研究了不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)溶液(0、5、10、20、40、70 mg/L)浸种对甜瓜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:与CK相比,ALA浸种处理促进了甜瓜幼苗生长,随着ALA浓度的提高,甜瓜幼苗的株高、茎粗、植株鲜重和干重、壮苗指数均呈先增加后降低的趋势,20 mg/L处理最高。ALA浸种处理提高了甜瓜幼苗叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并降低了丙二醛含量,以20 mg/L处理效果最好。因此ALA浸种处理能促进甜瓜幼苗生长,提高壮苗指数,并显著增强抗逆性,20 mg/L为最佳浓度。 Effects of seed soaking with different concentrations of 5-aminolevulinic acid (0, 5, 10, 20, 40, 70 mg/L) on the growth and physiology of melon seedlings were studied. The results showed that, compared with the contrast (CK, 0 mg/L), seed soaking with 5-aminolevulinic acid promoted the growth of melon. With the enhancement of 5-aminolevulinic acid concentration, the plant height, stem diameter, fresh and dry weight, seedling strength index tend to increase first and then decrease, and the treatment of 20 mg/L is the highest. Seed soaking with 5-aminolevulinic acid treatments increased the content of soluble sugar and soluble protein, and decreased the malondialde-hyde content in melon seedling leaves, among them the treatment of 20 mg/L being the best. Thus seed soaking with 5-aminolevulinic acid could increase the growth and seedling strength index of melon, also promote its stress resistance, with the best concentration of 20 mg/L.
霍岩,韦德吹,宋世威*,陈日远,刘厚诚
华南农业大学园艺学院,广东 广州
收稿日期:2018年8月26日;录用日期:2018年9月8日;发布日期:2018年9月17日
研究了不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)溶液(0、5、10、20、40、70 mg/L)浸种对甜瓜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:与CK相比,ALA浸种处理促进了甜瓜幼苗生长,随着ALA浓度的提高,甜瓜幼苗的株高、茎粗、植株鲜重和干重、壮苗指数均呈先增加后降低的趋势,20 mg/L处理最高。ALA浸种处理提高了甜瓜幼苗叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并降低了丙二醛含量,以20 mg/L处理效果最好。因此ALA浸种处理能促进甜瓜幼苗生长,提高壮苗指数,并显著增强抗逆性,20 mg/L为最佳浓度。
关键词 :5-氨基乙酰丙酸,浸种,甜瓜,生长,生理
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甜瓜(Cucumis melo)属于葫芦科甜瓜属,有“水果皇后”的美称,是世界十大水果之一。甜瓜因其香甜爽口、营养丰富、外形美观、清凉解暑,深受广大消费者的喜爱。目前甜瓜种植面积达到41.04万公顷,占全国瓜果类作物总种植面积的17.04% [
5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,简称ALA)广泛存在于植物体内,参与光合作用、呼吸作用,调节植物生长发育等,是一种具有复合生理功能的天然生理调节物质 [
本试验研究不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗生长及生理特性的影响,以期为培育优质健壮甜瓜种苗提供理论依据。
试验甜瓜品种为“地中海F1”,厚皮类型,由上海普威农业科技有限公司提供。
本试验于2018年1~3月在华南农业大学园艺学院塑料板材温室内进行。将ALA浓度设为5、10、20、40、70 mg/L,分别记为T1~T5,以蒸馏水为对照(CK),对甜瓜进行浸种处理。每个重复挑选100粒甜瓜种子,分别加入50 ml蒸馏水和不同浓度的ALA溶液中浸种,每个处理重复4次。55℃温汤浸种8 h后用蒸馏水冲洗种子,置于铺有层滤纸的培养皿中,在25℃恒温箱黑暗催芽,以后定时定量补充蒸馏水,保持种子湿润状态。3 d后挑选芽长0.5 cm左右均匀的甜瓜种子,播种于50孔穴盘中,每个重复25株。甜瓜幼苗4叶1心时取样测定生长和生理指标。
每个重复选5株甜瓜幼苗,用直尺测定株高,游标卡尺测量茎基部的茎粗。用分析天平称取甜瓜幼苗的地上部和地下部鲜重,再分别烘干(105℃下杀青15 min,然后75℃烘干至恒重)称取干重。甜瓜幼苗壮苗指数的计算公式:壮苗指数 = (茎粗/株高 + 地下部干重/地上部干重) × 全株干重 [
