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不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗抗寒能力的影響

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月12日 14:37

狄文偉

摘要：為了探討不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗抗寒能力的影響，以黃瓜品種津旺707為試材，用分子量小于2000、小于3000、小于5000的殼寡糖配成1 毫克/升、10毫克/升、50毫克/升、100毫克/升、200毫克/升溶液，分3次噴施黃瓜穴盤苗后，將其放置在白天15℃、夜間5℃的環(huán)境條件下培養(yǎng)3d；對幼苗的根系活力、葉片可溶性糖含量、丙二醛、脯氨酸等指標(biāo)進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：T9（MW<3000，100毫克/升）處理在低溫下能較大幅度提高黃瓜穴盤苗根系活力、植株可溶性糖含量與脯氨酸含量，同時(shí)降低了植株體內(nèi)的MDA含量；T9處理可明顯提高黃瓜穴盤苗的抗寒能力。

關(guān)鍵詞：殼寡糖；黃瓜穴盤苗；抗寒能力；植物生長調(diào)節(jié)劑

甲殼素又名甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)等，廣泛存在于低等動(dòng)物，特別是節(jié)肢動(dòng)物，如昆蟲、蝦、蟹等的外殼及低等植物、菌、藻類的細(xì)胞壁中，是一種天然的生物高分子，屬線性多糖類。甲殼素是一種可再生能源及工業(yè)原材料，它在自然界的產(chǎn)量僅次于纖維素；其脫N-乙酰基后即生成殼聚糖。甲殼素和殼聚糖均不溶于水，且不易被動(dòng)植物吸收。殼寡糖（又稱寡聚氨基葡糖、甲殼低聚糖、β-1，4-寡聚葡萄糖胺），是通過甲殼素或殼聚糖降解而成，由3～10個(gè)單糖分子通過糖苷鍵連接而成。與甲殼素或殼聚糖比，殼寡糖水溶性好、功能作用強(qiáng)、生物活性高。殼寡糖應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上，有調(diào)控植物生長發(fā)育、激活植物防御反應(yīng)、殺菌防病等功能，可以提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)，并提高作物抗病性。

近些年，科研人員對殼寡糖對燕麥、油菜、小麥、煙草、水稻、茄子等作物幼苗的影響進(jìn)行了一些研究。這些研究表明，殼寡糖能提高多種作物的抗病性，并有助于提高抗寒能力、葉綠率含量、光合速率等，還具有促進(jìn)生長、控制徒長等作用。但是，有關(guān)不同分子量殼寡糖對黃瓜幼苗生長影響的研究報(bào)道較少，相關(guān)綜合性研究未見報(bào)道。本文研究了不同分子量殼寡糖對黃瓜穴盤苗抗寒能力的影響，此研究有助于為盡快將殼寡糖應(yīng)用于黃瓜幼苗生產(chǎn)提供全面的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑、儀器

材料：黃瓜品種為津旺707，天津朝研種苗科技有限公司產(chǎn)商品種子，種子包裝日期為2014年9月。殼寡糖從濟(jì)南海得貝海洋生物工程有限公司購得，平均分子量（MW）分別小于2000、3000、5000。

試劑：乙酸乙酯，二水磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀，濃硫酸，2，3，5-三苯基氯化四氮唑（TTC），蔗糖，蒽酮，均為國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

儀器：尤尼卡7200分光光度計(jì)，TDL-40B型離心機(jī)，ALC-110.4型萬分之一電子天平，DNP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱，游標(biāo)卡尺。

1.2 試驗(yàn)方法

2015年9月18日播種，50孔穴盤，穴盤大小為54厘米×27厘米，基質(zhì)為德國Frota草炭與大粒珍珠巖按體積比4∶1混配。9月23日出芽，29日子葉展平真葉吐心作第一次處理，全株噴施。10月5日一片真葉時(shí)第二次處理。10月10日2葉1心時(shí)第三次處理。10月15日，2葉1心時(shí)作第四次處理。10月17日將處理放入光照培養(yǎng)箱，進(jìn)行低溫處理；設(shè)定白天（8～20點(diǎn)）溫度15℃，光照12小時(shí)，夜間溫度5℃。10月21日進(jìn)行取樣。

不同分子量的三種殼寡糖分別用蒸溜水配成濃度為1毫克/升、10毫克/升、50毫克/升、100毫克/升、200毫克/升溶液，即設(shè)T1（MW<2000，1毫克/升）、T2（MW<2000，10毫克/升）、T3（MW<2000，50毫克/升）、T4（MW<2000，100毫克/升）、T5（MW<2000，200毫克/升）、T6（MW<3000，1毫克/升）、T7（MW<3000，10毫克/升）、T8（MW<3000，50毫克/升）、T9（MW<3000，100毫克/升）、T10（MW<3000，200毫克/升）、T11（MW<5000，1毫克/升）、T12（MW<5000，10毫克/升）、T13（MW<5000，50毫克/升）、T14（MW<5000，100毫克/升）、T15（MW<5000，200毫克/升）共15個(gè)處理；用其噴施黃瓜穴盤苗，每個(gè)處理30株；另用清水設(shè)對照CK。每次噴施依葉片滴液為標(biāo)準(zhǔn)。真葉展平時(shí)開始噴施，每5天噴施一次（具體視天氣情況而定）。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

