本發(fā)明屬于植物培育技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種葉面噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)及其評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù):
京尼平苷是一種環(huán)烯醚萜葡萄糖苷,是從茜草科植物梔子的果實(shí)中提取而得的,無(wú)毒,易溶于水、酒精,不溶于石油醚。京尼平苷作為中藥材最早是用來(lái)治療膽結(jié)石等疾病的,目前在醫(yī)藥方面已有廣泛的應(yīng)用:可以抗氧化、抗衰老、促進(jìn)膠原蛋白合成,同時(shí)還可以防癌、抗癌、降血壓、利肝保膽的作用。除了在醫(yī)藥方面的作用,京尼平苷現(xiàn)在還被用作食物色素和生物檢測(cè)顯色試劑。
目前的一些研究已發(fā)現(xiàn)其具有提高產(chǎn)量和促進(jìn)植物生根的作用,由于京尼平苷是從植物中提取的天然植物激素,無(wú)毒、使用方便(水溶液)、容易降解且研究發(fā)現(xiàn)其并沒(méi)有影響植物品質(zhì)等優(yōu)勢(shì),在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)有很高的應(yīng)用前景。同時(shí)一些研究結(jié)果表明,京尼平甙在促進(jìn)作物生根從而提高作物成活率方面優(yōu)于abt、速必達(dá)、多效唑等生根劑,為提高一些瀕危植物的扦插成活率提供了可能,從而有利于挽救瀕危植物。
在2013-2015年間我國(guó)的玉米、大米、小麥的進(jìn)料量都在翻倍增長(zhǎng)。在2012年,我國(guó)的玉米進(jìn)口量達(dá)520.7萬(wàn)噸,大米的進(jìn)口量達(dá)231.6萬(wàn)噸,小麥的進(jìn)口量達(dá)368.9萬(wàn)噸。而由于氣候危機(jī)造成的溫度升高、干旱、洪澇、病蟲(chóng)害在很大程度上也影響著我國(guó)的糧食產(chǎn)量。除此之外,工業(yè)化和城市化導(dǎo)致的耕地減少也給我國(guó)的糧食產(chǎn)量帶來(lái)了巨大的沖擊,在2013年我國(guó)耕地面積凈減少就達(dá)8.02萬(wàn)公頃。需要用科學(xué)技術(shù)解決這一難題,目前采用的最廣泛的方法是噴施農(nóng)藥,但農(nóng)藥的不當(dāng)使用不僅會(huì)造成環(huán)境污染,還會(huì)威脅到我們的身體健康,因此我們還需要關(guān)注作物的安全問(wèn)題。而京尼平苷作為一種天然的植物激素,其無(wú)毒、易降解,且在目前的一些研究中發(fā)現(xiàn)京尼平苷并未影響作物的品質(zhì),因此京尼平苷無(wú)論是在食品安全上還是環(huán)境保護(hù)上都有一定的優(yōu)越性,因此研究京尼平苷在作物增產(chǎn)上的作用有一定的必要性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種葉面噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)及其評(píng)價(jià)方法,本發(fā)明的技術(shù)方案首先填補(bǔ)了如何通過(guò)噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)的技術(shù)空白,其次能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于噴施京尼平苷促進(jìn)植物生長(zhǎng)的噴施過(guò)程和噴施量的問(wèn)題,并且噴施量取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。
本發(fā)明具體提供一種葉面噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)的方法,所述方法包括如下步驟,(1)菠菜種子春化;(2)浸種催芽;(3)播種;(4)噴施京尼平苷溶液。
進(jìn)一步的,所述的(1)菠菜種子春化是指將菠菜種子置于0-4℃的冰箱中,保持恒溫3-7日。
進(jìn)一步的,所述的(2)浸種催芽是指將春化后的種子至于30-33℃的水中浸泡3-6h,瀝干表面水分,用濕布包好,放在25-28℃條件下催芽。
進(jìn)一步的,所述的(3)播種是指同時(shí)將營(yíng)養(yǎng)土分裝入30-50個(gè)花盆,之后將浸泡過(guò)的種子播種到花盆,每盆8-16粒種子,并澆適量營(yíng)養(yǎng)液。
進(jìn)一步的,所述的(4)噴施京尼平苷溶液是指菠菜有三片葉子時(shí),將長(zhǎng)勢(shì)相近的菠菜幼苗分為5組,分別在葉片上噴施23-26mg/l[0、10、25、50、100mg/l]的京尼平苷溶液20-25ml[文中采用的是20ml],經(jīng)過(guò)10日,在每組菠菜幼苗葉子上重復(fù)噴施相同濃度的京尼平苷20-25ml[文中采用的是20ml]。
