外源硒对萝卜芽苗菜生长特性及营养品质的影响.pdf
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1、黑龙江农业科学 ():H e i l o n g j i a n gA g r i c u l t u r a lS c i e n c e sh t t p:/h l j n y k x h a a s e p c nD O I:/j i s s n 孙小川,丁竞,王纪忠,等外源硒对萝卜芽苗菜生长特性及营养品质的影响J黑龙江农业科学,():外源硒对萝卜芽苗菜生长特性及营养品质的影响孙孙小小川川,丁丁竞竞,王王纪纪忠忠,周周晓晓玉玉,徐徐坤坤,王王娟娟(淮阴工学院 生命科学与食品工程学院,江苏 淮安 ;江苏省淮安市淮安区农业技术推广中心,江苏 淮安 )摘要:为提高萝卜芽苗菜产量和品质,开发富硒
2、萝卜与芽苗菜,以 四季青 萝卜为试材,设置个亚硒酸钠处理浓度(,和 m gL),研究外源硒浸种处理对萝卜种子萌发、芽苗菜的生长指标、生理指标和营养品质的影响.结果表明,适宜浓度的亚硒酸钠浸种处理能够有效促进萝卜种子萌发,提高芽苗菜的生长及营养品质.与对照相比,m gL亚硒酸钠浸种处理能有效促进萝卜种子萌发和芽苗菜生长,其发芽势、发芽率、鲜重和干重分别提高了 、和 ;提升了萝卜芽苗菜的抗氧化能力,S O D、P O D和C A T等抗氧化物酶活性显著提高,膜脂过氧化产物MD A含量得到抑制;同时,显著改善了芽苗菜的营养品质,其中硝态氮含量降低了 ,可溶性糖和可溶性蛋白含量分别提高了 和 .此外,
3、萝卜芽苗菜中总硒含量随硒处理浓度升高而增加,在 m gL时最高.综上所述,本试验条件下,最适宜萝卜种子萌发和芽苗菜生长的亚硒酸钠浸种处理浓度是m gL.关键词:萝卜;芽苗菜;硒处理;萌发;生长指标;营养品质硒(S e)是环境中重要的生命元素,也是人体必需的营养元素之一,在人体内能够发挥诸多效用.相关研究表明,人体缺硒可引起某些重要器官的功能失调,导致许多严重疾病的发生,如大骨节病和克山病可能与缺硒密切相关 .我国是严重缺硒的国家之一,从东三省起斜穿至云贵高原,收稿日期:基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目();江苏省自然科学基金青年基金项目(B K );淮阴工学院博士科研启动基金(Z B
4、 ).第一作者:孙小川(),男,博士,讲师,从事蔬菜作物遗传育种与分子生物学研究.E m a i l:x c h s u n c o m.占国土面积 的地区缺硒,其中 为严重缺硒地区,因而导致当地农作物硒含量较低,达不到人体的摄入需求.植物作为人类摄入硒元素的重要来源,补充硒营养的重要途径之一就是提高农产品硒含量.目前通过在作物生产中人工施用硒肥,可以增加作物产量,提高营养品质和硒含量,已在马铃薯、杧果、大豆 、生菜、枣、蕹菜、水稻 等作物上取得了一定成效.然而,硒对植物生长发育的影响也存在剂量效应,即适量的硒能够促进植物生长发育,提高作物产量与品质,但过量的硒则会对植物产生毒害作用,进而抑制
5、植物生长 .A b s t r a c t:A m y g d a l u sm i r a(K o e h n e)i sad e c i d u o u s t r e eo fR o s a c e a e,w h i c hh a s e x c e l l e n t c h a r a c t e r i s t i c s s u c ha s c o l dr e s i s t a n c e a n dd r o u g h t r e s i s t a n c e I no r d e rt oe x p l o r et h ee x p r e s s i o nc
6、 o n d i t i o n so fR a n B P p r o t e i ni nAm i r aK o e h n ea n da n a l y z ei t sr e g u l a t o r yr o l ei ns t r e s sd e f e n s er e s p o n s e,Am R a n B P w a so b t a i n e db yh o m o l o g o u sc l o n i n gu s i n g t h eg e n e s e q u e n c eo fP r u n u s p e r s i c ai n t h
