苗期葉面噴施大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）對黃瓜商品苗貯藏質量的影響

孫風清李娟起齊俊生高麗紅*

（1中國農業大學農學與生物技術學院，設施蔬菜生長發育調控北京市重點實驗室，北京 100193；2中國農業大學生物學院，北京 100193）

孫風清，男，本科生，專業方向：園藝，E-mail：834702231@qq.com

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苗期葉面噴施大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）對黃瓜商品苗貯藏質量的影響

孫風清1李娟起1齊俊生2高麗紅1*

（1中國農業大學農學與生物技術學院，設施蔬菜生長發育調控北京市重點實驗室，北京 100193；2中國農業大學生物學院，北京 100193）

孫風清，男，本科生，專業方向：園藝，E-mail：834702231@qq.com

摘 要：為了探究大麗花輪枝孢激活蛋白（Verticilliam dahliae Allergen Asp f2-like，VdAL）干粉制劑對黃瓜商品苗貯藏質量的影響，以黃瓜幼苗為試驗材料，在育苗期進行了3次不同濃度葉面噴施處理，分析貯藏前與貯藏4 d后黃瓜幼苗質量相關指標以及定植后3～6 d恢復生長指標。結果表明：1.25 g·L-1大麗花輪枝孢激活蛋白處理可以顯著增強黃瓜幼苗的耐貯運性，與其他處理相比，該處理濃度貯藏過程中葉綠素含量穩定，定植后恢復生長快，表明育苗期葉面噴施適宜濃度的大麗花輪枝孢激活蛋白，有利于提高黃瓜商品苗的貯藏質量。

關鍵詞：黃瓜幼苗；植物激活蛋白；大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）；貯藏質量

隨著我國蔬菜產業的快速發展，種苗商品化生產已成必然趨勢。在商品苗生產實踐中，由于銷售、天氣和人力等因素的影響，達到移栽苗齡的幼苗不能及時移栽的現象時有發生，商品苗時常需要經過短時貯藏才能定植或移栽（Heins & Wallance， 1996）。此外，運輸過程對商品苗質量也會產生影響。因此蔬菜商品苗的短期貯藏與長距離運輸過程中的質量保持技術研究就顯得非常迫切與重要。幼苗的質量不僅與成苗當時的幼苗質量有關，而且與貯運過程中幼苗質量的變化有關（陳殿奎，1990；張曉飛 等，2014）。商品苗在貯藏與運輸過程中常會遇到水分、光照、機械損傷等逆境，且隨著貯藏時間及貯藏條件的變化，這些逆境條件將直接影響幼苗的質量，最終影響商品苗定植后的生長恢復能力（葛曉光，1995；楊天 等，2014；陳同強 等，2015；潘小兵 等，2015）。

植物激活蛋白是一種新型生物農藥，無毒無殘留，對環境友好；是一種從真菌或者細菌中提出的熱穩定蛋白，能誘導和激活植物對病蟲害的抗性，調節植物生長代謝系統，促進植物生長，提高作物產量，改善作物品質。中國農業大學生物學院將大麗花輪枝孢激活蛋白創制成新型生物工程蛋白（Verticilliam dahliae Allergen Asp f2-like，VdAL）干粉制劑，植物葉面吸收后可調節植物激素的信號傳導途徑，通過調節植物鈣調蛋白（CaM）、脂氧合酶2（LOX 2）等，激活植物自身的免疫機制，誘導、提高植物抗性。上述功能已通過植物體內表達獲得了充分的證據（待發表），但葉面噴施能否提高蔬菜商品苗的耐貯運性，尚缺乏試驗數據。本試驗探討了黃瓜苗期葉面噴施不同濃度的大麗花輪枝孢激活蛋白生物制劑，通過對不同處理黃瓜商品苗進行4 d的黑暗低溫貯藏，分析貯藏前后相關生長與生理指標及定植后黃瓜恢復生長能力，評價大麗花輪枝孢激活蛋白對黃瓜商品苗貯運質量的影響，為提高黃瓜商品苗的貯運性提供新途徑。

