劉曉榮,王志剛,張惠華,周俐宏,吳天宇,陶承光
(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院 遼寧省花卉科學重點實驗室遼寧沈陽110161)
不同品種東方百合鱗莖低溫冷藏過程中形態(tài)和生理的變化
劉曉榮,王志剛,張惠華,周俐宏,吳天宇,陶承光*
(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院 遼寧省花卉科學重點實驗室遼寧沈陽110161)
[目的]探討不同類型東方百合鱗莖低溫冷藏過程中形態(tài)和生理變化的差異,為東方百合鱗莖采后休眠機理研究提供理論基礎(chǔ)。[方法]以3個品種東方百合“索蚌”、“西伯利亞”、“木門”的鱗莖為試材,研究在低溫冷藏過程中,鱗莖頂芽伸長、鱗片中淀粉含量和可溶性糖含量的變化。[結(jié)果]在2℃低溫8周的冷藏期內(nèi),3個品種淀粉含量均呈下降趨勢,品種間差異不顯著。在處理的前3周“索蚌”可溶性糖含量急劇上升,“木門”在第2~4周時可溶性糖上升最快,在第8周時3個品種可溶性糖含量達到最高值。相同溫度下,不同品種的東方百合芽萌發(fā)所需要的時間不一樣,其中木門>索邦>西伯利亞。[結(jié)論]百合鱗莖解除休眠機理非常復雜,是多種生理因素共同作用的結(jié)果。
東方百合;鱗莖;冷藏;形態(tài);生理
近年來,我國百合切花產(chǎn)量和消費量不斷攀升,百合優(yōu)質(zhì)種球的國產(chǎn)化迫在眉睫,其關(guān)鍵就是鱗莖冷藏打破休眠技術(shù)。一般認為百合鱗莖解除休眠的有效溫度在15℃以下,但不同百合的品系或品種對打破休眠的溫度和時間要求不同。如龍牙百合鱗莖解除休眠的最佳處理的2℃~5℃貯藏12周[1],蘭州百合鱗莖在2℃處理14~15周解除休眠[2],鐵炮百合鱗莖在4℃~12℃冷藏5周即可解除休眠[3],亞洲百合鱗莖在0℃~10℃低溫下處理4~8周解除休眠[4],東方百合鱗莖在1℃~10℃低溫貯藏7周,有利于植株成花[5~7]。作者對當前市場上主栽的3個品種的東方百合鱗莖在低溫2℃低溫8周貯藏過程中形態(tài)和生理的變化進行研究,以期為東方百合鱗莖采后休眠的機理研究提供理論基礎(chǔ)。
1.1 材料
供試材料為大連佛倫德公司自繁的東方百合種球西伯利亞、索蚌和木門3個品種。2012年10月末植株地上部分完全枯萎后采收,選取鱗片抱合緊密、無病蟲害、鱗莖盤無。傷的獨頭鱗莖,清洗干凈消毒后裝入事先消毒、含水量為70%的草炭土保濕,置于2℃冷庫低溫貯藏,溫度變幅為±0.5℃。
1.2 方法
分別于貯藏當日(0W)和貯藏后第1~8周取樣。每品種分別取30個鱗莖,仔細剝離鱗片后,測定芽伸長后離鱗莖頂端的距離,然后將鱗莖分為內(nèi)、中、外層分別打孔,混合取樣,10個鱗莖為1次重復,每品種3次重復,分別測定淀粉和可溶性糖含量的變化。
蒽酮法[8]測定可溶性糖含量,碘比色法測定淀粉含量[9],芽伸長量為頂芽生長點到鱗莖頂端的距離[5]。
2.1 不同品種東方百合低溫冷藏過程中頂芽伸長的變化
百合鱗莖冷藏過程中,頂芽處于不斷伸長狀態(tài),頂芽生長點距離鱗莖頂部的距離不斷減小,當達到一定位置時,鱗莖解除休眠。從圖1可以看出,周徑為14~16 cm的3個品種的東方百合,索邦在冷藏前3周內(nèi)頂芽/鱗莖高升高最多,達到0.68;西伯利亞在7周后頂芽伸長迅速,頂芽/鱗莖高值迅速增加;“木門”冷藏前后頂芽距離鱗莖頂部的距離比一直處于緩慢上升狀態(tài),芽伸長速度最慢。由此可見,相同溫度下,不同品種的東方百合芽萌發(fā)所需要的時間不同,其中木門>索邦>西伯利亞。
圖1 不同品種東方百合低溫冷藏過程中頂芽伸長距離頂端比例的變化
2.2 不同品種東方低溫冷藏過程中淀粉含量的變化
淀粉是百合鱗莖貯藏碳水化合物的一種形式,對于維持百合生長過程中碳水化合物平衡過程中起著重要的作用。低溫冷藏過程中,隨著冷藏時間的增加,鱗莖內(nèi)淀粉含量逐漸降低。從圖2可以看出,不同品種的東方百合在冷藏過程中淀粉含量的變化呈一致下降的趨勢。
圖2 不同品種東方百合低溫冷藏過程中淀粉含量的變化
2.3 不同品種東方百合低溫冷藏過程中可溶性糖含量的變化
由圖3可以看出,在2℃低溫條件下,不同品種東方百合鱗莖內(nèi)可溶性糖含量都呈上升的趨勢。其中“索蚌”在前3周內(nèi)鱗莖中可溶性糖含量上升最為明顯,呈直線上升狀態(tài),“木門”在2~4周時上升最為明顯,至第8周時,3個品種鱗莖中的可溶性糖含量均達到最高。
圖3 不同品種百合冷藏期可溶性糖含量的變化
