[摘要]以老鴉瓣鱗莖為材料，探索(4±0.5) ℃冷藏過(guò)程中的形態(tài)和生理變化及冷藏對(duì)栽后生長(zhǎng)情況的影響。結(jié)果表明，在10周的冷藏期內(nèi)淀粉含量和淀粉酶活力呈下降趨勢(shì)，可溶性蛋白含量先升后降，于第6周達(dá)到峰值。可溶性糖含量及還原糖含量逐漸上升，其中可溶性糖含量在冷藏初期上升緩慢，在4～8周急劇上升，并于第8周達(dá)到峰值。冷藏處理的鱗莖于第6周生根，較室溫處理提前2周，但后期新生根的數(shù)量顯著低于室溫處理;貯藏過(guò)程中冷藏處理的芯芽長(zhǎng)度始終大于室溫處理，但差異不顯著。冷藏處理利于鱗莖提前出苗，并顯著縮短出苗時(shí)間且利于苗齊，但對(duì)出苗率影響不明顯;冷藏后花發(fā)育不正常，結(jié)果率為0;冷藏能夠延長(zhǎng)老鴉瓣生育期并提高鱗莖產(chǎn)量。綜上所述，初步認(rèn)為(4±0.5) ℃冷藏6～8周為老鴉瓣鱗莖打破休眠的關(guān)鍵時(shí)期;冷藏能夠延長(zhǎng)老鴉瓣生育期并提高鱗莖產(chǎn)量。

　　[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)科技論文,老鴉瓣,鱗莖,冷藏,休眠,生理生化特性

　　Effects of low temperature on dormancy breaking and growth after

　　planting in bulbs of Tulipa edulis

　　YANG Ying1， ZHU Zai-biao1， GUO Qiao-sheng1*， MIAO Yuan-yuan1， MA Hong-liang1，2， YANG Xiao-hua1

　　(1.Institute of Chinese Medicinal Materials， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China;

　　2.Guangzhou Baiyunshan Zhongyi Pharmaceutical Company Limited， Guangzhou 510530， China)

　　[Abstract]The effect of low temperature storage on dormancy breaking， sprouting and growth after planting of Tulipa edulis was studied. The results showed that starch content and activity of amylases significantly decreased during 10 weeks of cold storage， soluble protein content raised at first then decreased， and the peak appeared at the 6th week. However， total soluble sugar content which increased slowly at first than rose sharply and reducing sugar content increased during the storage duration. The bulbs with cold storage treatment rooted in the 6th week， which was about 2 weeks earlier than room temperature storage， but there were less new roots in the late period of storage. After stored at a low temperature， bud lengths were longer than that with room temperature treatment. Cold storage treatment could promote earlier emergence， shorten germination time， prolong growth period and improve the yield of bulb， but rarely affect the emergence rate. It was not beneficial to flowering and fruiting. The results indicated that 6-8 weeks of cold storage was deemed to be the key period of dormancy breaking preliminary.

　　[Key words]Tulipa edulis; bulb; dormancy breaking; low temperature storage; physiological characteristics

　　doi：10.4268/cjcmm20150109

　　老鴉瓣Tulipa edulis (Miq.) Baker為百合科郁金香屬藥用植物。其去膜質(zhì)皮和絨毛后的干燥鱗莖為中藥材光慈姑，具有解毒散結(jié)，行血化瘀之功效，主治咽喉腫痛，瘰疬，癰疽，瘡腫，產(chǎn)后瘀滯[1-2]。目前光慈姑來(lái)源依靠野生采挖，野生資源近年來(lái)急劇減少而需求量逐年增加，因此供需矛盾日漸突出，人工栽培技術(shù)是解決光慈姑原料供應(yīng)的關(guān)鍵。