1　材料與方法

1.1試驗材料與設計

試驗于2015 年 3～6 月在中國農業大學科學園日光溫室和園藝樓人工氣候室中進行，供試黃瓜（Cucumis sativus L.）品種為中農16號。草炭、蛭石以2 V∶1 V混合，黃瓜播種在72孔穴盤中，在日光溫室條件下進行育苗。大麗花輪枝孢激活蛋白濃度分別設置為0.25（稀釋4 000倍）、0.50（稀釋2 000倍）、0.75（稀釋1 333.3倍）、1.00（稀釋1 000倍）、1.25（稀釋800倍）g·L-1，以噴施清水為對照（CK），共6個處理。每72株為1次重復，每個處理3次重復。在子葉展平、第1片真葉展平及第2片真葉展開時各噴施1次，每次噴施以葉片全部濕潤為標準。

1.2項目測定及方法

用直尺測量幼苗株高（子葉基部到生長點的高度），用游標卡尺測量幼苗莖粗，用萬分之一天平對幼苗地上部鮮質量和地下部鮮質量稱量，之后先在105 ℃下殺青15 min，然后在 85 ℃下烘干12 h，再用萬分之一天平分別稱量地上部和地下部干質量。計算根冠比（植株地下部干質量/地上部干質量）和壯苗指數（莖粗/株高×全株干質量）。葉綠素采用 95%乙醇提取，利用分光光度法測定葉綠素含量（李合生，1998），可溶性糖含量采用蒽酮法測定（李合生，1998），淀粉含量采用高氯酸法測定（Wang et al.，1993）。將貯藏0 d與貯藏4 d的黃瓜幼苗在定植前與定植3 d后分別取幼苗心葉，掃描葉面積，定植前心葉葉面積為S1，定植3 d后心葉葉面積為S2，心葉相對生長速率= （S2-S1）/3。

1.3數據處理

數據分析采用SPSS20.0軟件。采用Duncan方法在P＜0.05水平進行單因素顯著性分析。

2　結果與分析

2.1不同濃度大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）對黃瓜商品苗貯藏前后形態指標的影響

從表1可以看出，貯藏前后各處理的株高均與對照沒有顯著差異。貯藏前各處理的莖粗除了0.25 g·L-1處理顯著高于對照外，其他處理與對照無顯著差異；但貯藏4 d后，0.75、1.00、1.25 g·L-1處理的莖粗均顯著高于對照。貯藏前0.50、0.75 g·L-1和1.00 g·L-1處理的根冠比顯著高于對照，貯藏4 d后，對照顯著高于1.00 g·L-1和1.25 g·L-1處理。這可能是由于貯藏過程中對照地上部失水萎蔫嚴重，地上部干質量下降明顯所致。壯苗指數是用來評價幼苗生長狀況是否良好的一項綜合性指標。貯藏前0.25、0.75、1.00 g·L-1處理的壯苗指數顯著高于對照；貯藏4 d后，0.25、0.75、1.25 g·L-1處理的壯苗指數顯著高于對照。貯藏前后對比，0.75、1.25 g·L-1處理的壯苗指數上升，其余各處理均降低。

（3）影響下一年度經費爭取。目前，財政部門對預算執行的進度都有具體的要求，并都實行與下年預算安排相掛鉤。比如，廈門市財政局對各部門月度支出進度進行統計排名，對預算支出進度多次偏慢的部門進行約談，并將有關情況反饋市政府。對約談后預算支出仍然執行不力的部門，由市政府予以通報批評，并核減下一年度預算資金規模。

從表2可以看出，貯藏前各處理地上部鮮質量無顯著性差異；貯藏4 d后，0.75 g·L-1處理的地上部鮮質量顯著高于對照。貯藏前0.25 g·L-1處理的地上部干質量最高，且顯著高于對照；貯藏4 d后，0.25 g·L-1和0.75 g·L-1處理的地上部干質量顯著高于對照。貯藏前0.75、1.00 g·L-1處理的地下部干質量顯著高于對照；貯藏4 d后，各處理均與對照差異不顯著。貯藏前各處理的全株鮮質量均與對照差異不顯著；貯藏4 d后，0.75 g·L-1處理的全株鮮質量顯著高于對照，而貯藏前后對比，0.50、0.75、1.25 g·L-1處理在黑暗條件下全株鮮質量有所增加，但增加幅度不大，這可能是由植株取樣隨機誤差造成的。全株干質量在貯藏前及貯藏4 d后0.25 g·L-1和0.75 g·L-1處理均顯著高于對照。

