不同温度处理对卷丹百合珠芽生理生化指标的影响
作者: 王艳 张瑜 闫晓迪 唐道城 唐楠
摘要 以卷丹百合珠芽为材料,研究其在5 、10 、15 、20 ℃ 4种温度处理下,珠芽内部的生理指标变化以及不同温度处理对出苗情况的影响。结果表明,不同温度处理一段时间后,珠芽的组织含水量均有所下降,且温度越高下降速度越快;珠芽可溶性蛋白含量随处理时间的延长逐渐增加,5 ℃处理56 d后其含量高于其他处理,但不同温度处理之间无显著差异。温度对可溶性糖含量的影响较大,20 ℃处理下珠芽可溶性糖在前14 d有所下降,随后逐步回升;而3个低温处理下可溶性糖含量在前14 d没有明显下降,14~28 d显著上升,从28 d开始迅速下降并在42 d时到达最低值。与此同时,珠芽内的淀粉含量从14 d开始迅速上升,28 d时达到峰值,处理温度越低上升幅度越小,处理结束时5 ℃处理珠芽淀粉含量最低。将不同温度处理的珠芽分别在处理14、28、42和56 d后进行栽植,结果表明,5 ℃处理56 d的珠芽出苗速度最快,且出苗率最高(56.67%)。综上所述,利用卷丹百合珠芽进行繁殖,5 ℃冷藏处理56 d是最佳选择。
关键词 卷丹;珠芽;低温处理;生理指标
中图分类号 S644.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)20-0054-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.20.015
Effects of Different Temperature Treatments on Physiological and Biochemical Indexes of Lilium lancifolium Thunb.
WANG Yan1,2,ZHANG Yu1,YAN Xiao-di1 et al
(1.Plateau Flower Research Center of Qinghai University,Xining,Qinghai 810016;2.The Key Laboratory of Landscape Plants of Qinghai Province,Xining,Qinghai 810016)
Abstract To provide a basis for exploring the mechanism of dormancy breaking of Lilium lancifolium Thunb,physiological changes of bulbils were studied under 5,10,15 and 20 ℃ temperature treatments.The results showed that the water content of bulbils showed a decreasing trend with different temperatures for a while,and the higher the temperature,the faster the rate of decrease.The soluble protein content of bulbils increased gently and reached the highest value after 56 d of treatment.There was no significant difference between different temperature treatments.The effect of temperature on the soluble content was great.Under 20 ℃ treatment,it decreased in the first 14 d and then gradually rebounded.There was no significant decrease in the first 14 d under the three low temperature treatments.It increased significantly from 14 days to 28 days,decreased rapidly from 28 days and reached the lowest value at 42 days.Meanwhile,the starch content of bulbils started to rise rapidly from 14 days and reached the peak at 28 days,the lower the treatment temperature,the smaller the rise.At the end of the treatment,the starch content of bulbils under 5 ℃ reached the lowest.Bulbils treated with different temperatures were planted after 14,28,42,56 days of treatments,and the results showed that bulbils treated at 5 ℃ for 56 days had the fastest emergence rate and the highest percentage of seedlings (56.67%).In conclusion,the best results were obtained by releasing the dormancy of bulbils of Lilium lancifolium Thunb.after 56 days of treatment at 5 ℃.