　　老鴉瓣為早春多年生草本植物，鱗莖具有自然休眠的特性，且休眠時(shí)間較長(zhǎng)。在人工栽培的過(guò)程中，采取一定的措施解除鱗莖的休眠對(duì)于延長(zhǎng)生育期并提高產(chǎn)量具有重要意義。溫度是影響鱗莖植物休眠的主要因素之一，而低溫處理以其高效、無(wú)毒、操作簡(jiǎn)便、成本低廉等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。目前關(guān)于冷藏解除鱗莖休眠的研究已有較多報(bào)道，如低溫冷藏80 d可以解除百合鱗莖的休眠[3];2～10 ℃冷藏8～15周可解除郁金香鱗莖的休眠[4];貝母鱗莖需要經(jīng)過(guò)4～8周的冷藏才能打破休眠[5]等等。近年來(lái)，關(guān)于老鴉瓣的研究主要集中在組培快繁[6]、物種鑒別[7]及栽培技術(shù)[8-9]等方面，老鴉瓣鱗莖休眠解除方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。 　　本試驗(yàn)利用(4±0.5) ℃冷藏的方法探索老鴉瓣鱗莖冷藏過(guò)程中的形態(tài)和生理變化及冷藏對(duì)栽后生長(zhǎng)情況的影響，以期為老鴉瓣休眠生理研究及其規(guī)范化栽培提供依據(jù)。

　　1材料

　　試驗(yàn)材料于2013年5月采集于安徽蚌埠，經(jīng)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材研究所郭巧生教授鑒定為百合科郁金香屬植物老鴉瓣T. edulis的鱗莖。

　　2方法

　　挑選無(wú)病蟲害、無(wú)損傷、大小均勻的鱗莖(平均質(zhì)量1.0 g)，清洗干凈。用50%的多菌靈可濕性粉劑600倍液浸泡30 min后陰干。然后按每10個(gè)鱗莖約0.2 kg的比例裝入預(yù)先消毒、含水量為70%的濕沙中保濕。一半置于(4±0.5) ℃的冰箱貯藏(即“冷藏”處理)，另一半于室溫下貯藏(即“室溫”處理)。本試驗(yàn)于2013年7月15日開(kāi)始貯藏，分別于貯藏0，2，4，6，8，10周后取樣，每處理每次取鱗莖20個(gè)，用于形態(tài)指標(biāo)、碳水化合物含量、可溶性蛋白含量及淀粉酶活力的測(cè)定。貯藏結(jié)束(2013年9月28日)，鱗莖即播入花盆中，花盆規(guī)格 18 cm×25 cm×30 cm，每盆10個(gè)鱗莖，每處理各10盆。栽培基質(zhì)為田園土，覆土5 cm，后置于(18±1) ℃培養(yǎng)箱。2013年10月28日將花盆從培養(yǎng)箱移入日光溫室，常規(guī)栽培管理。

　　2.1試驗(yàn)觀察和記錄

　　每2 d記錄每盆的出苗數(shù)，至出苗數(shù)穩(wěn)定;記載各處理老鴉瓣各個(gè)物候期和生長(zhǎng)發(fā)育特性。

　　2.2形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定

　　形態(tài)指標(biāo)包括芯芽長(zhǎng)度、根數(shù)和生根率。芯芽長(zhǎng)度為芯芽基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的距離，游標(biāo)卡尺測(cè)量;根數(shù)為鱗莖上著生根的總數(shù);生根率為每次所取樣品中生根鱗莖占樣品總數(shù)的百分比。收獲期測(cè)定產(chǎn)量，統(tǒng)計(jì)10盆鱗莖總數(shù)和總鮮重。

　　2.3生理生化指標(biāo)的測(cè)定

　　淀粉和可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法，還原糖含量測(cè)定采用 3，5-二硝基水楊酸比色法，可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[10]。淀粉酶活力測(cè)定參考高錦華等[11]的方法。