總之，從形態指標和生物量指標看，不同濃度大麗花輪枝孢激活蛋白葉面噴施后，提高了黃瓜苗的耐貯藏性。

2.2不同濃度大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）對黃瓜商品苗貯藏前后生理指標的影響

葉綠素是植物吸收光能進行光合作用的載體，其含量越高，幼苗定植后恢復生長的能力越強。貯藏前各處理的葉綠素含量無顯著性差異；貯藏4 d后，1.25 g·L-1處理的葉綠素含量顯著高于其余各處理。而淀粉與可溶性糖含量貯藏前后各處理與對照之間均無顯著差異（表3）。

2.3不同濃度大麗花輪枝孢激活蛋白（VdAL）對黃瓜商品苗定植后生長的影響

2.3.1不同濃度VdAL對幼苗定植3 d后心葉相對生長速度的影響 評價貯運后商品苗質量的一個關鍵因素是定植后幼苗的生長恢復能力，而心葉相對生長速度是衡量幼苗恢復生長的重要指標。由圖1可知，貯藏4 d后，對照由于失水萎蔫失去恢復生長能力，而所有處理均保持了較好的心葉生長速度，尤其是1.25 g·L-1處理的心葉相對生長速度最快，但只與0.50 g·L-1的處理達到顯著差異水平，與其他處理差異不顯著。

表1　不同濃度VdAL對黃瓜商品苗貯藏前后形態指標的影響

表2　不同濃度VdAL對黃瓜商品苗貯藏前后生物量的影響

表3　不同濃度VdAL對黃瓜商品苗貯藏前后生理指標的影響

2.3.2不同濃度VdAL對幼苗定植6 d后生物量的影響 對不同處理貯藏0 d與4 d，定植恢復生長6 d后的黃瓜苗生物量進行測定。從表4可以看出，大麗花輪枝孢激活蛋白處理，不經過貯藏過程直接定植，對黃瓜商品苗生長的影響與對照沒有顯著性差異（地下部鮮質量除外），但經過4 d的低溫黑暗貯藏后，各指標均表現出顯著性差異，而且總的趨勢是，在本試驗處理濃度范圍內，濃度越高的處理，其恢復生長能力越強，1.25 g·L-1處理的所有指標與對照相比，均達到顯著性差異水平。

圖1　黃瓜幼苗貯藏前后心葉相對生長速度變化情況圖柱上不同小寫字母表示差異顯著（P＜0.05）。

3　結論與討論

中國農業大學生物學院齊俊生研究表明，VdAL葉面噴施可以上調植物鈣調蛋白（CaM）基因表達水平，同時提高脂氧合酶-2（LOX 2）基因表達水平（待發表），后者可促進茉莉酸（JA）合成（Yang et al.，2012）。茉莉酸類物質在調節植物生長發育、光合特性、抗逆反應等方面起著重要的作用，在環境脅迫反應中是驅動植物防御基因表達的信號傳遞的必要組成部分（蔡昆爭 等，2006），對黃瓜葉綠素含量具有一定的濃度效應，低濃度的茉莉酸類物質可以延緩葉綠素的分解（韓晉和田世平，2006）。上述原因解釋了本試驗黑暗貯藏4 d后，1.25 g·L-1VdAL作用使該處理下的植株葉綠素最高定（表3）。本試驗發現無論貯藏與否，施用VdAL均具有促進壯苗作用，從促進壯苗指數的濃度看，0.25 g·L-1VdAL處理就能獲得很好的效果，貯藏0 d時隨著處理濃度的提高，壯苗指數有逐步降低趨勢；但0.75 g·L-1VdAL處理在貯藏4 d后壯苗指數反而提高，并與0.50 g·L-1和1.00 g·L-1處理達到顯著差異。綜合考慮黑暗貯藏4 d后幼苗定植恢復生長能力及生物量，認為 0.75～1.25 g·L-1處理濃度均可以達到提高黃瓜苗期生長及低溫黑暗貯運特性的理想效果。

