一種葉面噴施京尼平苷促進菠菜生長及其評價方法與流程
2023-12-08 13:17:46 1
本發明屬於植物培育技術領域，特別涉及一種葉面噴施京尼平苷促進菠菜生長及其評價方法。
背景技術：
京尼平苷是一種環烯醚萜葡萄糖苷，是從茜草科植物梔子的果實中提取而得的，無毒，易溶於水、酒精，不溶於石油醚。京尼平苷作為中藥材最早是用來治療膽結石等疾病的，目前在醫藥方面已有廣泛的應用：可以抗氧化、抗衰老、促進膠原蛋白合成，同時還可以防癌、抗癌、降血壓、利肝保膽的作用。除了在醫藥方面的作用，京尼平苷現在還被用作食物色素和生物檢測顯色試劑。
目前的一些研究已發現其具有提高產量和促進植物生根的作用，由於京尼平苷是從植物中提取的天然植物激素，無毒、使用方便(水溶液)、容易降解且研究發現其並沒有影響植物品質等優勢，在農業方面應有很高的應用前景。同時一些研究結果表明，京尼平甙在促進作物生根從而提高作物成活率方面優於abt、速必達、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，從而有利於挽救瀕危植物。
在2013-2015年間我國的玉米、大米、小麥的進料量都在翻倍增長。在2012年，我國的玉米進口量達520.7萬噸，大米的進口量達231.6萬噸，小麥的進口量達368.9萬噸。而由於氣候危機造成的溫度升高、乾旱、洪澇、病蟲害在很大程度上也影響著我國的糧食產量。除此之外，工業化和城市化導致的耕地減少也給我國的糧食產量帶來了巨大的衝擊，在2013年我國耕地面積淨減少就達8.02萬公頃。需要用科學技術解決這一難題，目前採用的最廣泛的方法是噴施農藥，但農藥的不當使用不僅會造成環境汙染，還會威脅到我們的身體健康，因此我們還需要關注作物的安全問題。而京尼平苷作為一種天然的植物激素，其無毒、易降解，且在目前的一些研究中發現京尼平苷並未影響作物的品質，因此京尼平苷無論是在食品安全上還是環境保護上都有一定的優越性，因此研究京尼平苷在作物增產上的作用有一定的必要性。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種葉面噴施京尼平苷促進菠菜生長及其評價方法，本發明的技術方案首先填補了如何通過噴施京尼平苷促進菠菜生長的技術空白，其次能夠解決現有技術中關於噴施京尼平苷促進植物生長的噴施過程和噴施量的問題，並且噴施量取得了預料不到的技術效果。
本發明具體提供一種葉面噴施京尼平苷促進菠菜生長的方法，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。
進一步的，所述的(1)菠菜種子春化是指將菠菜種子置於0-4℃的冰箱中，保持恆溫3-7日。
進一步的，所述的(2)浸種催芽是指將春化後的種子至於30-33℃的水中浸泡3-6h，瀝乾表面水分，用溼布包好，放在25-28℃條件下催芽。
進一步的，所述的(3)播種是指同時將營養土分裝入30-50個花盆，之後將浸泡過的種子播種到花盆，每盆8-16粒種子，並澆適量營養液。
進一步的，所述的(4)噴施京尼平苷溶液是指菠菜有三片葉子時，將長勢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[文中採用的是20ml]，經過10日，在每組菠菜幼苗葉子上重複噴施相同濃度的京尼平苷20-25ml[文中採用的是20ml]。
進一步的，其特徵在於，優選分別在葉片上噴施25mg/l的京尼平苷溶液20ml。
本發明還提供了一種對按照上述方法培植的菠菜進行生長指標評價的方法，所述的(4)噴施京尼平苷溶液是指菠菜有三片葉子時，將長勢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，經過10日，在每組菠菜幼苗葉子上重複噴施相同濃度的京尼平苷20ml；其特徵在於，菠菜的生長指標評價是針對葉面噴施京尼平苷的菠菜的生長指標進行評價，具體通過測定菠菜葉綠素含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量的變化來評價。
進一步的，測定菠菜葉綠素含量包括葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素含量的測定，實驗方法為①用丙酮提取菠菜色素；②以80％丙酮為對照，分別在663nm、645nm處的測od值；③計算葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素的質量濃度，以mg/l為單位；④計算葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素的含量：葉綠素含量＝質量濃度(mg/l)×提取液體積(l)×稀釋倍數/鮮重(g)。
