孙风清李娟起齐俊生高丽红*

（1中国农业大学农学与生物技术学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2中国农业大学生物学院，北京 100193）

孙风清，男，本科生，专业方向：园艺，E-mail：834702231@qq.com



苗期叶面喷施大丽花轮枝孢激活蛋白（VdAL）对黄瓜商品苗贮藏质量的影响

孙风清1李娟起1齐俊生2高丽红1*

（1中国农业大学农学与生物技术学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2中国农业大学生物学院，北京 100193）

孙风清，男，本科生，专业方向：园艺，E-mail：834702231@qq.com

摘 要：为了探究大丽花轮枝孢激活蛋白（Verticilliam dahliae Allergen Asp f2-like，VdAL）干粉制剂对黄瓜商品苗贮藏质量的影响，以黄瓜幼苗为试验材料，在育苗期进行了3次不同浓度叶面喷施处理，分析贮藏前与贮藏4 d后黄瓜幼苗质量相关指标以及定植后3～6 d恢复生长指标。结果表明：1.25 g·L-1大丽花轮枝孢激活蛋白处理可以显著增强黄瓜幼苗的耐贮运性，与其他处理相比，该处理浓度贮藏过程中叶绿素含量稳定，定植后恢复生长快，表明育苗期叶面喷施适宜浓度的大丽花轮枝孢激活蛋白，有利于提高黄瓜商品苗的贮藏质量。

关键词：黄瓜幼苗；植物激活蛋白；大丽花轮枝孢激活蛋白（VdAL）；贮藏质量

随着我国蔬菜产业的快速发展，种苗商品化生产已成必然趋势。在商品苗生产实践中，由于销售、天气和人力等因素的影响，达到移栽苗龄的幼苗不能及时移栽的现象时有发生，商品苗时常需要经过短时贮藏才能定植或移栽（Heins & Wallance， 1996）。此外，运输过程对商品苗质量也会产生影响。因此蔬菜商品苗的短期贮藏与长距离运输过程中的质量保持技术研究就显得非常迫切与重要。幼苗的质量不仅与成苗当时的幼苗质量有关，而且与贮运过程中幼苗质量的变化有关（陈殿奎，1990；张晓飞 等，2014）。商品苗在贮藏与运输过程中常会遇到水分、光照、机械损伤等逆境，且随着贮藏时间及贮藏条件的变化，这些逆境条件将直接影响幼苗的质量，最终影响商品苗定植后的生长恢复能力（葛晓光，1995；杨天 等，2014；陈同强 等，2015；潘小兵 等，2015）。

植物激活蛋白是一种新型生物农药，无毒无残留，对环境友好；是一种从真菌或者细菌中提出的热稳定蛋白，能诱导和激活植物对病虫害的抗性，调节植物生长代谢系统，促进植物生长，提高作物产量，改善作物品质。中国农业大学生物学院将大丽花轮枝孢激活蛋白创制成新型生物工程蛋白（Verticilliam dahliae Allergen Asp f2-like，VdAL）干粉制剂，植物叶面吸收后可调节植物激素的信号传导途径，通过调节植物钙调蛋白（CaM）、脂氧合酶2（LOX 2）等，激活植物自身的免疫机制，诱导、提高植物抗性。上述功能已通过植物体内表达获得了充分的证据（待发表），但叶面喷施能否提高蔬菜商品苗的耐贮运性，尚缺乏试验数据。本试验探讨了黄瓜苗期叶面喷施不同浓度的大丽花轮枝孢激活蛋白生物制剂，通过对不同处理黄瓜商品苗进行4 d的黑暗低温贮藏，分析贮藏前后相关生长与生理指标及定植后黄瓜恢复生长能力，评价大丽花轮枝孢激活蛋白对黄瓜商品苗贮运质量的影响，为提高黄瓜商品苗的贮运性提供新途径。