表4　不同濃度VdAL對黃瓜商品苗定植6 d后生物量的影響

CaM在植物體內廣泛存在，且廣泛參與包括植物體發育、代謝以及植物對逆境的反應調節等多種生理作用（毛國紅 等，2004），并且CaM與JA信號的傳導緊密相關（孫清鵬 等，2003）。本試驗低溫貯藏前后全株鮮質量（表2）的結果表明，0.50、0.75 g·L-1和1.25 g·L-1兩個處理的鮮質量在貯藏條件下仍然在增加，說明VdAL處理可能同時提高了黃瓜幼苗的這兩種植物激活蛋白含量，使幼苗較少受到低溫黑暗等逆境脅迫的影響，在貯藏中仍進行著較為穩定的生長，即VdAL可以明顯提高耐貯藏性、增強定植后的恢復能力。

通過以上各項指標分析，在本試驗濃度范圍內，VdAL處理可以通過誘導黃瓜的信號轉導、激活一系列代謝調控反應，使其更適應貯藏逆境，增強貯藏后商品苗定植生長恢復能力，因此顯著增強黃瓜幼苗的耐貯運性，提高黃瓜商品苗的貯藏質量，隨著處理濃度的增加，效果更明顯，本試驗綜合效果以1.25 g·L-1最好。在黃瓜苗期進行更高濃度的VdAL葉面噴施是否更加有利于貯藏以及對黃瓜定植后雌雄花的發育狀況有何影響，還有待研究。此外，本試驗中1.25 g·L-1VdAL對黃瓜幼苗的多次葉面噴施處理對于貯藏前黃瓜幼苗的生長促進作用不顯著，可能是因為VdAL已經通過誘導信號轉導對植物的抗逆性起到了作用，當逆境條件不出現時植物沒有表現，這一現象值得深入探索。本試驗僅關注了苗期表型，VdAL能否通過誘導幼苗的免疫力，為中后期抵御多種逆境以及生長發育奠定基礎，還有待進一步探索。

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Effect of Foliar Spraying Verticillium dahiliae Allergen Asp f2-like（VdAL） during Seedling Stage on Storage Quality of Commercial Cucumber Seedlings

SUN Feng-qing1，LI Juan-qi1，QI Jun-sheng2，GAO Li-hong1*
（1Beijing Key Laboratory of Growth and Development Regulation for Protected Vegetable Crops，College of Agronomy & Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China；2College of Biology，China Agricultural University，Beijing 100193，China）

Abstract：In order to explore the effects of Verticillium dahiliae allergen Asp f2-like（VdAL） on storage quality of commercial cucumber seedling，this paper takes cucumber seedlings as test material，and conducts 3 spraying processing with different concentrations，and analyzes the quality-related indicators of cucumber seedlings before storage and 4 days after storage and also the recovery growth indicators 3-6 days after planting of seedlings. The results show that 1.25 g·L-1VdAL treatment can significantly enhance the tolerance of cucumber seedlings to storage and transportation. Compared with other treatments，the concentration of this treatment makes the cucumber seedlings have very stable chlorophyll contents during storage period，and have fast growth after planting. These facts suggest that foliage spraying with suitable VdAL concentration is helpful for upgrading the storage quality of commercial cucumber seedlings.

Key words：Cucumber seedling；Plant activator protein；Verticillium dahiliae Allergen Asp f2-like（VdAL）；ctivator protein；Storage quality

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（201303014），現代農業產業技術體系北京市果類蔬菜創新團隊項目（GCTDZJ2014033007）

收稿日期：2015-08-12；接受日期：2015-12-07

*通訊作者（

Corresponding author）：高麗紅，女，教授，博士生導師，專業方向：設施蔬菜高效栽培研究，E-mail：gaolh@cau.edu.cn