CN116548260B - 一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蔬菜培育技术领域，提供了一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，当小白菜植株生长到2片真叶时，用1～5mg·L‑ 1NPA溶液喷施植株；当NPA喷施完成后，采用0.05mg·L‑1EBR溶液喷施。本发明通过对小白菜植株外源喷施NPA，导致叶面生长素分布不均匀，使叶面由传统的平展形态转变为乌菜皱缩型叶面形态，从而获得可食用面积更大、耐寒性更好的小白菜，为研究小白菜种质资源提供了新的思路，为丰富小白菜的种质资源库增加了新的途径，为小白菜更广泛的应用发展提供强有力基础。
Description
技术领域
本发明涉及蔬菜培育技术领域，尤其涉及一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法。
背景技术
乌菜，十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种，属于不结球白菜中的塌菜类，是中国南方几种重要的十字花科蔬菜作物之一，并且有近千年的栽培历史，在蔬菜周年供应中占有重要地位。在现有的乌菜中，有一些乌菜品种，比如WS-1品种乌菜，其在前八片真叶之前叶片平展无皱泡，但在第八片真叶之后叶面出现皱泡。经研究发现，乌菜叶面皱泡的存在，不仅可以增加可食用面积，还能有效提高乌菜的耐寒性和商品性。
小白菜，十字花科芸薹属一年生或二年生草本植物，整个生长周期中叶片均处于平展状态。
小白菜与乌菜叶面最大的差异就是乌菜叶面具有大量的皱泡。因此，若能设计出一种方法促进小白菜的平展叶面转化为乌菜皱缩型叶面形态，将对小白菜的应用发展提供强有力的基础。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，当小白菜植株生长到2片真叶时，用1～5mg·L-1N-(1-萘基)邻氨甲酰苯甲酸(NPA)溶液喷施植株；当NPA喷施完成后，采用0.05mg·L-1 2,4-表油菜素内酯(EBR)溶液喷施。
作为本发明的优选方式之一，每隔一天对小白菜植株的叶片正面NPA喷施处理一次，每次喷1～2mL，共计处理五次。
作为本发明的优选方式之一，当NPA喷施完成后，每隔一天对小白菜植株的叶片正面EBR喷施处理一次，每次喷1～2mL，共计处理三次。
作为本发明的优选方式之一，包括如下具体步骤：
(1)将小白菜种子播于穴盘中，然后将穴盘置于人工气候室中培养；
(2)当种子萌发并有2片真叶时，每隔一天采用浓度1～5mg·L-1的NPA溶液喷施叶片正面一次，每次喷1～2mL；
(3)当NPA喷施处理五次后，每隔一天采用浓度0.05mg·L-1的EBR溶液喷施叶片正面一次，每次喷1～2mL，共处理三次。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(1)中，人工气候室的培养条件为：昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度60～70％，光量子通量密度400～500μmol·m-2·s-1。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒NPA；且当NPA喷施处理五次后，叶面出现凹凸。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中，NPA溶液的具体喷施浓度为3mg·L-1。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(3)中，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒EBR；且当EBR喷施处理三次后，叶面凹凸增加。
设计思路及原理：
目前关于乌菜叶面皱泡的研究较少。大白菜与乌菜的亲缘关系较近，根据目前的研究发现，大白菜叶头形成过程中(大白菜正反两面形态差异导致的叶头形成)，有叶头的叶片中生长素(IAA)的含量显著高于无叶头的叶片，据此猜测：乌菜可能也是由于生长素分布不均匀导致的乌菜叶面皱泡。再进一步研究分析发现，生长素转运抑制剂N-(1-萘基)邻氨甲酰苯甲酸(NPA)可以抑制IAA的极性运输，从而导致IAA分布不均匀。因而，尝试通过外源NPA处理小白菜，研究其是否可以使小白菜叶面转变成类似于乌菜叶面皱泡的表型。
本发明相比现有技术的优点在于：
(1)本发明通过对小白菜植株外源喷施一定浓度的NPA，导致叶面生长素分布不均匀，使叶面由传统的平展形态转变为乌菜皱缩型叶面形态，从而获得可食用面积更大、耐寒性更好的小白菜；本发明为研究小白菜种质资源提供了新的思路，为丰富小白菜的种质资源库增加了新的途径，为小白菜更广泛的应用发展提供强有力基础；
(2)本发明在对小白菜NPA喷施完成后，还增加了外源EBR的喷施步骤；其中，单独使用EBR无法实现小白菜叶面形态的转化，但与NPA联用时，由于EBR具有促进细胞伸长和分裂的作用(可以与其他植物激素一起参与调控植物的生长发育)，却能明显促进小白菜叶面形态的转化速度和效率。
附图说明
图1是试验例1中WS-1和上海青内叶生长素类内源激素的含量图；
图2是试验例2中NPA处理前后的小白菜叶面表型图(图中，左图“上海青+Contrl”为对照组，右图“上海青+NPA”为NPA＝3mg·L-1处理的实验2组)；
图3是试验例3中EBR处理前后的小白菜叶面表型图(图中，左图“上海青+Contrl”为对照组，中图“上海青+NPA”为仅3mg·L-1NPA处理的实验1组，右图“上海青+NPA+EBR”为3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理的实验2组)；
