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低溫處理及光周期誘導(dǎo)不同抽薹性蘿卜抽薹開(kāi)花的研究

2018-05-08 07:42楊峰李曉梅李躍建雍曉平冉科冉茂林
長(zhǎng)江蔬菜 2018年4期
關(guān)鍵詞:春化現(xiàn)蕾時(shí)數(shù)

楊峰 ,李曉梅 ,李躍建 ,雍曉平 ,冉科 ,冉茂林

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所,德陽(yáng),618000;2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所/蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)

蘿卜(Raphanus sativusL.)為十字花科蘿卜屬一、二年生草本植物[1],是原產(chǎn)于我國(guó)的一種重要根菜類蔬菜作物,其營(yíng)養(yǎng)豐富,用途多樣,在蔬菜生產(chǎn)和供應(yīng)上起到了重要的作用[2]。

在蘿卜生產(chǎn)過(guò)程中,往往由于品種選用不當(dāng)或栽培環(huán)境發(fā)生變化,引起蘿卜先期抽薹,蘿卜產(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣,造成經(jīng)濟(jì)損失[3]。因此,培育耐抽薹蘿卜新品種對(duì)增強(qiáng)蘿卜種植的安全性,發(fā)展蘿卜產(chǎn)業(yè)具有重要作用。四川盆地南部平原及丘陵山地地區(qū)廣泛種植各類型蘿卜,而四川盆地地區(qū)屬于短光照地區(qū),對(duì)選育耐抽薹品種不利。因此,進(jìn)行人工春化處理,調(diào)控耐抽薹種質(zhì)資源的開(kāi)花時(shí)期,是創(chuàng)制耐抽薹新種質(zhì)材料和選育耐抽薹新品種的途徑之一。而春化溫度和時(shí)間以及光周期在成花誘導(dǎo)中具有重要且不可替代的作用[4]。本文通過(guò)對(duì)不同抽薹性蘿卜人工春化處理的深入分析,確立各類型蘿卜光溫誘導(dǎo)抽薹開(kāi)花的最佳條件,以期較為準(zhǔn)確地調(diào)控蘿卜的開(kāi)花時(shí)期,為加快耐抽薹蘿卜新品種選育進(jìn)程提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蘿卜材料共24份,由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所蘿卜課題組、國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)—蔬菜種質(zhì)資源子平臺(tái)、國(guó)家蔬菜種質(zhì)資源中期庫(kù)提供或購(gòu)自市場(chǎng),其名稱和來(lái)源見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

低溫處理試驗(yàn)于2015年9月28日開(kāi)始,采用溫湯浸種法對(duì)種子消毒,即將待處理種子放入培養(yǎng)皿中,緩緩倒入50~55℃無(wú)菌水,邊倒邊攪拌,水溫降到30℃時(shí)停止攪拌,繼續(xù)浸泡6~8 h,之后倒掉培養(yǎng)皿中剩余水。25℃避光催芽1 d,當(dāng)種子露白50%后取出備用,將脫脂棉和濾紙放入培養(yǎng)皿中并浸濕,和種子一同置于(4±0.5)℃下同一冰箱(HYC-290,青島海爾特種電器)中處理 50、40、30、20、10、0 d,通過(guò)處理時(shí)間調(diào)整,使各材料于同一天(2015年11月18日)結(jié)束低溫處理。打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋并移至大型智能人工氣候箱(GZH-1500E,杭州匯爾儀器設(shè)備)內(nèi),適當(dāng)通風(fēng),控制澆水,逐步提高溫度至15℃,增強(qiáng)光照至3 000 lx。煉苗2 d后,定植于32孔黑色穴盤中,移至田間。試驗(yàn)于2016年3月31日結(jié)束。

