摘" "要" "以亞洲百合為試驗(yàn)材料,利用不同濃度海藻糖(0、15 mmol/L、30 mmol/L、45 mmol/L、60 mmol/L)浸球處理后再進(jìn)行低溫鍛煉,研究海藻糖對百合鱗莖萌發(fā)和幼苗生長的影響。研究結(jié)果表明:海藻糖浸球處理對低溫脅迫后百合鱗莖萌發(fā)有促進(jìn)作用,30 mmol/L海藻糖浸球處理可使鱗莖萌發(fā)率增加10%,萌發(fā)時(shí)間縮短3 d;海藻糖處理提高了百合葉片的葉綠素含量,有利于百合的生長和植株生物量的積累,可以增強(qiáng)百合葉片的可溶性糖含量、脯氨酸含量及POD、SOD和CAT酶的活性,降低MDA含量,從而提高百合的抗性,使植株健壯生長,為百合早春低溫栽培提供了技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞" "百合;海藻糖;低溫脅迫;萌發(fā)生長
鱗莖是球根類植物特有的營養(yǎng)器官和繁殖器官,直接影響園藝作物的播種品質(zhì)和產(chǎn)量,球根萌發(fā)期若遇低溫會導(dǎo)致其萌發(fā)時(shí)間推遲、萌發(fā)率降低、出苗不齊等現(xiàn)象[1-4],生長后期也會影響植株的發(fā)育及產(chǎn)量,經(jīng)濟(jì)受損,不容忽視。
研究發(fā)現(xiàn),外源海藻糖作為滲透保護(hù)劑,能在逆境脅迫下顯著提高植物鮮質(zhì)量和抗氧化酶的活性以及降低丙二醛的含量,有效改善植物體的酶和抗氧化系統(tǒng)[5-6]。胡慧芳實(shí)驗(yàn)證明海藻糖能夠提高黃瓜種子萌發(fā)期的抗冷性,提高種子活力及植株抗性[7]。潘瑩等指出海藻糖在促進(jìn)番茄抵御逆境、保護(hù)膜系統(tǒng)、提高幼苗抗氧化能力等方面有著顯著的效果[8]。
百合栽培廣泛,應(yīng)用較廣,在早春低溫季節(jié),百合鱗莖幼苗生長往往受到抑制[9],海藻糖對不同種類植物的調(diào)控作用可能不同,對球根花卉影響的研究較少。通過研究不同濃度海藻糖對低溫脅迫后百合鱗莖萌發(fā)及幼苗生長的影響,旨在找出最經(jīng)濟(jì)有效的濃度處理,以期為生產(chǎn)提供技術(shù)參考。
1" "材料與方法
試材為亞洲百合眼線品種。鱗莖規(guī)格6~8 cm。試驗(yàn)于2023年5月初在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)溫室中進(jìn)行。選取健康百合鱗莖,先用多菌靈800倍液消毒30 min后洗凈,分別以清水(對照組)、15 mmol/L、30 mmol/L、45 mmol/L、60 mmol/L海藻糖溶液浸泡種球1 h,置于陰涼處陰干后栽種于營養(yǎng)缽中。每個(gè)處理30株,3次重復(fù)。營養(yǎng)缽置于人工智能氣候箱中,晝夜光周期為14 h/10 h,溫度設(shè)為4 ℃,處理1周后移至溫室中培養(yǎng),每天觀測并記錄百合鱗莖的萌發(fā)情況,栽培30 d后測定植株生物量,并測定葉片葉綠素、脯氨酸、丙二醛(MDA)、可溶性糖含量,過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性等生理指標(biāo)[10]。利用Excel 2019 和IBM SPSS Statistics 26.0 軟件處理數(shù)據(jù)。
2" "結(jié)果與分析
2.1" "對百合鱗莖萌發(fā)及生長的影響" "由表1可知,不同濃度海藻糖浸球處理對百合鱗莖的萌發(fā)率和萌發(fā)時(shí)間影響程度不同。百合鱗莖在未經(jīng)海藻糖處理的情況下,30 d內(nèi)的萌發(fā)率為76.7%,萌發(fā)時(shí)間為21 d。海藻糖浸球處理后,萌發(fā)率有所上升,萌發(fā)時(shí)間也縮短,海藻糖濃度30 mmol/L時(shí),百合鱗莖的萌發(fā)率最高,為86.7%,且萌發(fā)時(shí)間最短,為17.7 d,30 mmol/L海藻糖對百合鱗莖萌發(fā)的促進(jìn)作用最大。海藻糖浸球處理對百合幼苗生長的影響呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性,隨海藻糖濃度的上升,百合幼苗的苗高、地上部和地下部的鮮重及干重呈現(xiàn)先升后降的趨勢,30 mmol/L時(shí)表現(xiàn)最佳。