图4是试验例3中EBR单独处理小白菜时的叶面表型图；
图5是试验例4中对照组和实验1、2组小白菜的皱泡个数图(图中，“CK”表示对照组，“NPA”表示3mg·L-1NPA处理的实验1组，“NPA+EBR”表示3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理的实验2组)；
图6是试验例4中对照组和实验2组小白菜内源IAA的含量图(图中，“CK”表示对照组，“CL”表示3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR实验2组叶片上皱泡部位，“FL”表示3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR实验2组叶片上平展部位)；
图7是试验例4中实验2组小白菜IAA含量差异部位表型图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，包括如下具体步骤：
(1)将小白菜种子播于穴盘中，然后将穴盘置于昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度60％，光量子通量密度400μmol·m-2·s-1的人工气候室中培养。
(2)当种子萌发并有2片真叶时，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒1mg·L-1NPA溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷1mL。
(3)当NPA喷施处理五次后，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒0.05mg·L-1的EBR溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷1mL。
(4)当EBR喷施处理三次后，将植株转至后续正常培养。
实施例2
本实施例的一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，包括如下具体步骤：
(1)将小白菜种子播于穴盘中，然后将穴盘置于昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度70％，光量子通量密度500μmol·m-2·s-1的人工气候室中培养。
(2)当种子萌发并有2片真叶时，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒5mg·L-1NPA溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷2mL。
(3)当NPA喷施处理五次后，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒0.05mg·L-1的EBR溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷2mL。
(4)当EBR喷施处理三次后，将植株转至后续正常培养。
实施例3
本实施例的一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，包括如下具体步骤：
(1)将小白菜种子播于穴盘中，然后将穴盘置于昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度65％，光量子通量密度450μmol·m-2·s-1的人工气候室中培养。
(2)当种子萌发并有2片真叶时，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒3mg·L-1NPA溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷1.5mL。
(3)当NPA喷施处理五次后，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒0.05mg·L-1的EBR溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷1.5mL。
(4)当EBR喷施处理三次后，将植株转至后续正常培养。
试验例1：
本试验例用于初步验证“生长素类内源激素”对“乌菜叶面皱泡”之间的关系。
目前关于乌菜叶面皱泡的研究较少。大白菜与乌菜的亲缘关系较近，根据目前的研究发现，大白菜叶头形成过程中(大白菜正反两面形态差异导致的叶头形成)，有叶头的叶片中IAA的含量显著高于无叶头的叶片，据此猜测：乌菜可能也是由于生长素分布不均匀导致的乌菜叶面皱泡。
为了证明生长素类内源激素对乌菜叶面皱泡的形成有一定的作用，本试验例对乌菜种质“WS-1”和小白菜种质“上海青”内叶采用靶向代谢LC-MS/MS技术，测得多种生长素类内源激素(IAM、ICAId、ICA、IAA-Asp、IAA)的含量。结果如图1所示。
结果显示：WS-1中多种生长素类内源激素的含量显著高于上海青。
由此可初步断定，乌菜与小白菜的叶形差异，与二者叶片生长素类内源激素分布差异相关。
试验例2：
本试验例用于验证“NPA”与“小白菜叶面形态”之间的关系。
经研究分析发现，生长素转运抑制剂-NPA可以抑制生长素IAA的极性运输，从而导致IAA分布不均匀。因而，本试验例尝试通过外源NPA处理小白菜，研究其是否可以通过使小白菜叶面生长素分布不均匀，从而使小白菜叶面转变成类似于乌菜叶面皱泡的表型。
一、试验对象：小白菜种质上海青。
二、试验方法：
将上海青平均分为对照组和实验1组、实验2组、实验3组，其中，对照组用蒸馏水作为对照Contrl，实验1～3组后续分别用浓度为1mg·L-1、3mg·L-1、5mg·L-1的NPA处理；各组处理过程具体如下：