光周期誘導(dǎo)試驗(yàn),在低溫處理試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,選用低溫處理30 d的材料,均分為2份,一份放入大型智能人工氣候箱進(jìn)行不同日光照時(shí)數(shù)處理:10、12、14、16、18 h(箱內(nèi)溫度 15℃,相對(duì)濕度 60%,光照5 000 lx),處理30 d后移至田間;另一份放入日光照時(shí)數(shù)為16 h的大型智能人工氣候箱進(jìn)行不同長(zhǎng)光照天數(shù)處理:60、45、30、15、0 d,通過(guò)處理時(shí)間的調(diào)整,使各處理于同一天結(jié)束,移至田間。

所有試驗(yàn)過(guò)程均進(jìn)行正常田間管理,水肥條件保持一致。每項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行3次重復(fù),采用隨機(jī)區(qū)組排列,每重復(fù)15株。

表1 供試材料編號(hào)、名稱、來(lái)源和平均現(xiàn)蕾天數(shù)

1.3 觀察記錄

各低溫處理的結(jié)束日期,作為天數(shù)計(jì)算的起始日期。在供試材料抽薹開(kāi)花期,每2 d觀察并記錄各材料現(xiàn)蕾、開(kāi)花情況,依據(jù)下述方法分別測(cè)量并記錄群體的各項(xiàng)指標(biāo)。

平均現(xiàn)蕾天數(shù)(ABD,average budding days):當(dāng)群體內(nèi)有50%以上植株現(xiàn)蕾時(shí)的天數(shù)。

平均開(kāi)花天數(shù) (AFD,average flowering days):當(dāng)群體內(nèi)有50%以上植株開(kāi)放第一朵花時(shí)的天數(shù)。

開(kāi)花率(FR,flowering rate):處理結(jié)束時(shí),開(kāi)花株數(shù)/全部株數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用 SAS 9.0軟件對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及Duncan's新復(fù)極差檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜供試材料抽薹性的比較分析

低溫處理中作為對(duì)照的供試材料,不經(jīng)過(guò)人工春化處理,待種子出芽后,直接移至德陽(yáng)基地試驗(yàn)田進(jìn)行培養(yǎng)。分析結(jié)果表明(表1),供試材料抽薹性類型豐富,平均現(xiàn)蕾天數(shù)間存在極顯著差異。截至田間生長(zhǎng)134 d時(shí),仍有3份來(lái)源于國(guó)外(韓國(guó)大元、日本圣美、德國(guó)黑皮蘿卜)的材料基本未現(xiàn)蕾(表1),表現(xiàn)為極耐抽薹。其余21份已經(jīng)抽薹開(kāi)花的材料中,平均現(xiàn)蕾天數(shù)最短的四川C5221,僅為56.67 d,最長(zhǎng)的日本白麗兒為113.67 d,時(shí)間跨度為 57 d。從56.67 d起,以19 d間隔為單位,根據(jù)平均現(xiàn)蕾天數(shù)長(zhǎng)短可將供試材料劃分為4組(表 2),分別為易抽薹組(6份)、抽薹居中組(8份)、耐抽薹組(7份)及極耐抽薹組(3份)。

2.2 低溫處理天數(shù)對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花的影響

隨著低溫處理天數(shù)的增加,不同抽薹性蘿卜的平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開(kāi)花天數(shù)都有所減少(表3)。其中易抽薹組和耐抽薹組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)下降明顯,有極顯著差異;易抽薹組的平均開(kāi)花天數(shù)下降明顯,有顯著差異;耐抽薹組的開(kāi)花率有極顯著提高。另外,當(dāng)易抽薹組的低溫處理天數(shù)大于30 d,抽薹居中組大于40 d,耐抽薹組大于50 d時(shí),其各自的開(kāi)花率都呈下降趨勢(shì),但差異并不顯著。

2.3 日光照時(shí)數(shù)對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花的影響

由表4可知,當(dāng)日光照時(shí)數(shù)達(dá)到16 h后,各組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開(kāi)花天數(shù)較之前的處理都有顯著或極顯著下降,耐抽薹組的開(kāi)花率有極顯著的提高。