東方百合是當前切花栽培的主要品系,不同品種因基因型的差異在生理機制和生長狀態(tài)上存在不同[5,7],百合休眠期內(nèi)生理生化變化十分復雜,目前對于百合冷藏解除休眠過程中形態(tài)和生理生化的標志尚無定論。國外在具體判定冷藏打破休眠時,以頂芽生長點位于鱗莖直立高度2/3處或距鱗莖頂端1 cm左右為形態(tài)依據(jù)[11~13]。夏宜平等通過實驗證實頂芽在低溫冷藏8周時,頂芽伸長與鱗莖直立高度之比接近0.9,此時鱗莖內(nèi)的頂芽可快速萌發(fā)伸長[10],本實驗也取得了與之一樣的結(jié)果,此時鱗莖應(yīng)及時轉(zhuǎn)入冰凍冷藏,否則鱗莖會在解除休眠的低溫期內(nèi)提前萌動,從而失去冷藏價值。
淀粉和可溶性糖是維持百合鱗莖發(fā)育過程中碳水化合物平衡的主要物質(zhì),尤其是糖含量的變化,是百合低溫貯藏條件下較為敏感的指標[14~16],隨著冷藏時間的增加,鱗莖內(nèi)淀粉含量不斷下降,可溶性糖含量增加,伴隨這內(nèi)部激素等一系列的生理變化,最終解除休眠,頂芽開始伸長。本實驗結(jié)果證實,在相同的低溫貯藏條件下,不同品種百合鱗莖內(nèi)代謝機制不同,而且可溶性糖含量增加與頂芽伸長并不成正比,說明百合鱗莖解除休眠并不單純只受到可溶性糖的積累和淀粉含量下降的影響,而是多種生理因素共同作用的結(jié)果??傊俸削[莖休眠機制非常復雜,仍然是目前百合的主要研究課題之一,有待深入研究。
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(責任編輯 戚佳妮)
Study on Morphology and Physiology Change in Low Temperature Storage for Different Varieties of Oriental Lilium Bulb.
LIU Xiao-ronget al.(Key Laboratory of Floriculture,Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Shenyang, Liaoning 110161)
[Objective]The differences between morphological and physiological changes in low temperature storage of Oriental Lilium Bulb varieties were discussed.The theoretical of postharvest dormancy mechanism would provide theoretical basis for bulbs.[Method]Bud elongating,starch contents and total soluble sugar contents were performed to investigate the effect of low temperature storage on three varieties“Sorbonne”,“Siberia”and“Conca D”.[Result]Bulbs were stored in moist peat moss for 8 weeks at 2℃.Starch contents of three varieties decreased continuously,but no significant difference was observeds.The contents of total soluble sugar increased significantly from 0 to 3 weeks for“Sorbonne”,From 2 to 4 weeks for“Conca D”,a peak value of three varieties appeared in the 8th week.The times of germination were different,and the fastest level was in“Siberia”,next came“Sorbonne”and“Conca D”.[Conclusion]Lily bulbs dormancy mechanism was very complex,which was the interaction of physiological factors.
Oriental lily,Bulb,Cold storage,Morphology,Physiology
S682.2+9
A
2095-0896(2014)01-026-03
遼寧省科學技術(shù)廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目(2010215003)。
劉曉榮(1981-)女,內(nèi)蒙人,助理研究員,從事園藝植物生物技術(shù)與遺傳育種研究,E-mail:rongxiaoliu@163.com。通訊作者,研究員,從事園藝作物育種及栽培技術(shù)研究,E-mail:rongxiaoliu@163.com。
2013-10-11