Key words Lilium lancifolium Thunb.;Bulbils;Low temperature treatment;Physiological indexes
卷丹百合(Lilium lancifolium Thunb.)是百合科(Liliacea)百合属(Lilium L.)多年生鳞茎类草本植物,其花色艳丽,花瓣向下反卷、被紫黑斑点,鳞茎呈白色卵状球形,味微苦,有镇咳祛痰、镇静助眠、促进肠胃消化等功效[1-2],是我国三大药食用百合之一[3]。卷丹百合繁殖方式主要有种子繁殖、鳞片扦插繁殖、分球繁殖和珠芽繁殖[4]。卷丹百合是三倍体种,具有自交不亲和性,因此结实少,繁殖系数低;鳞片扦插繁殖对操作技术和环境条件有较高要求,稍有操作不当易引发鳞片腐烂,不易推广;分球繁殖繁殖系数低,且常因病毒累积而导致种球退化。珠芽是生长在卷丹百合叶腋处的微小鳞茎。珠芽繁殖是利用珠芽作为繁殖器官进行营养繁殖的方式。由于珠芽数量多、生命力强、生活力高,珠芽繁殖是一种高效的繁殖方式[5]。在生产上,常利用珠芽易成苗等特点进行良种繁育,如在半夏[6]、淡黄花百合[7]、魔芋[8]等植物中采用珠芽繁殖有效解决了繁殖系数低及生长周期长的问题。
卷丹百合的珠芽与鳞茎一样,其休眠程度及休眠时间等因素都会影响出苗时间、出苗率、出苗整齐度及生长势。目前国内外关于百合鳞茎休眠机理方面有较多研究[9-11],对卷丹百合珠芽的相关研究较少。为了选择合适的温度处理人工打破休眠来促进珠芽栽培,笔者对珠芽分别进行了5、10、15和20 ℃ 4个不同温度处理,在不同时期测定其组织含水量、可溶性糖、淀粉等生理生化指标的变化,观测不同处理对珠芽出苗情况的影响,筛选最佳处理温度及处理时间,为更好地利用卷丹百合珠芽进行繁殖、提高繁殖效率提供技术支持,具有重要的理论价值和实践意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以采自重庆黔江区马喇镇(108°51′E,29°17′N)的卷丹百合珠芽为试验材料。
1.2 试验设计 6月采摘后进行5、10、15和20 ℃ 4个温度处理,各处理2 kg,分别在处理前(T0)、14 d(T1)、28 d(T2)、42 d(T3)、56 d(T4)取混合样进行生理指标测定;各温度处理的珠芽,分别在处理前(T0)、14 d(T1)、28 d(T2)、42 d(T3)、56 d(T4)取出30颗进行播种。每个温度处理下3个重复。播种时统一使用德国Floragard育苗基质,播于直径21 cm的聚乙烯塑料花盆中,每7 d记录珠芽出苗情况。
1.3 测定项目与方法
采用烘干法测定珠芽的植物组织含水量[12],考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质含量[13],蒽酮比色法测定可溶性糖含量和淀粉含量[14]。出苗率[15]=出苗数/播种粒数×100%。
1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2016软件整理数据并作图,用软件IBM SPSS Statistics 22进行单因素方差分析(One-way ANOVA)及差异显著性比较。
2 结果与分析
2.1 不同温度处理对卷丹百合珠芽组织含水量的影响
由图1可知,随着处理时间的延长,珠芽组织含水量整体呈下降趋势,且随着温度的升高,水分含量下降越快。20 ℃处理56 d后组织含水量降幅最大,下降了48.83%;5 ℃处理56 d后珠芽组织含水量最高,水分损失最小,仅下降13.73%。综上所述,5 ℃处理56 d后能较好地保持住珠芽自身的水分。
2.2 不同温度处理对卷丹百合珠芽可溶性蛋白含量的影响
由图2可知,在不同温度下卷丹百合珠芽的可溶性蛋白含量整体呈上升趋势,均在56 d达到最高值,且都与处理前差异显著。5 ℃处理56 d后珠芽可溶性蛋白含量最高(2.78 mg/g),但与10、15和20 ℃处理差异不显著。
2.3 不同温度处理对卷丹百合珠芽可溶性糖含量的影响
由图3可知,20 ℃处理下珠芽可溶性糖含量变化趋势与其他处理不同,处理14 d内显著降低(49.64%),14 d后开始缓慢上升,至56 d达到最高值(70.35 mg/g),显著高于处理前的含量。5、10和15 ℃ 3个低温处理下珠芽可溶性糖含量变化趋势相同,在开始处理前14 d可溶性糖含量没有明显的下降,14~28 d显著上升,从28 d开始迅速下降并在42 d时到达最低值。
2.4 不同温度处理对卷丹百合珠芽淀粉含量的影响
由图4可知,不同温度处理对珠芽淀粉含量影响显著。处理14 d开始各温度处理的珠芽淀粉含量均迅速上升,28 d时达到峰值,处理温度越低上升幅度越小,此时5 ℃处理珠芽淀粉含量最低,其次为10、15 ℃处理,20 ℃处理的淀粉含量最高。处理28 d后开始逐渐下降,56 d时珠芽内淀粉含量仍为20 ℃最高(52.45 mg/g),其次为15、10 ℃,5 ℃处理最低。
2.5 不同温度处理及处理时间对卷丹百合珠芽出苗情况的影响
将不同温度处理的珠芽分别在处理14、28、42和56 d后进行栽植,观察其出苗情况,5 ℃处理56 d的珠芽出苗速度最快,且出苗率最高(56.67%)。低温处理时间会显著影响出苗速度及出苗率,处理14、28、42 d进行栽植的珠芽出苗率显著低于处理56 d。10 ℃与15 ℃处理28 d为最佳处理时间,播种42 d后出苗率分别达33.33%和36.67%,显著高于其他处理时间。20 ℃处理下,处理42 d是最佳处理时间,播种后出苗率为40%,显著高于其他处理时间(图5)。