7、ed a t a b a s e T h e r e s u l t s s h o w e d t h eO R Fo f t h i s g e n ew a s b p i n l e n g t h,e n c o d i n g a m i n oa c i d s B i o i n f o r m a t i c s a n a l y s i s r e s u l t s i n d i c a t e d i th a sn o t r a n s m e m b r a n e r e g i o n,s t a b l eh y d r o p h i l i c,a
8、n dn os i g n a lp e p t i d es t r u c t u r e P r o t e i ns e q u e n c ea n dp h y l o g e n e t i ca n a l y s i ss h o w e dt h a tAm R a n B P h a dh i g hh o m o l o g yw i t hR a n B P p r o t e i n so f o t h e rp l a n t s,s u c ha sM a l u s d o m e s t i c a,G l y c i n em a xT h ep E T
9、 a AmR a n B P f u s i o ne x p r e s s i o nv e c t o rw a s c o n s t r u c t e d,a n d t h ep r o t e i ne x p r e s s i o nc o n d i t i o n sw e r eo p t i m i z e d T h er e c o m b i n a n tp r o t e i nw i t hh i g h e rc o n c e n t r a t i o nw a so b t a i n e da t ,I P T Gc o n c e n t r
10、 a t i o no f mm o lLa n d i n d u c t i o nt i m eo f h M o n o c l o n a l a n t i b o d yw a sp r e p a r e da f t e rp u r i f i c a t i o no fA m R a n B P f u s i o np r o t e i n F i n a l l y,t h e e x p r e s s i o np a t t e r no fAm R a n B P t r a n s f o r m e ds t r a i n s i nEc o l i
11、w a s i n v e s t i g a t e db ys i m u l a t i n gv a r i o u sa b i o t i c s t r e s s c o n d i t i o n s T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e s t r e s s r e s i s t a n c eo fAm R a n B P t r a n s f o r m e ds t r a i n sw a sb e t t e r t h a nt h a to f e m p t yv e c t o ru n d e
12、rv a r i o u ss t r e s sc o n d i t i o n s,a n dt h ea d v a n t a g e sw e r es i g n i f i c a n tu n d e rh i g ht e m p e r a t u r e,N a C l a n dC u S Os t r e s s,f u r t h e r i n d i c a t i n gt h a tR a n B P m a yp l a yar o l e i nt h ed e f e n s er e s p o n s eo fAm i r aK o e h n
13、e T h i ss t u d yl a i daf o u n d a t i o nf o rr e v e a l i n gt h eb i o l o g i c a lr o l eo fAm R a n B P p r o t e i n K e y w o r d s:Am y g d a l u sm i r a(K o e h n e);R a nb i n d i n gp r o t e i n;a b i o t i cs t r e s s期孙小川等:外源硒对萝卜芽苗菜生长特性及营养品质的影响芽苗菜被称为“活体蔬菜”,是一种无公害、绿色安全、营养丰富、清爽可口的新