(1)将上海青种子播于穴盘中，然后将穴盘置于昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度65％，光量子通量密度450μmol·m-2·s-1的人工气候室中培养。
(2)当种子萌发并有2片真叶时，利用喷雾器向上海青植株的整个叶片正面喷洒相应浓度的NPA溶液(叶片反面不做处理)，每隔一天喷一次，每次喷1.5mL，共处理五次。
三、试验结果：
在NPA处理五次后，实验1～3组的上海青叶面出现类似于乌菜皱泡的凹凸现象，且在NPA＝3mg·L-1时现象最明显，如图2所示(图2中，左图“上海青+Contrl”为对照组，右图“上海青+NPA”为NPA＝3mg·L-1处理的实验2组)。
由此可知，本发明通过对小白菜植株外源喷施一定浓度的NPA，可以有效实现小白菜叶面由传统的平展形态转变为乌菜皱缩型叶面形态，从而获得可食用面积更大、耐寒性更好的小白菜。
试验例3：
本试验例用于验证“EBR”与“小白菜叶面形态”之间的关系。
一、试验对象：小白菜种质上海青。
二、试验方法：
将上海青平均分为对照组和实验1、2组，其中，对照组用蒸馏水代替NPA和EBR，实验1组仅用浓度3mg·L-1NPA处理，实验2组用浓度3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理。
待对照组和实验1、2组全部处理完成，观察各组植株叶片表型。
三、试验结果：
结果如图3所示(图3中，左图“上海青+Contrl”为对照组，中图“上海青+NPA”为仅3mg·L-1NPA处理的实验1组，右图“上海青+NPA+EBR”为3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理的实验2组)。与对照组相比，用浓度3mg·L-1NPA处理五次的实验1组叶面出现凹凸现象；但相比实验1组，用浓度3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR联合处理的实验2组，其叶面凹凸明显增加。由此可知，当与NPA搭配作用时，EBR能明显促进小白菜叶面形态的转化速度和效率。
此外，为了验证单独使用EBR是否对叶面形态有影响，还同时设置了“上海青+EBR”实验组，结果如图4所示。由图4可知，单独使用EBR无法实现小白菜叶面形态的转化。
试验例4：
本试验例用于验证“内源IAA的分布导致上海青叶面出现了类似于乌菜叶面皱泡的凹凸现象”。
一、试验对象：小白菜种质上海青。
二、试验方法：
将上海青平均分为对照组和实验1、2组，其中，对照组用蒸馏水代替NPA和EBR，实验1组仅用浓度3mg·L-1NPA处理，实验2组用浓度3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理。
待对照组和实验1、2组全部处理完成，观察各组植株叶片表型，并用酶联免疫吸附实验来测定不同组叶面内源IAA的含量。其中，IAA的提取使用多克隆IAA抗体的ELISA检测：称取0.1g的植物叶片样品，加入900ul的磷酸盐缓冲液(PBS，PH＝7.2～7.4)，用匀浆器将样本匀浆化，然后2000～3000rpm·min-1下离心20min，用上清液按照IAA酶联免疫吸附试验试剂盒(上海酶联生物技术有限公司，上海，中国)进行下面的试验。按照厂家的说明，IAA标准曲线以标准物质在450nm处的吸光度为基础，用于计算IAA的含量。
三、试验结果：
对照组和实验1、2组小白菜的皱泡个数观察结果如图5所示，对照组和实验2组小白菜内源IAA的含量如图6所示，实验2组小白菜IAA含量差异部位表型如图7所示。
由图5、6、7可知：3mg·L-1NPA+0.05mg·L-1EBR处理后的CL部位(叶片上皱泡部位)的IAA的含量显著高于FL部位(叶片平展部位)。再结合前述试验例可知，正是内源IAA的分布导致上海青叶面出现类似于乌菜叶面皱泡的凹凸现象，对应地，本发明通过对小白菜植株外源喷施一定浓度的NPA，导致叶面生长素分布不均匀，进而使叶面由传统的平展形态转变为乌菜皱缩型叶面形态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
(1)将小白菜种子播于穴盘中，然后将穴盘置于人工气候室中培养；
(2)当种子萌发并有2片真叶时，每隔一天采用浓度1～5mg·L-1的NPA溶液喷施叶片正面一次，每次喷1～2mL；
(3)当NPA喷施处理五次后，每隔一天采用浓度0.05mg·L-1的EBR溶液喷施叶片正面一次，每次喷1～2mL，共处理三次。
2.根据权利要求1所述的促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，人工气候室的培养条件为：昼/夜温度26℃/20℃，相对湿度60～70％，光量子通量密度400～500μmol·m-2·s-1。
3.根据权利要求1所述的促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒NPA；且当NPA喷施处理五次后，叶面出现凹凸。
4.根据权利要求1所述的促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，NPA溶液的具体喷施浓度为3mg·L-1。
5.根据权利要求1所述的促进小白菜平展叶面转化为皱缩型叶面的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，利用喷雾器向小白菜植株的整个叶片正面喷洒EBR；且当EBR喷施处理三次后，叶面凹凸增加。
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