　　3結(jié)果與分析

　　3.1冷藏期間老鴉瓣鱗莖淀粉含量的變化

　　2個(gè)處理的淀粉含量均呈下降趨勢(shì)，且在同一取樣時(shí)期，冷藏處理的淀粉含量均低于室溫貯藏處理，尤其在4周和6周時(shí)差異達(dá)到顯著水平。說(shuō)明與室溫貯藏條件相比，(4±0.5) ℃的冷藏條件促進(jìn)淀粉的分解(圖1)。

　　3.2冷藏期間老鴉瓣鱗莖可溶性糖含量的變化

　　2個(gè)溫度處理的可溶性糖含量整體均呈上升的趨勢(shì)(圖1)。冷藏處理的可溶性糖含量增加較為迅速，尤其是在4周以后，可溶性糖含量急劇增加，在第8周出現(xiàn)峰值，8周后緩慢下降。室溫處理的可溶性糖含量整體緩慢增加，直到貯藏結(jié)束，仍保持增加的趨勢(shì)。4周以后，冷藏處理的可溶性糖含量顯著高于室溫處理。冷藏條件利于鱗莖內(nèi)可溶性糖的積累，這種作用在冷藏4周以后表現(xiàn)極為突出。

　　3.3冷藏期間老鴉瓣鱗莖還原糖含量的變化

　　2個(gè)溫度處理的還原糖含量變化基本一致，貯藏前6周具有一定波動(dòng)性，6周后明顯上升，直到貯藏結(jié)束時(shí)，仍處于上升趨勢(shì)(圖1)。整個(gè)貯藏期，冷藏處理的鱗莖還原糖含量始終高于室溫處理，且這種差距在貯藏4周、6周和10周時(shí)更為突出。

　　3.4冷藏期間老鴉瓣鱗莖淀粉酶活力的變化

　　室溫處理淀粉酶活力在整個(gè)貯藏過(guò)程呈下降趨勢(shì)，前4周下降明顯，4周后淀粉酶活力變化平緩，處于低水平狀態(tài)。冷藏處理淀粉酶活力在前4周緩慢上升，4～6周顯著下降，之后一直處于較低水平。相同的取樣時(shí)期，冷藏處理淀粉酶活力始終高于室溫處理，說(shuō)明低溫在一定程度上促進(jìn)淀粉酶活力的提高(圖2)。

　　圖2老鴉瓣鱗莖冷藏期間淀粉酶活力變化

　　Fig.2Changes of the activity of amylases in scales during cold storage of Tulipa edulis

　　3.5冷藏期間老鴉瓣鱗莖可溶性蛋白含量的變化

　　貯藏前2周，2個(gè)處理的可溶性蛋白含量均下降，之后呈先升后降的趨勢(shì)，并同時(shí)于第6周出現(xiàn)峰值，6周后顯著降低，到貯藏結(jié)束，冷藏和室溫處理的可溶性蛋白含量分別比各自第6周時(shí)減少了21.7%，24.5%。同一取樣時(shí)期，冷藏處理的鱗莖可溶性蛋白含量始終高于室溫處理(圖3)。

　　3.6冷藏期間老鴉瓣鱗莖形態(tài)指標(biāo)的變化

　　3.6.1根數(shù)和生根率的變化冷藏處理較室溫提前生根，單個(gè)鱗莖新根數(shù)在后期增加量不如室溫處理。二者的生根率也呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，冷藏

　　處理生根率在6～8周變化不大，室溫處理8周后明顯增加，到貯藏結(jié)束時(shí)，已達(dá)80%。說(shuō)明低溫貯藏雖然促進(jìn)提前生根，但不利于貯藏后期根數(shù)的增加(圖4)。

　　3.6.2 芯芽長(zhǎng)度的變化2個(gè)溫度處理的鱗莖芯芽長(zhǎng)度的變化情況(圖5)。室溫處理和冷藏處理的芯芽均生長(zhǎng)緩慢，至貯藏結(jié)束，冷藏和室溫處理的芯芽長(zhǎng)度分別比貯藏初期增加了36.2%，25.9%。雖然整個(gè)貯藏過(guò)程中冷藏處理的芯芽長(zhǎng)度始終大于室溫處理，但差異未達(dá)到顯著水平。