14、型蔬菜,近年来逐渐成为人们餐桌上深受欢迎的一道美食.芽苗菜具有较强的无机硒富集和转化能力,施硒之后的芽苗菜在生长特性、营养物质、生理活性等方面都得到显著提高.张凡等 在豇豆芽苗菜的产量品质及保护酶活性的研究中发现,硒浸种浓度为m gL时最适宜豇豆芽苗菜生长.在赤豆芽苗菜培育过程中,采用适量(m gL)的亚硒酸钠溶液浸种对赤豆芽产量和品质的提高非常有利,赤豆芽苗菜的可溶性糖、V C含量显著提升,保护酶活性提高,硝酸盐含量降低.萝卜是十字花科萝卜属一二年生根菜类经济作物,在我国栽培历史悠久,种植面积广,作为大众蔬菜深受人们喜爱.但其在种植过程中存在生长周期长、栽培管理繁琐的弊端.因此,在营养价值等
15、方面与萝卜相近、生长周期短、种植简单的萝卜芽苗菜受到广泛关注.目前针对萝卜芽苗菜的研究多集中于栽培基质、播种密度、光照条件等对芽苗菜产量和品质的影响 ,也有相关研究发现硒处理影响了萝卜芽苗菜花青素的积累,但关于施硒影响萝卜芽苗菜产量和营养品质的综合评价研究却鲜有报道.因此,本研究以常见的萝卜品种为试材,探究不同浓度硒浸种对萝卜种子萌发、芽苗菜生理特性及营养品质的影响,旨在为提高萝卜芽苗菜产量和品质,开发富硒萝卜与芽苗菜提供参考.材料与方法 材料供试品种为 四季青 萝卜,当地农资市场购买.该萝卜含水量高,通体青绿,食用起来脆甜爽口.硒肥为亚硒酸钠(分析纯含量),由西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公
16、司提供.方法 试验设计试验于 年在淮阴工学院园艺实训基地进行,选取籽粒饱满均匀的萝卜种子,在常温条件下进行,采用组不同浓度N aS e O溶液浸种处理,(C K),和 m gL分别记作S e、S e、S e、S e、S e和S e.每次浸种h,重复次,浸种完成后捞出种子用蒸馏水冲洗干净,沥干多余水分后均匀平铺于 c m c m的育苗盘内,盘内铺设一张育苗纸并用清水浸湿,播种密度为 gm,置于 恒温箱中避光培养,在此期间应保持种子一直处于温暖湿润的环境.测定项目及方法生长指标测定:在播种和d后统计发芽种子数,并计算发芽率和发芽势.d后收获并每个处理随机选取 株芽苗菜测定相关指标.采收后,用电子天
17、平称取植株的鲜重,再用烘干称重法,将称重后的植株放入纸袋中,置于 烘箱杀青 m i n,再用 恒温烘干至恒重即为干重.生理指标及营养指标测定:超氧化物歧化酶(S O D)活性采用氮蓝四唑光化还原法测定;过氧化物酶(P O D)活性采用愈创木酚法测定;过氧化氢酶(C AT)活性采用紫外吸收法测定;丙二醛(MD A)含量采用硫代巴比妥酸法测定;硝态氮含量采用水杨酸比色法测定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G 比色法测定.具体测定参照李合生 的方法.样品总硒含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪(I C P O E S)测定.数据分析采用E x c e l 进行数据处理及
18、绘图制作,运用S P S S 进行单因素方差分析(P ).结果与分析 硒处理对萝卜种子萌发及芽苗菜生长指标的影响由表可知,使用组不同浓度的硒溶液浸种处理后,整体上萝卜种子的发芽势、发芽率及芽苗菜的干重和鲜重均呈先升高后降低的趋势,且硒溶液浓度为m gL时,萝卜种子的萌发及芽苗菜的干重和鲜重均达到最大值,表明该浓度的硒浸种最大程度地促进了萝卜种子的萌发和芽苗菜的生长.S e处理使萝卜种子的发芽势和发芽率分别显著提高了 和 ,而S e 处理显著降低了萝卜种子的发芽势和发芽率.与对照相比,S e、S e、S e和S e处理下的萝卜芽苗菜鲜重分别显著提高了 、和 ,而S e 处 理 则 使 其 鲜 重
19、下降了 .不同硒处理(S eS e)使萝卜芽 苗 菜 干 重 分 别 提 高 了 、和 .相关结果表明,硒对萝卜芽苗菜的生长存在剂量效应,即适宜浓度黑龙江农业科学期(m gL)的硒处理有助于萝卜种子的萌发及芽苗菜的生长,且最佳硒处理浓度为m gL,过量的硒(m gL)则起到抑制作用.表硒处理对萝卜种子萌发及芽苗菜生长指标的影响处理发芽势/发芽率/鲜重/g干重/gS e(C K)b b c d cS e a b a b b c bS e b c a b b bS e a a a aS e b c c d c bS e c d d c注:不同小写字母表示在P 水平差异显著.硒处理对萝卜芽苗菜抗氧化