進(jìn)一步的,其特征在于,優(yōu)選分別在葉片上噴施25mg/l的京尼平苷溶液20ml。
本發(fā)明還提供了一種對(duì)按照上述方法培植的菠菜進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)評(píng)價(jià)的方法,所述的(4)噴施京尼平苷溶液是指菠菜有三片葉子時(shí),將長(zhǎng)勢(shì)相近的菠菜幼苗分為5組,分別在葉片上噴施0、10、25、50、100mg/l的京尼平苷溶液20ml,經(jīng)過(guò)10日,在每組菠菜幼苗葉子上重復(fù)噴施相同濃度的京尼平苷20ml;其特征在于,菠菜的生長(zhǎng)指標(biāo)評(píng)價(jià)是針對(duì)葉面噴施京尼平苷的菠菜的生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),具體通過(guò)測(cè)定菠菜葉綠素含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量的變化來(lái)評(píng)價(jià)。
進(jìn)一步的,測(cè)定菠菜葉綠素含量包括葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)方法為①用丙酮提取菠菜色素;②以80%丙酮為對(duì)照,分別在663nm、645nm處的測(cè)od值;③計(jì)算葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素的質(zhì)量濃度,以mg/l為單位;④計(jì)算葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素的含量:葉綠素含量=質(zhì)量濃度(mg/l)×提取液體積(l)×稀釋倍數(shù)/鮮重(g)。
進(jìn)一步的,測(cè)定菠菜可溶性總糖含量的實(shí)驗(yàn)方法為①繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線;②樣品中可溶性糖的提取;③計(jì)算可溶性糖含量:樣品中糖含量(g/100g鮮重)=(查標(biāo)準(zhǔn)曲線所得糖含量(ug)×稀釋倍數(shù)×100)/(樣品重(g)×106)。
進(jìn)一步的,可溶性蛋白含量的測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方法為①繪制牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線;②樣品提取液中蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定;③可溶性蛋白含量計(jì)算。
本發(fā)明取得了有益的技術(shù)效果,本發(fā)明提供的葉面噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)及其評(píng)價(jià)方法,本發(fā)明的技術(shù)方案首先填補(bǔ)了如何通過(guò)噴施京尼平苷促進(jìn)菠菜生長(zhǎng)的技術(shù)空白,其次能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于噴施京尼平苷促進(jìn)植物生長(zhǎng)的噴施過(guò)程和噴施量的問(wèn)題,并且噴施量取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。在葉面噴施京尼平苷對(duì)菠菜生長(zhǎng)及各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響的各組實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)隨著京尼平苷濃度的增加,菠菜葉綠素含量、菠菜可溶性總糖含量、菠菜可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),在京尼平苷濃度為25mg/l時(shí)達(dá)到最大值,且含量均高于對(duì)照組。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)京尼平苷之所以對(duì)菠菜生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,可能是因?yàn)榫┠崞杰沾龠M(jìn)了菠菜葉片葉綠素和可溶性蛋白的合成、積累,從而促進(jìn)了葉片的光合作用對(duì)光能的吸收和傳遞,以及光合作用的酶促反應(yīng),從而增加了光合產(chǎn)物的輸出。而光合產(chǎn)物主要是以可溶性糖形式運(yùn)輸,因此可溶性糖含量也增加。
附圖說(shuō)明
圖1是京尼平苷對(duì)菠菜葉綠素a含量的影響;
圖2是京尼平苷對(duì)菠菜葉綠素b含量的影響;