　　3.7冷藏對(duì)老鴉瓣后期生長(zhǎng)的影響

　　3.7.1出苗情況及后期生長(zhǎng)情況經(jīng)低溫冷藏的鱗莖長(zhǎng)成的植株和室溫貯藏鱗莖長(zhǎng)成的植株在生長(zhǎng)物候期上有明顯的差異(表1)。冷藏后的老鴉瓣，現(xiàn)苗期較室溫提前將近60 d，出苗天數(shù)縮短30 d，可見(jiàn)，冷藏利于苗齊，但對(duì)出苗率影響不大。由于出苗期提前，各物候期相應(yīng)提前，整個(gè)生育期延長(zhǎng)30 d。

　　3.7.2產(chǎn)量冷藏對(duì)收獲時(shí)老鴉瓣不同大小鱗莖所占比例及產(chǎn)量的影響表明，與室溫貯藏相比，冷藏

　　處理對(duì)收獲鱗莖大小比例有明顯影響，1.0～2.0 g和>2.0 g規(guī)格的鱗莖占總數(shù)的70.43%，其中大鱗莖(>2.0 g)所占比例高達(dá)39.44%。冷藏處理收獲鱗莖數(shù)量與室溫相差不大，但單粒重增加顯著，與室溫相比總產(chǎn)量增加37.10%，增產(chǎn)效果明顯(表2)。 　　4討論

　　4.1碳水化合物代謝、淀粉酶活性與鱗莖休眠解除的關(guān)系

　　植物器官的休眠是一種復(fù)雜的生理現(xiàn)象，研究

　　表明，碳水化合物含量變化與百合鱗莖休眠解除呈正相關(guān)關(guān)系[3]，而淀粉是百合鱗莖中碳水化合物的重要貯藏形式，在維持碳水化合物供需平衡中起著重要作用。低溫促進(jìn)淀粉降解和可溶性糖的積累[12]，即“低溫糖化”現(xiàn)象，在本試驗(yàn)中同樣觀察到了淀粉降低和可溶性糖積累的現(xiàn)象，從而證實(shí)了低溫冷藏相較于室溫貯藏更能促進(jìn)老鴉瓣鱗莖淀粉的降解及可溶性糖的積累。還原糖是呼吸作用的基質(zhì)，它們?cè)谥参矬w內(nèi)的分布，不僅反映了體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，也反映了呼吸作用的強(qiáng)弱[13]。在同一取樣時(shí)期，冷藏處理的老鴉瓣鱗莖中還原糖含量始終高于室溫處理，說(shuō)明前者呼吸作用更強(qiáng)。

　　一般認(rèn)為，低溫冷藏過(guò)程中(α+β)-淀粉酶活性變化與淀粉含量變化趨勢(shì)相反[14]。但本試驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)老鴉瓣鱗莖冷藏期間，(α+β)-淀粉酶活力下降，但由于淀粉分解具有復(fù)雜性[15]，其代謝不是僅由1種或2種酶所誘導(dǎo)和控制的。因此，鱗莖類植物休眠期間的淀粉代謝途徑還有待深入研究。

　　在本試驗(yàn)中，出現(xiàn)了可溶性蛋白含量先升后降的現(xiàn)象，這可能是由于在自然低溫條件下，老鴉瓣鱗莖解除休眠后，體內(nèi)各種代謝旺盛，可溶性蛋白含量會(huì)升高，而可溶性蛋白含量下降可能是由于各種酶活性變化所致。

　　以上各個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)(淀粉酶除外)無(wú)論是上升還是下降，在同一取樣時(shí)期，冷藏處理的變化幅度都大于室溫處理。這說(shuō)明老鴉瓣鱗莖內(nèi)部生理代謝對(duì)低溫誘導(dǎo)有明顯響應(yīng)，但這種響應(yīng)與鱗莖休眠解除的具體關(guān)系尚不能確定。