1　材料与方法

1.1试验材料与设计

试验于2015 年 3～6 月在中国农业大学科学园日光温室和园艺楼人工气候室中进行，供试黄瓜（Cucumis sativus L.）品种为中农16号。草炭、蛭石以2 V∶1 V混合，黄瓜播种在72孔穴盘中，在日光温室条件下进行育苗。大丽花轮枝孢激活蛋白浓度分别设置为0.25（稀释4 000倍）、0.50（稀释2 000倍）、0.75（稀释1 333.3倍）、1.00（稀释1 000倍）、1.25（稀释800倍）g·L-1，以喷施清水为对照（CK），共6个处理。每72株为1次重复，每个处理3次重复。在子叶展平、第1片真叶展平及第2片真叶展开时各喷施1次，每次喷施以叶片全部湿润为标准。

1.2项目测定及方法

用直尺测量幼苗株高（子叶基部到生长点的高度），用游标卡尺测量幼苗茎粗，用万分之一天平对幼苗地上部鲜质量和地下部鲜质量称量，之后先在105 ℃下杀青15 min，然后在 85 ℃下烘干12 h，再用万分之一天平分别称量地上部和地下部干质量。计算根冠比（植株地下部干质量/地上部干质量）和壮苗指数（茎粗/株高×全株干质量）。叶绿素采用 95%乙醇提取，利用分光光度法测定叶绿素含量（李合生，1998），可溶性糖含量采用蒽酮法测定（李合生，1998），淀粉含量采用高氯酸法测定（Wang et al.，1993）。将贮藏0 d与贮藏4 d的黄瓜幼苗在定植前与定植3 d后分别取幼苗心叶，扫描叶面积，定植前心叶叶面积为S1，定植3 d后心叶叶面积为S2，心叶相对生长速率= （S2-S1）/3。

1.3数据处理

数据分析采用SPSS20.0软件。采用Duncan方法在P＜0.05水平进行单因素显著性分析。

2　结果与分析

2.1不同浓度大丽花轮枝孢激活蛋白（VdAL）对黄瓜商品苗贮藏前后形态指标的影响

从表1可以看出，贮藏前后各处理的株高均与对照没有显著差异。贮藏前各处理的茎粗除了0.25 g·L-1处理显著高于对照外，其他处理与对照无显著差异；但贮藏4 d后，0.75、1.00、1.25 g·L-1处理的茎粗均显著高于对照。贮藏前0.50、0.75 g·L-1和1.00 g·L-1处理的根冠比显著高于对照，贮藏4 d后，对照显著高于1.00 g·L-1和1.25 g·L-1处理。这可能是由于贮藏过程中对照地上部失水萎蔫严重，地上部干质量下降明显所致。壮苗指数是用来评价幼苗生长状况是否良好的一项综合性指标。贮藏前0.25、0.75、1.00 g·L-1处理的壮苗指数显著高于对照；贮藏4 d后，0.25、0.75、1.25 g·L-1处理的壮苗指数显著高于对照。贮藏前后对比，0.75、1.25 g·L-1处理的壮苗指数上升，其余各处理均降低。

（3）影响下一年度经费争取。目前，财政部门对预算执行的进度都有具体的要求，并都实行与下年预算安排相挂钩。比如，厦门市财政局对各部门月度支出进度进行统计排名，对预算支出进度多次偏慢的部门进行约谈，并将有关情况反馈市政府。对约谈后预算支出仍然执行不力的部门，由市政府予以通报批评，并核减下一年度预算资金规模。

从表2可以看出，贮藏前各处理地上部鲜质量无显著性差异；贮藏4 d后，0.75 g·L-1处理的地上部鲜质量显著高于对照。贮藏前0.25 g·L-1处理的地上部干质量最高，且显著高于对照；贮藏4 d后，0.25 g·L-1和0.75 g·L-1处理的地上部干质量显著高于对照。贮藏前0.75、1.00 g·L-1处理的地下部干质量显著高于对照；贮藏4 d后，各处理均与对照差异不显著。贮藏前各处理的全株鲜质量均与对照差异不显著；贮藏4 d后，0.75 g·L-1处理的全株鲜质量显著高于对照，而贮藏前后对比，0.50、0.75、1.25 g·L-1处理在黑暗条件下全株鲜质量有所增加，但增加幅度不大，这可能是由植株取样随机误差造成的。全株干质量在贮藏前及贮藏4 d后0.25 g·L-1和0.75 g·L-1处理均显著高于对照。