每个重复选取5株幼苗的第2片真叶测量生理生化指标。丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法测定,可溶性糖用蒽酮法测定,可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定 [
数据采用SPSS19.0软件进行统计分析,方差分析采用新复极差法(Duncan’s)检测差异显著性。用Microsoft Excel 2013制作图表。
与对照(CK)相比,不同浓度ALA浸种处理均提高了甜瓜幼苗的株高和茎粗(表1),并且随着ALA浓度的提高,甜瓜幼苗的株高和茎粗均呈先增加后降低的趋势,其中T3处理(20 mg/L)最大。
与CK相比,ALA浸种处理均提高了甜瓜幼苗的生物量。随着ALA浓度的提高,甜瓜幼苗的地上部鲜重、干重和地下部鲜重、干重均呈先增加后降低的趋势,其中T3处理最大并显著高于其它处理。
ALA浸种处理均提高了甜瓜幼苗的壮苗指数(图1),随着ALA浓度的提高壮苗指数呈先增加后降低的趋势,T3处理最大并显著高于CK,而其它处理之间差异不显著。
与CK相比,ALA浸种处理提高了甜瓜幼苗的可溶性糖含量(图2),并且随着ALA浓度的提高呈先增加后降低的趋势,其中T3处理含量最高。
与CK相比,ALA浸种处理均显著提高了甜瓜幼苗的可溶性蛋白含量(图3),并且随着ALA浓度的提高呈先增加后降低的趋势,其中T3处理含量最高。
处理 | 株高/cm | 茎粗/mm | 地上部鲜重(g/株) | 地上部干重(g/株) | 地下部鲜重(g/株) | 地下部干重(g/株) |
---|---|---|---|---|---|---|
CK | 13.33 ± 0.72c | 2.91 ± 0.12b | 12.45 ± 0.35c | 1.26 ± 0.05d | 1.78 ± 0.06e | 0.14 ± 0.01d |
T1 | 15.79 ± 1.54ab | 3.03 ± 0.27ab | 14.67 ± 0.23b | 1.42 ± 0.03c | 1.93 ± 0.09d | 0.15 ± 0.01cd |
T2 | 15.96 ± 0.93ab | 3.15 ± 0.33ab | 14.57 ± 0.61b | 1.54 ± 0.02b | 2.09 ± 0.06c | 0.16 ± 0.01c |
T3 | 17.41 ± 1.14a | 3.35 ± 0.24a | 15.95 ± 0.16a | 1.70 ± 0.01a | 2.86 ± 0.06a | 0.23 ± 0.01a |
T4 | 15.01 ± 1.02b | 3.33 ± 0.22ab | 13.11 ± 0.58c | 1.42 ± 0.01c | 2.64 ± 0.06b | 0.21 ± 0.01b |
T5 | 13.78 ± 1.46c | 3.22 ± 0.22ab | 12.96 ± 0.88c | 1.34 ± 0.15cd | 2.19 ± 0.12c | 0.18 ± 0.03bc |
表1. 不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗生长的影响
注:表中数据为平均值 ± 标准差,同列数据后不同字母表示差异显著(α = 0.05)。
图1. 不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗壮苗指数的影响
图2. 不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗可溶性糖含量的影响
图3. 不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗可溶性蛋白含量的影响
图4. 不同浓度ALA浸种对甜瓜幼苗丙二醛含量的影响
与CK相比,ALA浸种处理降低了幼苗叶片丙二醛含量(图4),并且随着ALA浓度的提高,甜瓜幼苗的丙二醛含量呈先降低后增加的趋势,T2、T3、T4处理显著低于其它处理,T3处理含量最低。说明20 mg/L的ALA浸种处理能有效降低甜瓜幼苗的细胞膜脂过氧化程度。
ALA浸种浓度在5~20 mg/L时,甜瓜幼苗的株高、茎粗、干鲜重、壮苗指数均有不同程度的提升,当浓度大于20 mg/L时,促进作用开始减弱。这表明适宜浓度的ALA浸种能促进甜瓜幼苗的生长,这与前人在水稻及多种蔬菜上的研究结果一致 [
植物通过改变体内的可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质的变化,来适应外界环境 [
丙二醛(MDA)是脂膜过氧化产物,其含量代表了细胞膜受伤害的程度,丙二醛含量高,说明植物细胞膜质过氧化程度高,细胞膜受到的伤害严重。研究表明ALA处理能降低草莓植株的MDA含量 [
本研究表明,一定浓度的ALA浸种处理,促进了甜瓜幼苗生长、提高了壮苗指数,并提高了幼苗叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量,同时降低了丙二醛含量,增强了对环境的抗逆性,20 mg/L为甜瓜最佳的浸种处理浓度。
广州市产学研协同创新重大专项(201704020006);广东省科技计划项目(2015A020209114);现代农业产业技术体系专项资金(CARS-25-C-04)。
霍 岩,韦德吹,宋世威,陈日远,刘厚诚. 不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)浸种对甜瓜幼苗生长及生理特性的影响Effects of Seed Soaking with Different Concentrations of 5-Aminolevulinic Acid on the Growth and Physiology of Melon Seed-lings[J]. 农业科学, 2018, 08(09): 1076-1081. https://doi.org/10.12677/HJAS.2018.89157