2.2" "對百合葉綠素含量的影響" "由表 2可知,海藻糖浸球處理對百合葉片葉綠素 a、葉綠素 b 和總?cè)~綠素含量均產(chǎn)生了一定影響。隨著海藻糖濃度的增加,葉綠素 a 、葉綠素 b 、總?cè)~綠素含量也隨之提升而后降低。30 mmol/L 時(shí),葉綠素 a、葉綠素 b以及總?cè)~綠素含量均達(dá)到最高值,表明30 mmol/L 海藻糖處理能夠有效促進(jìn)百合葉片的葉綠素合成,提高光合作用效率和促進(jìn)植物的生長。
2.3" "對百合滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及生理代謝的影響" "由表 3 可知,海藻糖浸球處理對百合葉片可溶性糖、脯氨酸和MDA含量均有影響。海藻糖處理的百合葉片可溶性糖和脯氨酸含量均高于對照,MDA含量則低于對照。較低濃度的海藻糖已經(jīng)對百合葉片的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)產(chǎn)生影響,增強(qiáng)了其抗低溫能力,濃度30 mmol/L時(shí),可溶性糖和脯氨酸含量均達(dá)到最高值,MDA含量也進(jìn)一步下降。表明30 mmol/L海藻糖能夠顯著促進(jìn)百合鱗莖中可溶性糖和脯氨酸的積累,同時(shí)降低 MDA含量,提升了百合的抗低溫能力。隨著海藻糖濃度的增加,POD、SOD 和CAT的活性均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,30 mmol/L時(shí),POD、SOD 和CAT的活性最高。百合葉片POD、SOD和CAT酶活性的提高,增強(qiáng)了百合的抗氧化能力和逆境適應(yīng)性。
2.4" "百合各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析" "植株高度是百合在幼苗期表現(xiàn)明顯的形態(tài)性狀,其表現(xiàn)與植株各種生理代謝相關(guān),各項(xiàng)生理指標(biāo)在百合葉片中的作用密切相關(guān)。如表4所示,百合苗高與SOD和CAT活性成正相關(guān)。SOD和CAT活性與生長表現(xiàn)為協(xié)同作用,這兩種酶活性提高有助于提高植株抗逆性。百合葉片中總?cè)~綠素含量與可溶性糖含量、脯氨酸含量和POD的活性成正相關(guān),與SOD和CAT活性成負(fù)相關(guān)。葉綠素含量的增加有利于提高植株光合強(qiáng)度,從而提高葉片糖分,有益于葉片內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的積累,促進(jìn)生理代謝,保證植株長勢良好。
3" "結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)不同濃度海藻糖處理,均能提高低溫脅迫后百合鱗莖的萌發(fā)率、苗高、植株干鮮重,促進(jìn)了百合葉片葉綠素 a 和葉綠素b的合成,有利于提高光合作用強(qiáng)度,提高生物量的積累,可溶性糖、脯氨酸含量均有增加,MDA含量減少。與對照相比,在30 mmol/L時(shí)效果最佳。海藻糖提高了百合鱗莖內(nèi)可溶性糖含量,促進(jìn)了養(yǎng)分代謝,抗氧化酶POD、SOD、CAT活性的提高可有效阻止膜脂過氧化程度的增加,減少M(fèi)DA的含量,進(jìn)而緩解低溫對百合幼苗帶來的傷害。
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