总之，从形态指标和生物量指标看，不同浓度大丽花轮枝孢激活蛋白叶面喷施后，提高了黄瓜苗的耐贮藏性。

2.2不同浓度大丽花轮枝孢激活蛋白（VdAL）对黄瓜商品苗贮藏前后生理指标的影响

叶绿素是植物吸收光能进行光合作用的载体，其含量越高，幼苗定植后恢复生长的能力越强。贮藏前各处理的叶绿素含量无显著性差异；贮藏4 d后，1.25 g·L-1处理的叶绿素含量显著高于其余各处理。而淀粉与可溶性糖含量贮藏前后各处理与对照之间均无显著差异（表3）。

2.3不同浓度大丽花轮枝孢激活蛋白（VdAL）对黄瓜商品苗定植后生长的影响

2.3.1不同浓度VdAL对幼苗定植3 d后心叶相对生长速度的影响 评价贮运后商品苗质量的一个关键因素是定植后幼苗的生长恢复能力，而心叶相对生长速度是衡量幼苗恢复生长的重要指标。由图1可知，贮藏4 d后，对照由于失水萎蔫失去恢复生长能力，而所有处理均保持了较好的心叶生长速度，尤其是1.25 g·L-1处理的心叶相对生长速度最快，但只与0.50 g·L-1的处理达到显著差异水平，与其他处理差异不显著。

表1　不同浓度VdAL对黄瓜商品苗贮藏前后形态指标的影响

表2　不同浓度VdAL对黄瓜商品苗贮藏前后生物量的影响

表3　不同浓度VdAL对黄瓜商品苗贮藏前后生理指标的影响

2.3.2不同浓度VdAL对幼苗定植6 d后生物量的影响 对不同处理贮藏0 d与4 d，定植恢复生长6 d后的黄瓜苗生物量进行测定。从表4可以看出，大丽花轮枝孢激活蛋白处理，不经过贮藏过程直接定植，对黄瓜商品苗生长的影响与对照没有显著性差异（地下部鲜质量除外），但经过4 d的低温黑暗贮藏后，各指标均表现出显著性差异，而且总的趋势是，在本试验处理浓度范围内，浓度越高的处理，其恢复生长能力越强，1.25 g·L-1处理的所有指标与对照相比，均达到显著性差异水平。

图1　黄瓜幼苗贮藏前后心叶相对生长速度变化情况图柱上不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。

3　结论与讨论

中国农业大学生物学院齐俊生研究表明，VdAL叶面喷施可以上调植物钙调蛋白（CaM）基因表达水平，同时提高脂氧合酶-2（LOX 2）基因表达水平（待发表），后者可促进茉莉酸（JA）合成（Yang et al.，2012）。茉莉酸类物质在调节植物生长发育、光合特性、抗逆反应等方面起着重要的作用，在环境胁迫反应中是驱动植物防御基因表达的信号传递的必要组成部分（蔡昆争 等，2006），对黄瓜叶绿素含量具有一定的浓度效应，低浓度的茉莉酸类物质可以延缓叶绿素的分解（韩晋和田世平，2006）。上述原因解释了本试验黑暗贮藏4 d后，1.25 g·L-1VdAL作用使该处理下的植株叶绿素最高定（表3）。本试验发现无论贮藏与否，施用VdAL均具有促进壮苗作用，从促进壮苗指数的浓度看，0.25 g·L-1VdAL处理就能获得很好的效果，贮藏0 d时随着处理浓度的提高，壮苗指数有逐步降低趋势；但0.75 g·L-1VdAL处理在贮藏4 d后壮苗指数反而提高，并与0.50 g·L-1和1.00 g·L-1处理达到显著差异。综合考虑黑暗贮藏4 d后幼苗定植恢复生长能力及生物量，认为 0.75～1.25 g·L-1处理浓度均可以达到提高黄瓜苗期生长及低温黑暗贮运特性的理想效果。