進一步的，測定菠菜可溶性總糖含量的實驗方法為①繪製葡萄糖標準曲線；②樣品中可溶性糖的提取；③計算可溶性糖含量：樣品中糖含量(g/100g鮮重)＝(查標準曲線所得糖含量(ug)×稀釋倍數×100)/(樣品重(g)×106)。
進一步的，可溶性蛋白含量的測定的實驗方法為①繪製牛血清蛋白標準曲線；②樣品提取液中蛋白質濃度的測定；③可溶性蛋白含量計算。
本發明取得了有益的技術效果，本發明提供的葉面噴施京尼平苷促進菠菜生長及其評價方法，本發明的技術方案首先填補了如何通過噴施京尼平苷促進菠菜生長的技術空白，其次能夠解決現有技術中關於噴施京尼平苷促進植物生長的噴施過程和噴施量的問題，並且噴施量取得了預料不到的技術效果。在葉面噴施京尼平苷對菠菜生長及各項生理指標的影響的各組實驗中，通過數據分析，發現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先增加後減少的趨勢，在京尼平苷濃度為25mg/l時達到最大值，且含量均高於對照組。根據實驗數據推測京尼平苷之所以對菠菜生長具有促進作用，可能是因為京尼平苷促進了菠菜葉片葉綠素和可溶性蛋白的合成、積累，從而促進了葉片的光合作用對光能的吸收和傳遞，以及光合作用的酶促反應，從而增加了光合產物的輸出。而光合產物主要是以可溶性糖形式運輸，因此可溶性糖含量也增加。
附圖說明
圖1是京尼平苷對菠菜葉綠素a含量的影響；
圖2是京尼平苷對菠菜葉綠素b含量的影響；
圖3是京尼平苷對菠菜總葉綠素含量的影響；
圖4京尼平苷對菠菜可溶性總糖含量的影響；
圖5京尼平苷對菠菜可溶性蛋白含量的影響。
具體實施方式
實驗方法：1播種及分組管理：2017年3月13日將菠菜種子放入冰箱，進行春化作用。2017年3月16日進行浸種，同時將營養土分裝入40個花盆。2017年3月17日將浸泡過的種子播種到花盆，每盆10粒種子，並澆適量營養液。2017年4月5日大部分菠菜有三片葉子時，將長勢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，並在4月15日每組重複噴施相同濃度的京尼平苷20ml。在2017年4月25日進行相關數據的測定。
2實驗設計
通過測定菠菜葉綠素含量、可溶性總糖含量、可溶性蛋白含量以及含水量這四個參數進行分析。每個實驗分五組，每組進行三次重複並通過求平均值得出實驗結果。
(1)葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素含量的測定：
實驗方法：①用丙酮提取菠菜色素；②以80％丙酮為對照，分別在663nm、645nm處的測od值；③計算葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素的質量濃度(mg/l)；④計算葉綠素含量：葉綠素含量＝質量濃度(mg/l)×提取液體積(l)×稀釋倍數/(鮮重(g)。
(2)可溶性總糖的測定：
實驗方法：①繪製葡萄糖標準曲線；②樣品中可溶性糖的提取；③計算可溶性糖含量：樣品中糖含量(g/100g鮮重)＝(查標準曲線所得糖含量(ug)×稀釋倍數×100)/(樣品重(g)×106)
(3)可溶性蛋白含量的測定：
實驗方法：①繪製牛血清蛋白標準曲線；②樣品提取液中蛋白質濃度的測定；③可溶性蛋白含量計算：
樣品中蛋白質含量＝(由標準曲線算得蛋白質含量×提取液總體積)/(側樣時加樣量×樣品鮮重×1000)(mg/g)
(4)鮮乾重及含水率的測定：
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，然後調至70℃過夜；③取出烘乾後的葉片，記錄乾重；④根據公式計算菠菜葉片含水量：葉片含水量＝(葉片溼重-葉片乾重)/葉片溼重。
3.結果
京尼平苷對菠菜葉綠素a含量的影響參見附圖1，出當京尼平苷的濃度為25mg/l時，菠菜葉綠素a含量達到最大，為0.083mg/g，而對照組即當京尼平苷的濃度為0mg/l時，菠菜葉綠素a含量均小於實驗組為0.057mg/g。
