葉面噴施甲硫氨酸對(duì)白菜生長(zhǎng)和硫苷含量的影響

顏廷帥，陳日遠(yuǎn)，楊 偉，時(shí)立波*

（1.中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司山東分公司，山東 濟(jì)南 250199；2.復(fù)合肥料國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，山東 臨沭 276700）

硫代葡萄糖苷，簡(jiǎn)稱“硫苷”，是一組含氮、硫的植物次生代謝物，其降解產(chǎn)物具有廣泛的生物活性，能夠提高植物的抗逆性[1]。硫苷的降解產(chǎn)物也具有很強(qiáng)的抗癌活性，可以降低嚙齒動(dòng)物和人體癌癥的發(fā)病率[2，3]。硫苷具有特殊的抗癌作用，因此，如何提高作物中的硫苷含量成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)栽培研究的熱點(diǎn)之一。硫苷分為脂肪族硫苷和吲哚族硫苷，其合成前體為氨基酸[4]。甲硫氨酸是脂肪族硫苷的一種合成前體[5，6]，目前關(guān)于外源甲硫氨酸對(duì)植物硫苷含量的影響研究較少。以硫苷含量較高的十字花科作物白菜為試材，探究葉面噴施不同濃度甲硫氨酸對(duì)白菜生長(zhǎng)和硫苷含量的影響，旨為提高白菜品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試作物為大白菜。供試藥劑為L(zhǎng)-甲硫氨酸，純度≥99.9%，山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2016年9～12月在復(fù)合肥料國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心溫室內(nèi)，采用土培盆栽方法進(jìn)行試驗(yàn)。土壤采自山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)吳坊頭村，堿解氮含量為73.79 mg/kg，有效磷含量為32.64 mg/kg，速效鉀含量為60.32 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為0.35%，pH值6.83。

試驗(yàn)設(shè)甲硫氨酸噴施濃度0（清水，CK）、2、50和100 mg/L計(jì)4個(gè)處理。選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的4葉期白菜幼苗，移栽至花盆（直徑34 cm，高度23 cm，裝土量4.5 kg/盆） 中，1棵/盆。移栽5 d后，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的藥劑施用濃度用小噴壺對(duì)白菜葉片正面和反面進(jìn)行噴施處理，用液量以葉片剛好有液滴滴下為準(zhǔn)，連續(xù)噴施4次，每次間隔期均為7 d。每處理均4次重復(fù)。第4次葉面噴施處理后7 d收獲。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 白菜收獲后，立即用分析天平分別稱量每個(gè)處理4個(gè)花盆中白菜的地上部鮮重，取平均值計(jì)為該處理的白菜鮮重。

稱重后立即采集白菜的功能葉片，采用硫酸鋇沉淀法測(cè)定其硫苷含量。測(cè)定方法：稱取白菜葉片5 g于試管中，向試管中加入15 mL蒸餾水于54℃下水解1 h（樣品全部浸入水中） 后再在100℃下加熱2 h，取出10 mL液體用定性濾紙過濾，然后將濾液定容至20 mL，加入0.2 mol/L的BaCl2溶液5 mL加熱消化2 h促使BaSO4沉淀，用定量濾紙過濾，放入坩堝中100℃下烘干1 h，稱量BaSO4沉淀的重量。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 利用SPSS 21軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲硫氨酸噴施濃度對(duì)白菜鮮重的影響

噴施甲硫氨酸處理的白菜鮮重均＜CK，且指標(biāo)值隨著噴施濃度的升高而逐漸降低，其中，2與50 mg/L濃度處理的鮮重差異不顯著且均與CK差異也不顯著，100 mg/L濃度處理的鮮重與CK差異達(dá)到了顯著水平（表1）。表明葉面噴施甲硫氨酸會(huì)抑制白菜生長(zhǎng)，其中，噴施濃度≤50 mg/L時(shí)抑制作用不明顯。

2.2 甲硫氨酸噴施濃度對(duì)白菜硫苷含量的影響

噴施甲硫氨酸處理的白菜硫苷含量均顯著＞CK，指標(biāo)值隨著噴施濃度的升高而逐漸降低，2、50和100mg/L濃度處理的白菜硫苷含量分別為CK的1.57倍、1.32倍和1.29倍，且不同濃度處理的差異均達(dá)到了顯著水平（表2）。表明葉面噴施甲硫氨酸會(huì)明顯提高白菜的硫苷含量，但提升效果隨著噴施濃度的增大而明顯降低。本研究條件下，甲硫氨酸葉面噴施濃度為2mg/L時(shí)效果最好，白菜硫苷含量最高，達(dá)到了0.0322mol/kg。

表1 甲硫氨酸噴施濃度對(duì)白菜鮮重的影響Table 1 Effect of methionine on the fresh weight of Chinese cabbage

表2 甲硫氨酸噴施濃度對(duì)白菜硫苷含量的影響Table 2 Effect of methionine on the glucosinolate content of Chinese cabbage

3 結(jié)論與討論

甲硫氨酸是脂肪族硫苷合成的前體物質(zhì)，因此，外源供給甲硫氨酸能夠影響植物硫苷的合成。前人研究表明，在青花菜上葉面噴施或莖部注射甲硫氨酸，在甘藍(lán)上葉面噴施甲硫氨酸，均可顯著提高產(chǎn)品的硫苷含量[7，8]。在白菜上葉面噴施2～100 mg/L的甲硫氨酸，白菜硫苷含量均明顯升高，與前人的研究結(jié)果相一致。本研究條件下，甲硫氨酸葉面噴施的最佳濃度為2 mg/L，不僅對(duì)提高白菜硫苷含量效果最好，且對(duì)白菜鮮重?zé)o顯著影響。