根系活力用TTC法；葉片可溶性糖含量用蒽酮法；脯氨酸用茚三酮法；丙二醛用硫代巴比妥酸進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同分子量殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗根系活力的影響

由圖1可知，與CK相比，殼寡糖處理均能提高低溫下黃瓜穴盤苗根系活力；同一分子量的殼寡糖，隨濃度增大，逐漸增強(qiáng)低溫下黃瓜穴盤苗根系活力。

2.2 不同分子量殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量的影響

由圖2可知，與CK相比，殼寡糖處理均能提高低溫下黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量。當(dāng)MW<2000時(shí)，濃度越大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量提高越明顯。當(dāng)MW<3000時(shí)，高濃度（大于50毫克/升，本試驗(yàn)）殼寡糖可較大幅度提高低溫下黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量。當(dāng)MW<5000時(shí)，規(guī)律不明顯。

2.3 不同分子量殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗丙二醛含量的影響

由圖3可以看出，與CK相比，殼寡糖處理均能降低低溫下黃瓜穴盤苗葉片丙二醛含量。當(dāng)MW<2000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片丙二醛含量越低，當(dāng)濃度為200毫克/升時(shí)，丙二醛含量有所回升。當(dāng)MW<3000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片丙二醛含量越低，當(dāng)濃度為200 毫克/升時(shí)，丙二醛含量有所回升。當(dāng)MW<5000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片丙二醛含量越低，當(dāng)濃度大于100 毫克/升時(shí)，丙二醛含量有所回升。在15個(gè)處理中，T9（MW<3000，100毫克/升）處理丙二醛含量最少，其次為T4（MW<2000，100毫克/升）、T13（MW<5000，50毫克/升）。

2.4 不同分子量殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗脯氨酸含量的影響

從圖4可以看出，與CK相比，殼寡糖處理均能提高低溫下黃瓜穴盤苗葉片脯氨酸含量。當(dāng)MW<2000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片脯氨酸含量逐漸增高，當(dāng)濃度為200毫克/升時(shí)，脯氨酸含量有所下降。當(dāng)MW<3000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片脯氨酸含量越高，當(dāng)濃度為200毫克/升時(shí)，脯氨酸含量有所下降。當(dāng)MW<5000時(shí)，隨著濃度增大，低溫下黃瓜穴盤苗葉片脯氨酸含量越高，當(dāng)濃度大于100毫克/升時(shí)，脯氨酸含量有所下降。在15個(gè)處理中，T7（MW<3000，10毫克/升）、T8（MW<3000，50毫克/升）、T9（MW<3000，100毫克/升）處理脯氨酸含量最高。

3 結(jié)論與討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，殼寡糖處理均能提高低溫下黃瓜穴盤苗根系活力；高濃度和大分子量的殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗根系活力的提升更為明顯。當(dāng)MW<3000時(shí)，高濃度（大于50毫克/升，本實(shí)驗(yàn)）殼寡糖可較大幅度提高低溫下黃瓜穴盤苗葉片可溶性糖含量?？扇苄蕴桥c脯氨酸均為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物體內(nèi)，二者含量的升高，表明細(xì)胞持水能力提高，能夠更好地保證植物細(xì)胞內(nèi)生理生化過程的正常進(jìn)行。植株體內(nèi)可溶性糖與脯氨酸含量與抗寒抗逆能力有一定相關(guān)性；一般來說，二者含量高表明植物體抗寒抗逆能力高。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，殼寡糖處理均能提高低溫下黃瓜穴盤苗葉片脯氨酸含量。但是，不同分子量殼寡糖、不同濃度時(shí)，對黃瓜穴盤苗脯氨酸含量的提高程度不同。在15個(gè)處理中，T7（MW<3000，10毫克/升）、T8（MW<3000，50毫克/升）、T9（MW<3000，100毫克/升）處理脯氨酸含量最高。植物遭遇冷害時(shí)，體內(nèi)的自由基含量會升高，而自由基會使細(xì)胞膜發(fā)生過氧化反應(yīng)進(jìn)而破壞細(xì)胞膜；MDA是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一，組織中MDA含量變化是反映植物遭遇低溫脅迫時(shí)細(xì)胞膜脂過氧化的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同分子量不同濃度的殼寡糖對低溫下黃瓜穴盤苗體內(nèi)的MDA含量的影響不同；在15個(gè)處理中，T9（MW<3000，100毫克/升）處理丙二醛含量最少，其次為T4（MW<2000，100毫克/升）、T13（MW<5000，50毫克/升）。

綜合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，T9（MW<3000，100毫克/升）處理在低溫下能較大幅度提高黃瓜穴盤苗根系活力、植株可溶性糖含量與脯氨酸含量，同時(shí)降低了植株體內(nèi)的MDA含量，表明T9處理可明顯提高黃瓜穴盤苗的抗寒能力。

（責(zé)任編輯李薇）

本文由 @ 修訂發(fā)布于 2024-12-05 04:24:51

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