矮壮素对小白菜高温半致死温度及耐热性的影响

摘    要：为研究不同浓度矮壮素对小白菜高温半致死温度及耐热性的效果，用100～600 mg·L-1矮壮素并以清水作对照，喷施小白菜叶片。以叶片为试验材料，用35～70 ℃的高溫处理，根据相对电导率配合Logistic方程，求得半致死温度（LT50），同时测定田间高温热害指数。结果表明，6个矮壮素及清水（CK）处理的半致死温度（LT50）分别为43.52、44.49、45.53、44.33、42.88、42.31、43.36 ℃，高温热害指数为48.53%、42.35%、40.21%、40.84%、53.89%、61.26%、55.68%，适当浓度的矮壮素可提高小白菜耐热性。综上所述，300 mg·L-1矮壮素对提高小白菜半致死温度及耐热性效果最好，操作简单、便捷、成本低。

关键词：小白菜;矮壮素;相对电导率;半致死温度;耐热性

中图分类号：S634.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）01-069-03

Effect of chlormequat chloride on high temperature semi-lethal temperature and heat resistance of Chinese cabbage

LI Jin

（Nantong College of Science and Technology， Nantong 226007， Jiangsu， China）

Abstract： In order to study the effects of different concentrations of chlormequat chloride on the high temperature semi-lethal temperature and heat resistance of Chinese cabbage， 100 ～ 600 mg·L-1 Chlormequat chloride was sprayed on the leaves of Chinese cabbage with clear water. The semi-lethal temperature （LT50） was obtained according to the relative conductance and Logistic equation. Meanwhile， the thermal damage index of high temperature in the field was determined. The results showed that the semi-lethal temperature （LT50） was 43.52， 44.49， 45.53， 44.33， 42.88， 42.31， 43.36 ℃， and the heat damage index was 48.53%， 42.35%， 40.21%， 40.84%， 53.89%，61.26%，55.68%. All things considered，when the concentration of chlormequat chloride was 300 mg·L-1， the effect of increasing the semi-lethal temperature and heat resistance of Chinese cabbage was the best， the operation was simple， convenient and the cost was low.

Key words： Chinese cabbage; Chlormequat chloride; Relative conductivity; Half lethal temperature; Heat resistance

小白菜又名青菜、油菜等，在长江流域及其以南地区日常蔬菜消费中占重要地位。小白菜在江苏地区一年四季供应市场，有“三天不吃青，眼中冒火星”的说法。小白菜喜冷凉气候条件，江苏7—8月份夏季高温环境导致小白菜徒长、品质差、产量低，给小白菜生产带来巨大损失，不能满足市场的消费需求。如何保障小白菜在夏季的供应，一直是高难度而又亟需解决的问题[1-2]。

矮壮素（CCC）是国内应用较广的植物生长调节剂。现有研究表明，矮壮素能抑制作物细胞伸长，但不抑制细胞分裂，能使植株矮化、茎秆粗壮、节间缩短，显著提高叶绿素和可溶性糖含量，增强植物抗逆性，延缓衰老[3-4]。目前，矮壮素的研究多集中在对植物生长及内源激素的影响方面[5-6]，对植物抗性影响的研究较少，对植物高温半致死温度及耐热性影响的研究尚无涉及。笔者以江苏栽培面积较大的小白菜品种‘上海青为试验对象，喷施不同浓度的矮壮素，研究矮壮素对小白菜高温半致死温度及耐热性的影响，以期为矮壮素在植物抗性方面的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试小白菜品种为‘上海青，由南通市长江种子公司提供。处理药剂矮壮素为四川国光农化股份有限公司生产的50%水剂。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验在南通科技职业学院薛窑基地进行，2019年6月28日播种于露地，株行距10 cm×10 cm，每穴播2粒，7月4日间苗，每穴留1株。7月5日，用质量浓度为100、200、300、400、500、600 mg·L-1矮壮素及清水（CK）共7个处理喷施小白菜，喷施时以叶片均匀覆盖不滴水为准。每处理200穴，3次重复，其他管理同一般小白菜夏季栽培管理。

1.2.2 矮壮素不同浓度处理小白菜叶片电导率测定 电导率测定根据徐玉芬等[7]的方法，于7月20日清晨，每处理随机选择小白菜3株，取外围叶片，用去离子水清洗5遍，然后用滤纸吸干叶片表面水分。避开叶脉和叶缘，用打孔器将叶片打成0.5 cm2小片。每次分别称取0. 5 g叶片，放入盛有20 mL去离子水的试管中，摇晃试管至去离子水将叶片淹没，共8支试管，分别置于35、40、45、50、55、60、65、70 ℃水浴中处理15 min，取出静置约2 h，冷却至室温，测定浸提液电导率C1。将试管沸水浴15 min，取出冷却2 h后，测定电导率值C2，相对电导率/%=C1/C2×100。每个品种试样3次重复，取平均值。

相对电导率拟合Logistic回归方程为：Y=K/（1 + ae-bX）;Y为相对电导率，X代表温度;K为细胞伤害率的饱和容量，在本试验中为100;a、b为未知参数，e为自然对数。处理温度对应的相对电导率曲线的拐点温度即为半致死温度，即LT50=lna/b[7-8]。

