齊仙惠,巫東堂,李改珍,張光星,劉慶華
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷030801;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,山西太原030032;3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,山西運(yùn)城044000)
大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)又稱結(jié)球白菜、包心白菜等,屬十字花科蕓薹屬葉用蔬菜,是我國種植面積最大的蔬菜種類之一,也是北方冬貯數(shù)量最大的蔬菜[1]。在大白菜制種工作中,為了使其能夠順利通過春化進(jìn)而開花結(jié)籽,育種工作者常采用人工春化的方法使大白菜不結(jié)球而直接抽薹開花[2],因此,了解不同冬性大白菜的抽薹特性、掌握判斷大白菜是否完成春化的方法非常重要。
本試驗(yàn)通過研究不同時(shí)間和溫度的春化處理對大白菜抽薹現(xiàn)蕾進(jìn)程的影響,從而了解其抽薹特性和春化條件;通過對大白菜抽薹過程中生長點(diǎn)可溶性蛋白質(zhì)含量[3]和POD活性進(jìn)行測定[4],觀察其變化趨勢與抽薹進(jìn)程的關(guān)系,以此作為判斷大白菜是否完成春化的標(biāo)志。
試驗(yàn)材料為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育的3個(gè)熟性相同、冬性有明顯差異的大白菜品種,即 A1.哨兵(冬性較強(qiáng));A2.07Y-27(冬性中間);A3.新二包(冬性較弱)。
采用2因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),春化溫度設(shè)0,3,6,9 ℃這 4 個(gè)水平[5-6],春化時(shí)間設(shè) 5,10,15,20 d這4個(gè)水平[7],3次重復(fù)。2012年3月19日將各品種種子漂洗干凈,經(jīng)4 h浸水吸脹,在25℃下催芽1 d后[8],每個(gè)品種各選80粒胚根露白、萌發(fā)一致的種子播到營養(yǎng)缽中;然后將各品種營養(yǎng)缽平均分成4份,分別置于0,3,6,9℃的冰箱中進(jìn)行春化。按照此方法于3月25日、3月30日、4月4日再各春化一批種子,共處理4批,待最后一批種子在冰箱中處理天數(shù)達(dá)5 d時(shí)(即4月9日,此時(shí)前3批種子已分別處理了20,15,10d),將4批種子同時(shí)移栽到花盆中,在實(shí)驗(yàn)室弱光條件下進(jìn)行培養(yǎng)。
待實(shí)驗(yàn)室各材料子葉平展后取生長點(diǎn),于-20℃冰箱保存,之后每3 d取材一次,共取10次,測定其可溶性蛋白質(zhì)含量和POD活性[9]。5月15日將幼苗定植到試驗(yàn)田,栽培管理同一般的田間管理,并記錄現(xiàn)蕾天數(shù)和抽薹率[10]?,F(xiàn)蕾天數(shù)為從播種至剝開1~2片心葉肉眼可見黃綠色花蕾的植株所經(jīng)歷的時(shí)間;抽薹的標(biāo)準(zhǔn)為花薹伸長和菜口平齊[11]。
2.1.1 不同春化時(shí)間對大白菜現(xiàn)蕾天數(shù)的影響從表1可以看出,冬性強(qiáng)的品種經(jīng)試驗(yàn)處理時(shí)間均未現(xiàn)蕾;冬性中間和冬性弱的品種均表現(xiàn)為春化時(shí)間越長,現(xiàn)蕾天數(shù)越短。冬性弱的品種在處理時(shí)間為15~20 d即可很好地完成春化,而冬性中間的品種則需要20 d,可見,溫度一定時(shí),品種的冬性越強(qiáng),完成春化所需要的時(shí)間就會(huì)越長[12]。
表1 3℃下不同春化時(shí)間對大白菜現(xiàn)蕾天數(shù)的影響
2.1.2 不同春化溫度對大白菜現(xiàn)蕾天數(shù)的影響