圖3是京尼平苷對(duì)菠菜總?cè)~綠素含量的影響;
圖4京尼平苷對(duì)菠菜可溶性總糖含量的影響;
圖5京尼平苷對(duì)菠菜可溶性蛋白含量的影響。
具體實(shí)施方式
實(shí)驗(yàn)方法:1播種及分組管理:2017年3月13日將菠菜種子放入冰箱,進(jìn)行春化作用。2017年3月16日進(jìn)行浸種,同時(shí)將營(yíng)養(yǎng)土分裝入40個(gè)花盆。2017年3月17日將浸泡過(guò)的種子播種到花盆,每盆10粒種子,并澆適量營(yíng)養(yǎng)液。2017年4月5日大部分菠菜有三片葉子時(shí),將長(zhǎng)勢(shì)相近的菠菜幼苗分為5組,分別在葉片上噴施0、10、25、50、100mg/l的京尼平苷溶液20ml,并在4月15日每組重復(fù)噴施相同濃度的京尼平苷20ml。在2017年4月25日進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定。
2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
通過(guò)測(cè)定菠菜葉綠素含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量以及含水量這四個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析。每個(gè)實(shí)驗(yàn)分五組,每組進(jìn)行三次重復(fù)并通過(guò)求平均值得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(1)葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量的測(cè)定:
實(shí)驗(yàn)方法:①用丙酮提取菠菜色素;②以80%丙酮為對(duì)照,分別在663nm、645nm處的測(cè)od值;③計(jì)算葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素的質(zhì)量濃度(mg/l);④計(jì)算葉綠素含量:葉綠素含量=質(zhì)量濃度(mg/l)×提取液體積(l)×稀釋倍數(shù)/(鮮重(g)。
(2)可溶性總糖的測(cè)定:
實(shí)驗(yàn)方法:①繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線;②樣品中可溶性糖的提??;③計(jì)算可溶性糖含量:樣品中糖含量(g/100g鮮重)=(查標(biāo)準(zhǔn)曲線所得糖含量(ug)×稀釋倍數(shù)×100)/(樣品重(g)×106)
(3)可溶性蛋白含量的測(cè)定:
實(shí)驗(yàn)方法:①繪制牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線;②樣品提取液中蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定;③可溶性蛋白含量計(jì)算:
樣品中蛋白質(zhì)含量=(由標(biāo)準(zhǔn)曲線算得蛋白質(zhì)含量×提取液總體積)/(側(cè)樣時(shí)加樣量×樣品鮮重×1000)(mg/g)
(4)鮮干重及含水率的測(cè)定:
①每組稱取取菠菜葉片若干,記錄鮮重;②將菠菜葉片包好,放入烘箱,在110℃烘15min,然后調(diào)至70℃過(guò)夜;③取出烘干后的葉片,記錄干重;④根據(jù)公式計(jì)算菠菜葉片含水量:葉片含水量=(葉片濕重-葉片干重)/葉片濕重。
3.結(jié)果
京尼平苷對(duì)菠菜葉綠素a含量的影響參見(jiàn)附圖1,出當(dāng)京尼平苷的濃度為25mg/l時(shí),菠菜葉綠素a含量達(dá)到最大,為0.083mg/g,而對(duì)照組即當(dāng)京尼平苷的濃度為0mg/l時(shí),菠菜葉綠素a含量均小于實(shí)驗(yàn)組為0.057mg/g。
京尼平苷對(duì)菠菜葉綠素b含量的影響參見(jiàn)附圖2,經(jīng)京尼平苷處理過(guò)的實(shí)驗(yàn)組葉綠素b的含量均高于對(duì)照組,但在京尼平苷濃度為10mg/l、25mg/l和50mg/l、100mg/l時(shí)葉綠素b的含量值近乎相等,可能是因?yàn)椴げ巳~綠素含量較少,組間趨勢(shì)不明顯。
京尼平苷對(duì)菠菜總?cè)~綠素含量的影響參見(jiàn)附圖3,當(dāng)京尼平苷的濃度為25mg/l時(shí),總?cè)~綠素含量達(dá)到最大值,為0.114mg/g,在京尼平苷的濃度為0mg/l時(shí),總?cè)~綠素含量達(dá)到最小值,為0.086mg/g。且隨著京尼平苷濃度的增大,總?cè)~綠素含量呈先增加后減小的趨勢(shì),即低濃度的京尼平苷對(duì)總?cè)~綠素含量的增加有促進(jìn)作用,在京尼平苷的濃度為100mg/l時(shí),總?cè)~綠素含量下降到為0.089mg/g。