表2 供試材料抽薹性分組結(jié)果

表3 不同低溫處理天數(shù)對(duì)供試材料抽薹開(kāi)花的影響

2.4 長(zhǎng)光照天數(shù)對(duì)蘿卜抽薹開(kāi)花的影響

易抽薹組在長(zhǎng)光照天數(shù)達(dá)到30 d以上時(shí),平均現(xiàn)蕾天數(shù)有顯著下降,而平均開(kāi)花天數(shù)和開(kāi)花率無(wú)顯著變化;抽薹居中組在長(zhǎng)光照天數(shù)達(dá)到45 d以上時(shí),平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開(kāi)花天數(shù)有極顯著下降,開(kāi)花率無(wú)顯著變化;耐抽薹組在長(zhǎng)光照天數(shù)達(dá)到45 d以上時(shí),平均現(xiàn)蕾天數(shù)和平均開(kāi)花天數(shù)有顯著或極顯著下降,開(kāi)花率有極顯著提高(表5)。

3 討論與結(jié)論

本研究通過(guò)不同低溫處理時(shí)間和光周期變化,對(duì)24份不同抽薹性蘿卜供試材料進(jìn)行人工春化,將供試材料分為易抽薹、抽薹居中、耐抽薹、極耐抽薹4組,這與李鴻漸等[5]根據(jù)春化特性將蘿卜分為春性、弱冬性、冬性和強(qiáng)冬性四大系統(tǒng)一致。4組不同抽薹性蘿卜材料分別占供試種質(zhì)總數(shù)的25.00%、33.33%、29.17%和12.50%。

除極耐抽薹組外,其余3組針對(duì)不同光溫誘導(dǎo)條件的抽薹開(kāi)花情況均不相同。耐抽薹組,對(duì)光溫誘導(dǎo)條件要求較高,相互配合處理才能縮短抽薹開(kāi)花時(shí)間。易抽薹組,對(duì)光溫誘導(dǎo)條件要求不高,受低溫處理時(shí)間的影響較大。抽薹居中組,介于兩者之間,但對(duì)光周期的變化更敏感。這與前人的研究結(jié)果基本一致[6~9]。耐抽薹蘿卜的人工春化最佳條件,應(yīng)至少達(dá)到4℃低溫處理30 d,日光照時(shí)數(shù)16 h,長(zhǎng)光照天數(shù)45 d。隨著低溫處理天數(shù)的增加,耐抽薹組的平均現(xiàn)蕾天數(shù)有所降低,開(kāi)花率相應(yīng)增加,且都呈現(xiàn)出顯著差異。這與張麗等[10]的研究結(jié)果不一致,可能是由于研究所選供試材料的抽薹性不同所導(dǎo)致的。

長(zhǎng)時(shí)間4℃低溫處理不利于蘿卜種子萌發(fā)及幼苗的正常生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)造成植株死亡。當(dāng)易抽薹組4℃低溫處理時(shí)間大于30 d,抽薹居中組大于40 d,耐抽薹組大于50 d時(shí),開(kāi)花率都有所降低,這主要是由于供試材料苗期無(wú)法正常生長(zhǎng)或是死亡造成的,該結(jié)果與王旭等[11]在荷蘭豆以及張魯剛等[12]在大白菜上的研究結(jié)果類似。這可能是因?yàn)榈蜏卦谝欢ǔ潭壬蠈?duì)蘿卜種子當(dāng)中的淀粉酶產(chǎn)生影響,最終不利于種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)[13]。

表4 不同日光照時(shí)數(shù)對(duì)供試材料抽薹開(kāi)花的影響

本研究表明,在四川盆地弱光照的自然條件下,制約耐抽薹蘿卜抽薹開(kāi)花的因素是光照不足。因此耐抽薹蘿卜經(jīng)過(guò)低溫處理后,采取人工補(bǔ)光的方式,提高光照強(qiáng)度和光照時(shí)間,如在光照5 000 lx條件下,補(bǔ)光至日光照時(shí)數(shù)16 h以上,能實(shí)現(xiàn)蘿卜抽薹開(kāi)花。

表5 不同長(zhǎng)光照天數(shù)對(duì)供試材料抽薹開(kāi)花的影響

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