽油棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸的含量均略高于對照組。處理B的油酸含量最高，為42.58 mg·g-1，顯著高于CK的37.80 mg·g-1，其它各處理之間差異不顯著;處理B和A牡丹籽油亞油酸含量最高，分別為38.67 mg·g-1和38.60 mg·g-1，顯著高于CK的33.96 mg·g-1，其它各處理之間差異不顯著;處理B的牡丹籽油亞麻酸含量最高，為66.33 mg·g-1，CK含量最低，僅為60.36 mg·g-1;處理B和A不飽和脂肪酸含量最高，分別為147.58 mg·g-1和145.95 mg·g-1，分別顯著高于CK 11.70%和10.47%，其次是處理C，比對照提高7.02%，處理D比對照提高4.27%。噴施蕓苔素內酯在一定程度提高了油用牡丹籽油不飽和脂肪酸含量，說明噴施蕓苔素內酯對提升油用牡丹籽油品質有一定的促進作用。

3 討論與結論

本試驗結果表明，在6、7月各噴施三次蕓苔素內酯可使牡丹綠葉比降低速率大幅減少，且各噴藥處理下，油用牡丹葉片SPAD值下降速率也有所放緩，這與袁柱等[16]的不同濃度蕓苔素內酯可在一定程度上增加苜蓿葉片SPAD值的結論一致。

在6月份噴施三次蕓苔素內酯和5、6、7月份各噴施一次蕓苔素內酯，牡丹葉片MDA含量增速相比對照更為緩慢，說明在適宜時期噴施蕓苔素內酯有利于降低油用牡丹葉片MDA含量。7月份為高溫季節(jié)，噴施蕓苔素內酯各處理牡丹葉片脯氨酸含量較對照均有所增加，說明噴施蕓苔素內酯有益于提高油用牡丹葉片脯氨酸含量。有研究表明，蕓苔素內酯具有改善作物滲透調節(jié)的功能，可以促進抗氧化酶的合成，提高脯氨酸的含量，降低細胞內MDA含量[17]。本研究與其結果一致，因此，噴施蕓苔素內酯可以增強牡丹葉片抗逆性。

適宜時期噴施蕓苔素內酯可以提高油用牡丹籽?？扇苄缘鞍缀涂扇苄蕴呛?。本試驗結果表明，5、6月份各噴施蕓苔素內酯三次，油用牡丹籽?？扇苄蕴呛糠謩e比對照組提高3.43%和2.19%。王萌等[18]發(fā)現(xiàn)蕓苔素內酯提高了‘紫香無核葡萄在轉色前糖的積累速率，但對糖的總量沒有影響。

高邦年等[19]發(fā)現(xiàn)在油茶春梢萌動后多次噴施0.04 mg·L-1蕓苔素內酯，油茶的出油率最高。本試驗結果表明在5月份噴施三次0.04 mg·L-1的蕓苔素內酯粗脂肪含量較對照組略有提升但差異不顯著，與其研究結果略有不同。可能是由于不同作物間蕓苔素內酯的作用效果不同，且本試驗是在油用牡丹籽粒快速形成期開始噴施蕓苔素內酯，可能是噴施時期較晚所致。

楊少燕等[10]在研究不同濃度蕓苔素內酯對轉化期的油茶油脂的影響時發(fā)現(xiàn)：在油茶油脂轉化期噴施0.08 mg·L-1的蕓苔素內酯可以提高油茶油脂不飽和脂肪酸含量，相比對照提高了7.04%。本研究發(fā)現(xiàn)，5月和6月各噴施三次蕓苔素內酯較對照組均可顯著提高油用牡丹籽油不飽和脂肪酸的含量，與其研究結果一致。

在適宜時期噴施蕓苔素內酯可增強油用牡丹葉片的抗逆性，增加牡丹籽粒營養(yǎng)物質的積累和牡丹籽油不飽和脂肪酸的含量。在油用牡丹籽粒生長期噴施蕓苔素內酯，油用牡丹籽粒百粒質量和容重較對照有所增加，但差異不顯著，分析可能與在高密度條件下噴施蕓苔素內酯時間較晚有關。后續(xù)試驗應設置噴施不同濃度梯度的蕓苔素內酯，并適當提早噴施蕓苔素內酯的時間。

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收稿日期：2019-05-23

基金項目：國家自然科學基金項目（31372098）;河南省自然科學基金項目（162300410075）;河南省科技攻關重點項目（142102110124）;河南省氣象局科技攻關項目（Z201622）;洛陽市科技攻關項目（1401074A）

作者簡介：丁熙檸（1992—），男，河南洛陽人，碩士研究生，主要從事牡丹生物學研究。E-mail：971928408@qq.com

通訊作者：史國安（1963—），男，河南伊川人，教授，博士生導師，主要從事牡丹生物學與資源利用研究。E-mail：gashi1963@163.com