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,其含量反映了植物光合能力的強(qiáng)弱。從圖中可以看出,用京尼平苷處理過(guò)的菠菜其葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量均高于對(duì)照組,且隨著京尼平苷濃度的增加都呈先增加后減少的趨勢(shì),說(shuō)明低濃度的京尼平苷對(duì)菠菜葉綠素含量的增加有促進(jìn)作用。在京尼平苷濃度為0mg/l時(shí),葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量均達(dá)到最小值,分別為:0.057mg/g、0.028mg/g、0.086mg/g,在京尼平苷濃度為25mg/l時(shí),葉綠素a、和總?cè)~綠素含量均達(dá)到最大值,分別為:0.083mg/g、0.114mg/g,而在京尼平苷濃度為100mg/l時(shí),葉綠素a、和總?cè)~綠素含量均又下降到:0.060mg/g、0.089mg/g。但對(duì)于葉綠素b,在京尼平苷濃度為10mg/l和25mg/l、50mg/l和100mg/l葉綠素b的含量相等,可能是因?yàn)槿~綠素b含量較少,組與組之間的差距較小,因此存在誤差。由上述數(shù)據(jù)可知低濃度的京尼平苷對(duì)菠菜葉片葉綠素含量的增加具有促進(jìn)作用。由于本次實(shí)驗(yàn)采用的菠菜種植在室內(nèi),而且植株較幼嫩,因此可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定的影響。
京尼平苷對(duì)菠菜可溶性總糖含量的影響見(jiàn)附圖4,在作物的碳素營(yíng)養(yǎng)中,作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是指可溶性糖和淀粉??扇苄蕴鞘侵参镏参锷L(zhǎng)發(fā)育和基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子,它不僅是能量來(lái)源和結(jié)構(gòu)物質(zhì),而且在信號(hào)傳導(dǎo)中具有初級(jí)信使作用。它的主要作用有以下幾點(diǎn):調(diào)節(jié)植物滲透壓,在干旱條件下,可溶性糖作為小分子的化合物可以減緩由脅迫造成的生理代謝不平衡,由于可溶性糖分子的存在細(xì)胞可以維持較高滲透壓,從而減少水分的散失,保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行;糖類還參與植物花轉(zhuǎn)變的調(diào)控、葉片衰老的調(diào)控、氮代謝的調(diào)控等多種調(diào)控,因此可溶性糖含量也是菠菜的一個(gè)重要生理指標(biāo)。由附圖4可知,經(jīng)京尼平苷處理過(guò)的菠菜可溶性糖含量均高于對(duì)照組,且隨著京尼平苷濃度的增大,可溶性糖含量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),在京尼平苷濃度為25mg/l時(shí),菠菜含糖量達(dá)到最大值0.753(g/100g鮮重),在京尼平苷濃度為0mg/l時(shí),菠菜含糖量達(dá)到最小值0.647(g/100g鮮重),而在京尼平苷濃度為100mg/l時(shí),菠菜含糖量下降到0.691mg/l。由上述數(shù)據(jù)可知低濃度的京尼平苷對(duì)菠菜葉片可溶性糖含量的積累具有促進(jìn)作用。
京尼平苷對(duì)菠菜可溶性蛋白含量的影響參見(jiàn)附圖5,可溶性蛋白是植物體內(nèi)氮素存在的主要形式,許多可溶性蛋白質(zhì)是構(gòu)成植物中酶的重要組成部分,參與植物多種生理生化代謝過(guò)程的調(diào)控,與植物的生長(zhǎng)發(fā)育、成熟衰老,抗病性、抗逆性密切相關(guān),因此可溶性蛋白是菠菜一個(gè)重要的生理生化指標(biāo)。從附圖5中可以看出經(jīng)京尼平苷處理過(guò)的菠菜可溶性蛋白含量均高于對(duì)照組,且隨著京尼平苷濃度的增大,可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),在京尼平苷濃度為25mg/l時(shí),樣品中蛋白質(zhì)含量達(dá)到最大值為0.021mg/g,在京尼平苷濃度為0mg/l時(shí),樣品中蛋白質(zhì)含量達(dá)到最小值為0.012mg/g,而在京尼平苷濃度為100mg/l時(shí),樣品中蛋白質(zhì)含量下降到0.013mg/g。由上述數(shù)據(jù)可知低濃度的京尼平苷可促進(jìn)菠菜葉片可溶性蛋白含量的增加。
上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其它等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。