　　4.2冷藏對(duì)老鴉瓣鱗莖萌發(fā)與生長(zhǎng)的影響

　　低溫處理對(duì)鱗莖植物后期的生長(zhǎng)發(fā)育有很大影響。本研究發(fā)現(xiàn)，冷藏有利于老鴉瓣提早出苗并縮短出苗天數(shù)。鱗莖在解除休眠期間，為接下來(lái)的萌發(fā)及隨后的植株生長(zhǎng)做各方面準(zhǔn)備。研究發(fā)現(xiàn)，低溫能夠延長(zhǎng)郁金香的花前生長(zhǎng)期約40 d[16];隨著貯藏溫度的降低，百合各個(gè)生育階段均提前，總生育期縮短[17]。本試驗(yàn)亦發(fā)現(xiàn)冷藏后的植株各個(gè)物候期提前的現(xiàn)象。與郁金香不同的是，老鴉瓣冷藏處理后植株生育期的延長(zhǎng)主要是通過(guò)延長(zhǎng)倒苗時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這可能是由于冷藏處理后的植株到達(dá)生長(zhǎng)末期時(shí)(2～3月)，外界環(huán)境溫度較低，仍然利于植株生長(zhǎng)，從而推遲了倒苗時(shí)間。

　　冷藏后的老鴉瓣植株花發(fā)育不正常，結(jié)果率為0。可能是由于老鴉瓣夏季休眠期間完成花芽分化，而此期間較低溫度下貯藏較長(zhǎng)時(shí)間顯然不利于老鴉瓣的花芽分化。但由于削弱了生殖生長(zhǎng)，在一定程度上提高了鱗莖產(chǎn)量。這與繆媛媛等[8]研究老鴉瓣摘蕾處理利于提高產(chǎn)量的結(jié)果相似。老鴉瓣等早春植物在完成開(kāi)花后進(jìn)入生長(zhǎng)后期，此時(shí)地下鱗莖開(kāi)始迅速膨大，冷藏處理正好延長(zhǎng)了這一時(shí)期，增產(chǎn)可能是花朵發(fā)育不正常與生育期延長(zhǎng)共同作用的結(jié)果。因此，從生產(chǎn)的角度來(lái)看，冷藏處理不僅能夠延長(zhǎng)老鴉瓣的生育期，而且可以省去人工摘蕾的步驟，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)量。

　　4.3老鴉瓣鱗莖解除休眠的關(guān)鍵時(shí)期

　　經(jīng)10周冷藏的老鴉瓣鱗莖在適宜的條件下能夠發(fā)芽，且在后期的生長(zhǎng)中表現(xiàn)出提早出苗、物候期提前，生育期延長(zhǎng)等現(xiàn)象，可以認(rèn)為已經(jīng)充分打破休眠。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：冷藏第6～8周時(shí)，鱗莖生根;可溶性糖含量在8周以后開(kāi)始降低;還原糖含量在冷藏6周后開(kāi)始急劇增加;可溶性蛋白含量在冷藏第6周出現(xiàn)峰值。綜合以上形態(tài)指標(biāo)與生理生化指標(biāo)的結(jié)果，可以初步認(rèn)為冷藏6～8周為老鴉瓣鱗莖打破休眠的關(guān)鍵時(shí)期。

　　由于前人研究結(jié)果表明(4±0.5) ℃冷藏可以較好的打破百合科植物鱗莖的休眠[3， 5， 12， 18]，而且(4±0.5) ℃冷藏條件容易獲得，有利于實(shí)際生產(chǎn)中操作。因此本文初步探索了(4±0.5) ℃冷藏10周的老鴉瓣鱗莖的休眠解除情況，對(duì)于其他處理溫度及時(shí)間有待于進(jìn)一步研究。

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