20、能力的影响 抗氧化酶活性由图 A可知,萝卜芽苗菜中抗氧化酶活性随着硒溶液浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,其中,m gL处理后抗氧化酶活性达到峰值.与对照相比,在S e、S e和S e处理下,萝卜芽苗菜中S O D活性分别显著提高了 、和 ,P O D活性分别显 著 提 高 了 、和 ,C AT活性分别显著提高了 、和 ,其中,m gL的硒处理对抗氧化酶活性的促进作用最显著.当硒溶液浓度过高(m gL)时,抗氧化酶活性受到一定的抑制,活性开始下降.丙二醛(MD A)含量由图 B可知,在适宜浓度的硒溶液处理下,萝卜芽苗菜中MD A含量显著降低.与对照相比,S e、S e和S e处理下的萝卜芽苗菜
21、中MD A含量分别显著下降了 、和 ,在硒溶液浓度为m gL时,MD A含量处于最低水平.当硒溶液浓度大于m gL时,萝卜芽苗菜中的MD A含量逐步回升,且在 m gL处理下显著高于对照,表明高浓度的硒反而对植物有一定毒害作用,造成细胞膜通透性变差.硒处理对萝卜芽苗菜营养品质和硒含量的影响 硝态氮含量由图可知,在适宜浓度的硒溶液处理下,萝卜芽苗菜中硝态氮含量降低,能够减少进入人体内的硝酸盐含量,从而提高芽苗菜品质和适口性.与对照相比,S e、S e和S e处理下的萝卜芽苗菜中硝态氮含量分别下降了 、和 ,在硒处理浓度为m gL时,硝态氮含量最低.当硒溶液浓度超过m gL时,萝卜芽苗菜中的硝态氮
22、含量逐步上升,且高于对照水平,可能影响萝卜芽苗菜的生长和品质.图硒处理对萝卜芽苗菜抗氧化酶活性(A)和丙二醛含量(B)的影响注:不同小写字母表示处理间在P 水平差异显著.下同.图硒处理对萝卜芽苗菜硝态氮含量的影响期孙小川等:外源硒对萝卜芽苗菜生长特性及营养品质的影响 可溶性糖含量由图可知,使用不同浓度的硒溶液浸种处理后,萝卜芽苗菜中可溶性糖含量均显著高于对照,分别显著提高了 、和 .当硒溶液浓度为m gL时,萝卜芽苗菜中可溶性糖含量最高.随着处理浓度的进一步增加,可溶性糖含量逐渐下降,但仍高于对照.图硒处理对萝卜芽苗菜可溶性糖含量的影响 可溶性蛋白含量由图可知,除 m gL 外,使用不同浓度的
23、硒溶液浸种处理后,萝卜芽苗菜中可溶性蛋白含量均显著高于对照,分别提高了 、和 .当硒溶液浓度为m gL和m gL时,可溶性蛋白含量达到最高值.随着处理浓度的增加,可溶性蛋白含量呈下降趋势,当硒浓度高达 m gL时,与对照相比,可溶性蛋白含量下降 ,表明过量的硒会对萝卜芽苗菜的营养品质造成不利影响.图硒处理对萝卜芽苗菜可溶性蛋白含量的影响 总硒含量由图可知,不同浓度硒溶液浸种处理能有效提高萝卜芽苗菜的总硒含量.萝卜芽苗菜中总硒含量随硒溶液浓度增加而显著增加,在 m gL时最高,达到 m gk g,比对照提高了 倍,表明在一定范围内萝卜芽苗菜中的总硒含量与硒溶液处理浓度呈正相关.图硒处理对萝卜芽苗
24、菜中总硒含量的影响讨论种子萌发指标和芽苗菜产量是评判外源硒对萝卜芽苗菜生产的影响中最直观也是最受关注的指标.在本研究中,随着硒浸种溶液浓度的升高,萝卜种子及其芽苗菜在发芽率、发芽势、干重和鲜重等农艺性状方面均呈现先上升后下降的趋势,这与刘淑琴等、吴小丽等 的研究结果相似,其中m gL的亚硒酸钠浸种处理效果最佳.这一结果也符合一般必需微量元素的生物效应规律,即适量的硒能够增强植物体内的能量代谢,有效促进作物的种子萌发和幼苗生长,而过量的硒则会造成一定程度的毒害作用.与对照相比,当亚硒酸钠浸种浓度为 m gL时萝卜种子发芽势、发芽率和鲜重均有一定程度下降,而干重略微上升,表明萝卜种子萌发和芽苗菜生
25、长在该硒剂量下表现出了一定的逆境生理变化,但在芽苗菜干物质的增长上仍然有促进作用.硒作为谷胱甘肽过氧化物酶(G S H P x)的组成成分,已被证实能够显著增强富硒芽苗菜的抗氧化能力 .刘霄霏等 的研究发现,施加适量的硒可显著提高镉胁迫下黑麦草的S O D和P O D活性,降低MD A含量,从而缓解植株遭受的重金属胁迫伤害.吴小丽等 的研究成果也表明,使用适宜浓度的亚硒酸钠溶液浸种处理甜瓜种 子 对 于 增 强 甜 瓜 幼 苗 体 内S O D、P O D和C AT的活性有着明显的促进作用.本试验结果表明,萝卜芽苗菜在硒浸种浓度为m gL时的S O D、P O D和C AT酶活性最高,MD A
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