1.2.3 田间热害指数测定 在田间每处理选择120株小白菜，参照胡俏强[9]的方法进行受热害程度观察记录，热害症状分级标准如下。

0级：无热害症状植株正常;

1级：植株受害叶片数<全株叶片数的1/3;

3级：全株叶片数的1/3≤植株受害叶片数<全株叶片数的1/2;

5级：全株叶片数的1/2≤植株受害叶片数<全株叶片数的2/3;

7级：植株受害叶片数≥全株叶片数的2/3或植株失去经济价值。

热害指数/%=∑（各级株数×级数）/（最高级数×总株数）×100（耐热性越强，热害指数越低）。

1.3 数据处理

用Eexcel统计数据，用SPSS统计软件对数据进行方程回归分析。

2 结果与分析

2.1 不同矮壮素处理小白菜叶片的相对电导率

从图1可以看出，不同浓度的矮壮素处理小白菜叶片的相对电导率随温度的上升总体呈“慢—快—慢”的“S”形上升趋势。在30～45 ℃时电导率上升较缓，清水CK及100、200、300、400、500、600 mg·L-1矮壮素7个处理，电导率分别增加15.98、18.84、18.02、10.42、8.18、17.97、10.44个百分点。在45～55 ℃电导率上升速度加快，7个处理电导率分别增加38.68、18.93、27.80、20.67、35.94、31.89、25.57個百分点。在55～65 ℃电导率上升速度又趋缓，7个处理电导率分别增加4.28、4.02、6.79、7.80、11.07、10.22、5.14个百分点。

2.2 不同矮壮素处理小白菜叶片的半致死温度

7个处理的小白菜叶片相对电导率与温度之间，相关系数为0.920 6～0.970 4，均达极显著水平。能较好地用Logistic方程进行拟合，拟合结果好，半致死温度预测精确，能准确表现7个处理小白菜的耐热性强弱。从表1可以看出，随着矮壮素浓度的增加，半致死温度呈先升后降趋势。100、200、300、400 mg·L-1矮壮素处理时，半致死温度分别为43.52、44.49、45.53、44.33 ℃，分别高于CK 0.16、1.13、2.17、0.97 ℃。100～400 mg·L-1矮壮素可提高小白菜耐热性，300 mg·L-1矮壮素处理效果最好。500、600 mg·L-1矮壮素处理时，反而抑制了小白菜的耐热性，半致死温度分别为42.88 ℃和42.31 ℃，比CK降低0.48 ℃和1.05 ℃。

2.3 不同矮壮素处理小白菜的田间高温热害指数

2019年7月23日至7月31日南通连续出现了35 ℃以上的高温天气，试验田7个处理小白菜均发生了不同程度的热害，随着矮壮素浓度的增加，热害呈现先降后升趋势。由表2可以看出，100～500 mg·L-1矮壮素的5个处理，小白菜田间热害指数分别比CK降低7.15、13.33、15.47、14.84、1.79个百分点;300 mg·L-1矮壮素处理热害指数最低，为40.21%;600 mg·L-1矮壮素处理热害指数最高，为61.26%，高于CK5.58%。

3 讨论与结论

有关小白菜耐热性鉴定研究表明，热激处理后，耐热性热敏品种叶片中丙二醛（MDA）含量相对增幅大于耐热品种，而耐热品种叶片中SOD、POD、CAT保护酶含量和活性的相对增幅大于热敏品种[7]。笔者用300 mg·L-1矮壮素在苗期喷施小白菜，有效减缓丙二醛增加，提高细胞膜的稳定性，减小膜的损伤程度，增强耐热性，300 mg·L-1的矮壮素还能显著提高叶片SOD、POD、CAT保护酶含量和活性，清除了活性氧自由基，维持了小白菜叶片细胞生理代谢的正常进行，减少了高温对自身造成的伤害[10-11]。矮壮素质量浓度低于或高于300 mg·L-1时，抑制丙二醛及激发保护酶效果可能不佳，达不到显著提高小白菜耐热性的效果，浓度过高甚至会起到反作用[12]。

相对电导率法配合Logistic方程计算半致死温度，是一种灵敏、快捷的估测植物抗热性的方法，已在多种植物的耐热性研究中得到了证明[7，13]。笔者用不同浓度的矮壮素喷施小白菜，高温半致死温度和田间热害指数呈极显著负相关（R2=0.925**）。半致死温度和热害指数均表明，矮壮素质量浓度在300 mg·L-1时，增强小白菜耐热性效果最好，高于或低于此浓度效果均下降，浓度过高反而抑制了小白菜的耐热性。矮壮素在夏秋大棵小白菜栽培中的应用研究试验表明，小白菜喷施适当浓度的矮壮素可提高产量，验证了本试验的可靠性[14]。

综上所述，喷施适当浓度的矮壮素可提高小白菜高温半致死温度及耐热性，从而增加产量、改善商品性，操作简单、便捷、成本低。矮壮素使用效果受到小白菜品种、气候条件、营养状况、植株生长状况等多种因素的影响，需在小面积试验成功的基础上再大面积应用。

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