京尼平苷對菠菜葉綠素b含量的影響參見附圖2，經京尼平苷處理過的實驗組葉綠素b的含量均高於對照組，但在京尼平苷濃度為10mg/l、25mg/l和50mg/l、100mg/l時葉綠素b的含量值近乎相等，可能是因為菠菜葉綠素含量較少，組間趨勢不明顯。
京尼平苷對菠菜總葉綠素含量的影響參見附圖3，當京尼平苷的濃度為25mg/l時，總葉綠素含量達到最大值，為0.114mg/g，在京尼平苷的濃度為0mg/l時，總葉綠素含量達到最小值，為0.086mg/g。且隨著京尼平苷濃度的增大，總葉綠素含量呈先增加後減小的趨勢，即低濃度的京尼平苷對總葉綠素含量的增加有促進作用，在京尼平苷的濃度為100mg/l時，總葉綠素含量下降到為0.089mg/g。
葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，其含量反映了植物光合能力的強弱。從圖中可以看出，用京尼平苷處理過的菠菜其葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量均高於對照組，且隨著京尼平苷濃度的增加都呈先增加後減少的趨勢，說明低濃度的京尼平苷對菠菜葉綠素含量的增加有促進作用。在京尼平苷濃度為0mg/l時，葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量均達到最小值，分別為：0.057mg/g、0.028mg/g、0.086mg/g，在京尼平苷濃度為25mg/l時，葉綠素a、和總葉綠素含量均達到最大值，分別為：0.083mg/g、0.114mg/g，而在京尼平苷濃度為100mg/l時，葉綠素a、和總葉綠素含量均又下降到：0.060mg/g、0.089mg/g。但對於葉綠素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，可能是因為葉綠素b含量較少，組與組之間的差距較小，因此存在誤差。由上述數據可知低濃度的京尼平苷對菠菜葉片葉綠素含量的增加具有促進作用。由於本次實驗採用的菠菜種植在室內，而且植株較幼嫩，因此可能對實驗結果有一定的影響。
京尼平苷對菠菜可溶性總糖含量的影響見附圖4，在作物的碳素營養中，作為營養物質主要是指可溶性糖和澱粉。可溶性糖是植物植物生長發育和基因表達的重要調節因子，它不僅是能量來源和結構物質，而且在信號傳導中具有初級信使作用。它的主要作用有以下幾點：調節植物滲透壓，在乾旱條件下，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，由於可溶性糖分子的存在細胞可以維持較高滲透壓，從而減少水分的散失，保證細胞生命活動的正常進行；糖類還參與植物花轉變的調控、葉片衰老的調控、氮代謝的調控等多種調控，因此可溶性糖含量也是菠菜的一個重要生理指標。由附圖4可知，經京尼平苷處理過的菠菜可溶性糖含量均高於對照組，且隨著京尼平苷濃度的增大，可溶性糖含量均呈現先增加後減少的趨勢，在京尼平苷濃度為25mg/l時，菠菜含糖量達到最大值0.753(g/100g鮮重)，在京尼平苷濃度為0mg/l時，菠菜含糖量達到最小值0.647(g/100g鮮重)，而在京尼平苷濃度為100mg/l時，菠菜含糖量下降到0.691mg/l。由上述數據可知低濃度的京尼平苷對菠菜葉片可溶性糖含量的積累具有促進作用。
京尼平苷對菠菜可溶性蛋白含量的影響參見附圖5，可溶性蛋白是植物體內氮素存在的主要形式，許多可溶性蛋白質是構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程的調控，與植物的生長發育、成熟衰老，抗病性、抗逆性密切相關，因此可溶性蛋白是菠菜一個重要的生理生化指標。從附圖5中可以看出經京尼平苷處理過的菠菜可溶性蛋白含量均高於對照組，且隨著京尼平苷濃度的增大，可溶性蛋白含量均呈現先增加後減少的趨勢，在京尼平苷濃度為25mg/l時，樣品中蛋白質含量達到最大值為0.021mg/g，在京尼平苷濃度為0mg/l時，樣品中蛋白質含量達到最小值為0.012mg/g，而在京尼平苷濃度為100mg/l時，樣品中蛋白質含量下降到0.013mg/g。由上述數據可知低濃度的京尼平苷可促進菠菜葉片可溶性蛋白含量的增加。
上述內容僅為本發明的較佳實施例。本領域技術人員會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其它等效實施例，而本發明的範圍由所附的權利要求範圍決定。