叶面喷施甲硫氨酸对白菜生长和硫苷含量的影响

颜廷帅，陈日远，杨 伟，时立波*

（1.中化现代农业有限公司山东分公司，山东 济南 250199；2.复合肥料国家地方联合工程研究中心，山东 临沭 276700）

硫代葡萄糖苷，简称“硫苷”，是一组含氮、硫的植物次生代谢物，其降解产物具有广泛的生物活性，能够提高植物的抗逆性[1]。硫苷的降解产物也具有很强的抗癌活性，可以降低啮齿动物和人体癌症的发病率[2，3]。硫苷具有特殊的抗癌作用，因此，如何提高作物中的硫苷含量成为当前农业栽培研究的热点之一。硫苷分为脂肪族硫苷和吲哚族硫苷，其合成前体为氨基酸[4]。甲硫氨酸是脂肪族硫苷的一种合成前体[5，6]，目前关于外源甲硫氨酸对植物硫苷含量的影响研究较少。以硫苷含量较高的十字花科作物白菜为试材，探究叶面喷施不同浓度甲硫氨酸对白菜生长和硫苷含量的影响，旨为提高白菜品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物为大白菜。供试药剂为L-甲硫氨酸，纯度≥99.9%，山东西亚化学工业有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 2016年9～12月在复合肥料国家地方联合工程研究中心温室内，采用土培盆栽方法进行试验。土壤采自山东省临沂市河东区吴坊头村，碱解氮含量为73.79 mg/kg，有效磷含量为32.64 mg/kg，速效钾含量为60.32 mg/kg，有机质含量为0.35%，pH值6.83。

试验设甲硫氨酸喷施浓度0（清水，CK）、2、50和100 mg/L计4个处理。选择长势一致的4叶期白菜幼苗，移栽至花盆（直径34 cm，高度23 cm，装土量4.5 kg/盆） 中，1棵/盆。移栽5 d后，按照试验设计的药剂施用浓度用小喷壶对白菜叶片正面和反面进行喷施处理，用液量以叶片刚好有液滴滴下为准，连续喷施4次，每次间隔期均为7 d。每处理均4次重复。第4次叶面喷施处理后7 d收获。

1.2.2 测定项目与方法 白菜收获后，立即用分析天平分别称量每个处理4个花盆中白菜的地上部鲜重，取平均值计为该处理的白菜鲜重。

称重后立即采集白菜的功能叶片，采用硫酸钡沉淀法测定其硫苷含量。测定方法：称取白菜叶片5 g于试管中，向试管中加入15 mL蒸馏水于54℃下水解1 h（样品全部浸入水中） 后再在100℃下加热2 h，取出10 mL液体用定性滤纸过滤，然后将滤液定容至20 mL，加入0.2 mol/L的BaCl2溶液5 mL加热消化2 h促使BaSO4沉淀，用定量滤纸过滤，放入坩埚中100℃下烘干1 h，称量BaSO4沉淀的重量。

1.2.3 数据分析 利用SPSS 21软件进行数据统计和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 甲硫氨酸喷施浓度对白菜鲜重的影响

喷施甲硫氨酸处理的白菜鲜重均＜CK，且指标值随着喷施浓度的升高而逐渐降低，其中，2与50 mg/L浓度处理的鲜重差异不显著且均与CK差异也不显著，100 mg/L浓度处理的鲜重与CK差异达到了显著水平（表1）。表明叶面喷施甲硫氨酸会抑制白菜生长，其中，喷施浓度≤50 mg/L时抑制作用不明显。

2.2 甲硫氨酸喷施浓度对白菜硫苷含量的影响

喷施甲硫氨酸处理的白菜硫苷含量均显著＞CK，指标值随着喷施浓度的升高而逐渐降低，2、50和100mg/L浓度处理的白菜硫苷含量分别为CK的1.57倍、1.32倍和1.29倍，且不同浓度处理的差异均达到了显著水平（表2）。表明叶面喷施甲硫氨酸会明显提高白菜的硫苷含量，但提升效果随着喷施浓度的增大而明显降低。本研究条件下，甲硫氨酸叶面喷施浓度为2mg/L时效果最好，白菜硫苷含量最高，达到了0.0322mol/kg。

表1 甲硫氨酸喷施浓度对白菜鲜重的影响Table 1 Effect of methionine on the fresh weight of Chinese cabbage

表2 甲硫氨酸喷施浓度对白菜硫苷含量的影响Table 2 Effect of methionine on the glucosinolate content of Chinese cabbage

3 结论与讨论

甲硫氨酸是脂肪族硫苷合成的前体物质，因此，外源供给甲硫氨酸能够影响植物硫苷的合成。前人研究表明，在青花菜上叶面喷施或茎部注射甲硫氨酸，在甘蓝上叶面喷施甲硫氨酸，均可显著提高产品的硫苷含量[7，8]。在白菜上叶面喷施2～100 mg/L的甲硫氨酸，白菜硫苷含量均明显升高，与前人的研究结果相一致。本研究条件下，甲硫氨酸叶面喷施的最佳浓度为2 mg/L，不仅对提高白菜硫苷含量效果最好，且对白菜鲜重无显著影响。