表4　不同浓度VdAL对黄瓜商品苗定植6 d后生物量的影响

CaM在植物体内广泛存在，且广泛参与包括植物体发育、代谢以及植物对逆境的反应调节等多种生理作用（毛国红 等，2004），并且CaM与JA信号的传导紧密相关（孙清鹏 等，2003）。本试验低温贮藏前后全株鲜质量（表2）的结果表明，0.50、0.75 g·L-1和1.25 g·L-1两个处理的鲜质量在贮藏条件下仍然在增加，说明VdAL处理可能同时提高了黄瓜幼苗的这两种植物激活蛋白含量，使幼苗较少受到低温黑暗等逆境胁迫的影响，在贮藏中仍进行着较为稳定的生长，即VdAL可以明显提高耐贮藏性、增强定植后的恢复能力。

通过以上各项指标分析，在本试验浓度范围内，VdAL处理可以通过诱导黄瓜的信号转导、激活一系列代谢调控反应，使其更适应贮藏逆境，增强贮藏后商品苗定植生长恢复能力，因此显著增强黄瓜幼苗的耐贮运性，提高黄瓜商品苗的贮藏质量，随着处理浓度的增加，效果更明显，本试验综合效果以1.25 g·L-1最好。在黄瓜苗期进行更高浓度的VdAL叶面喷施是否更加有利于贮藏以及对黄瓜定植后雌雄花的发育状况有何影响，还有待研究。此外，本试验中1.25 g·L-1VdAL对黄瓜幼苗的多次叶面喷施处理对于贮藏前黄瓜幼苗的生长促进作用不显著，可能是因为VdAL已经通过诱导信号转导对植物的抗逆性起到了作用，当逆境条件不出现时植物没有表现，这一现象值得深入探索。本试验仅关注了苗期表型，VdAL能否通过诱导幼苗的免疫力，为中后期抵御多种逆境以及生长发育奠定基础，还有待进一步探索。

参考文献

蔡昆争，董桃杏，徐涛．2006．茉莉酸类物质（JAs）的生理特性及其在逆境胁迫中的抗性作用．生态环境，15（2）：397-404．

陈殿奎．1990．番茄机械化育苗发展现状与展望．中国蔬菜，（1）：25-27．

陈同强，李娟起，田永强，张卫华，高丽红. 2015. 贮藏时间对黄瓜双断根嫁接苗质量的影响. 中国蔬菜，（9）：39-43.

葛晓光．1995．蔬菜育苗大全．北京：中国农业出版社：10-15．

韩晋，田世平．2006．外源茉莉酸甲酯对黄瓜采后冷害及生理生化的影响．园艺学报，33（2）：289-293．

李合生．1998．植物生理生化实验原理和技术．北京：高等教育出版社．

毛国红，宋林霞，孙大业．2004．植物钙调素结合蛋白研究进展．植物生理与分子生物学报，30（5）：481-488．

潘小兵，田永强，李娟起，杨天，高丽红. 2015. 不同贮藏温度对青花菜穴盘苗质量的影响.中国蔬菜，（5）：23-27.

孙清鹏，王小菁，郭毅，孙颖，孙大业．2003．Ca2+/CaM参与拟南芥幼苗中茉莉酸信号转导．杭州：中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编．

杨天，李娟起，潘小兵，曲梅，田永强，高丽红，陈青云. 2014.炼苗期不同基质含水量对辣椒幼苗贮运质量的影响. 中国蔬菜，（7）：18-22.

张晓飞，曲梅，田永强，高丽红. 2014. 蔬菜商品苗贮藏运输技术研究进展. 中国蔬菜，（7）：4-11.

Heins R D，Wallance T F．1996．Systems for storage of bedding-plant plugs．Bedding Plants Foundatio，71：383-388．

Wang F，Sanz A，Brenner M L，Smith A．1993．Sucrose synthase，starch accumulation，and tomato fruit sink strength．Plant Physiology，101：321-327．

Yang X Y，Jiang W J，Yu H J ．2012．The expression profi ling of the lipoxygenase（LOX）family genes during fruit development，abiotic stress and hormonal treatments in cucmber（Cucumis sativus L．）．Int J Mol Sci，13：2481-2500．

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

基金项目：公益性行业（农业）科研专项（201303014），现代农业产业技术体系北京市果类蔬菜创新团队项目（GCTDZJ2014033007）

收稿日期：2015-08-12；接受日期：2015-12-07

*通讯作者（

Corresponding author）：高丽红，女，教授，博士生导师，专业方向：设施蔬菜高效栽培研究，E-mail：gaolh@cau.edu.cn