從表2可以看出,冬性強(qiáng)的大白菜品種經(jīng)試驗(yàn)處理溫度均未現(xiàn)蕾;對于冬性中間的大白菜品種,3℃的春化效果極顯著優(yōu)于6℃;對于冬性弱的大白菜品種,3~6℃都能令其很好地完成春化。從表2還可以看出,冬性中間的品種和冬性弱的品種,在3~9℃之間均表現(xiàn)為春化溫度越低,現(xiàn)蕾天數(shù)越短。
表2 15 d時(shí)不同溫度處理對大白菜現(xiàn)蕾天數(shù)的影響
2.1.3 不同處理組合對大白菜現(xiàn)蕾天數(shù)的影響
從圖1可以看出,不同處理組合下A2的現(xiàn)蕾天數(shù)比A3遲1~5 d,但變化趨勢基本相同。在0℃條件下,可能由于低溫影響了大白菜的生長速度,所以處理時(shí)間過長反而不利于現(xiàn)蕾;在3~9℃條件下,各處理組合均表現(xiàn)為處理時(shí)間越長,現(xiàn)蕾就越早。
2.1.4 不同處理組合對大白菜收獲時(shí)抽薹率的影響 由圖2可知,A2在3℃下處理20 d的抽薹率明顯高于其他處理組合;A3在3℃下處理20 d的抽薹率最高,0℃ 15 d,3℃ 15 d,6℃20 d等組合的抽薹率也比較高。說明冬性越強(qiáng),對完成春化所需溫度和時(shí)間的要求越苛刻,最適春化條件的范圍也越狹窄[13]。
對春化效果最好的處理(3℃處理20 d),在春化條件下各品種生長點(diǎn)材料可溶性蛋白質(zhì)含量和POD活性進(jìn)行測定,并對其變化趨勢進(jìn)行了研究。
2.2.1 抽薹過程中可溶性蛋白質(zhì)含量的變化從圖3可以看出,由于沒有通過春化,A1生長點(diǎn)的可溶性蛋白質(zhì)含量變化不明顯;A2,A3生長點(diǎn)的可溶性蛋白質(zhì)含量均隨著大白菜抽薹的進(jìn)行逐漸上升,達(dá)到一個(gè)峰值后又逐漸下降。結(jié)合前人研究結(jié)果蛋白質(zhì)的峰值出現(xiàn)在花原基分化期[14-15],可知,大白菜生長點(diǎn)可溶性蛋白質(zhì)含量是否出現(xiàn)峰值可作為判斷其是否通過春化的指標(biāo)。
2.2.2 抽薹過程中POD活性的變化 從圖4可以看出,由于沒有通過春化,A1生長點(diǎn)的POD活性變化不明顯;A2,A3生長點(diǎn)的POD活性隨著抽薹的進(jìn)行呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,但后期降低不明顯,仍然遠(yuǎn)高于前期水平。結(jié)合前人的研究結(jié)果POD活性在花原基分化期達(dá)到最大值可知,大白菜生長點(diǎn)的POD活性是否有明顯升高也可作為判斷其是否通過春化的指標(biāo)。
不同冬性大白菜的現(xiàn)蕾和抽薹情況在不同春化溫度和處理時(shí)間下有明顯差異。冬性最強(qiáng)的品種A1在本試驗(yàn)的各種處理下都沒有完成春化;冬性中等的A2和冬性最弱的A3在0℃處理下現(xiàn)蕾晚,是因?yàn)榈蜏赜绊懥似渖L,處理時(shí)間過長反而不利于現(xiàn)蕾;在3~9℃下,各處理組合均表現(xiàn)為處理時(shí)間越長,現(xiàn)蕾天數(shù)越短。A2,A3的現(xiàn)蕾天數(shù)和收獲時(shí)抽薹率的結(jié)果也表明,品種冬性越強(qiáng),對完成春化所需溫度和時(shí)間的要求越苛刻,最適春化條件的范圍也越狹窄。
生長點(diǎn)的可溶性蛋白質(zhì)含量和POD活性隨著大白菜抽薹的進(jìn)行呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律,其變化趨勢與抽薹進(jìn)程及品種的冬性強(qiáng)弱有關(guān)。這2項(xiàng)指標(biāo)均在花原基分化期達(dá)到最大值,其可作為判斷大白菜完成春化與否的指標(biāo),但要將其應(yīng)用于實(shí)踐還需要與其他手段相結(jié)合才更準(zhǔn)確。
通過以上研究,了解了不同冬性大白菜的抽薹特性和春化條件,提出了判斷大白菜春化完成的主要指標(biāo),對大白菜制種及加代繁殖有一定的指導(dǎo)意義。
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