短日照诱导对小豆三个生理生化指标的影响

刘志鹏 刘明 张孟韬

摘 要 为明确短日照诱导对小豆可溶性蛋白、糖、淀粉含量的影响，试验以晚熟品种唐山红小豆为试验材料，在小豆不同花芽分化时期设置3个12 h短日照处理。结果表明：短日照诱导不利于叶片中可溶性蛋白、可溶性糖含量的形成，对叶片中可溶性淀粉含量的影响不明显。

关键词 短日照；小豆；生理生化指标

中图分类号：S521 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）15-0-02

豆类食品富含优质蛋白、不饱和脂肪酸，以嫩荚为食，性平，有化湿补脾的作用，是心血管患者的理想食品。小豆（Adzuki bean），又名赤豆、赤小豆，起源于中国，目前已有两千多年的栽培历史。同时，小豆具有生育期短，抗旱、耐瘠，适应性广，固氮养地等作用，适宜与棉花、禾谷类、薯类等作物间作套种，在遇到强自然灾害时，小豆可以有效发挥救灾作物的作用，减少损失[1-4]。小豆属于典型短日照作物，对光反应较为敏感，因此，利用短日照诱导来调控小豆生长发育具有重要理论意义。

张翠华[5]等研究表明：短日照处理菊花叶片中可溶性蛋白含量比长日照处理有一定程度增加。宋焕芝[6]研究表明：在不同生长发育时期，芍药体内碳水化合物中的可溶性糖和淀粉可相互转化。常海龙[7]等研究表明：光周期诱导可使甘蔗叶片光合作用加强，积累大量糖类物质。研究已证明，不同短日照诱导对小豆植物叶片生理生化指标确实存在影响，不同花芽分化时期12 h短日照诱导来研究小豆叶片生理生化指标的相关报道至今未见，因此，笔者选用晚熟品种唐山红小豆为试材进行此短日照诱导试验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以晚熟品种唐山红小豆为试验材料。

1.2 试验设计

1.2.1 处理设置

CK：自然光处理。根据小豆不同花芽分化时期[8]，设3种光周期处理。SD1：生长锥肥大期至花序节苞叶及枝梗分化期遮光。SD2：小花分化期遮光。SD3：雌雄蕊分化期至花器官完成期遮光，各分化时期采用显微镜实体观察及叶龄观察相结合方法确定[9]。各处理遮光时间均为12 h。

1.2.2 植物取样

植株达到初花时，分别在初花期、盛花期、始荚期、盛荚期、鼓粒期和成熟期6个生育时期取叶片为测定样品。

1.2.3 遮光材料

小区两侧用粗竹签搭好拱棚，选用遮光性和透气性好的黑红布为遮光材料，遮光后小区内无光。

1.3 测试指标及方法

1.3.1 可溶性蛋白测定

取混合样品0.5 g，蒸馏水研磨提取，3 500 r/min离心后，考马斯亮蓝G-250法测定含量。

1.3.2 可溶性糖及淀粉测定

取混合样品0.5 g，80%乙醇溶液研磨提取，蒽酮比色法测定可溶性糖及淀粉含量。

2 结果与分析

2.1 短日照诱导对小豆叶片可溶性蛋白的影响

由图1可见，与对照相比，差异较明显的短日照诱导为：始花期SD1、SD2处理的平均值比CK处理低44.45%，盛花期SD1、SD3处理的平均值比CK处理高45.65%；始荚期SD1、SD2处理的平均值比CK处理低46.14%；成熟期SD1、SD2、SD3处理的平均值比CK处理低45.65%。短日照诱导之间差异较明显的为：始花期SD1、SD2处理的平均值比SD3处理低59.82%；盛花期SD2处理比SD1、SD3处理的平均值低41.11%；始荚期SD1、SD2处理的平均值比SD3低49.63%；成熟期SD3处理比SD1、SD2处理的平均值低57.89%。可溶性蛋白含量在始花期至鼓粒期，总体呈平稳变化趋势，成熟期除SD3处理外可溶性蛋白含量迅速增加。

2.2 短日照诱导对小豆叶片可溶性糖的影响

由图2可见，与对照相比，差异较明显的短日照诱导为：始花期SD1、SD2、SD3处理的平均值比CK处理低23.50%；盛花期SD1处理比CK处理低22.40%；始荚期SD1、SD2处理平均值比CK处理低31.37%；盛荚期SD2处理比CK处理高72.87%；成熟期SD1、SD2、SD3处理的平均值比CK处理低37.49%。短日照诱导之间差异较明显的为：盛花期SD1处理比SD2、SD3处理的平均值低16.87%；始荚期SD1、SD2处理平均值比SD3处理低29.23%；成熟期SD3处理比SD1、SD2处理平均值低51.09%。可溶性糖含量总体变化趋势为在盛花期升高，而后降低且平稳变化，成熟期除SD3处理外可溶性糖含量迅速增加。

2.3 短日照诱导对小豆叶片可溶性淀粉的影响

由图3可见，与对照相比，差异较明显的短日照诱导为：盛花期SD1处理比CK处理低17.16%；盛荚期SD1、SD2处理的平均值比CK低53.33%；鼓粒期SD3处理比CK处理低6.42%；成熟期SD1处理比CK处理低13.89%。短日照诱导之间差异较明显的为：盛花期SD1处理比SD2、SD3处理平均值低18.50%；盛荚期SD1、SD2处理平均值比SD3处理低52.38%；成熟期SD1处理比SD2、SD3处理平均值低11.93%。可溶性淀粉含量在始花期至始荚期平稳变化，盛荚期迅速降低，鼓粒期至成熟期含量上升且恢复平稳变化趋势。

3 讨论与结论

短日照诱导对叶片生理生化指标确实存在一定程度影响。康彬[10]等研究表明：对水稻分别进行长日照和短日照处理后，叶片中可溶性蛋白含量则会产生一定程度差异。李冬梅[11]研究表明：设施桃树休眠诱导期内，长日照处理有利于减少可溶性糖和可溶性蛋白的降低幅度，降低可溶性淀粉含量，短日照处理作用反之。本研究结果表明：可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在成熟期均呈较高水平，这可能是由于小豆植株中豆荚已基本成熟，不再需要叶片中合成的营养物质供给。可溶性淀粉含量除盛荚期降低外，其他生育时期基本保持含量稳定，可能是由于小豆植株在呼吸作用过程中，主要消耗的是可溶性糖，而非可溶性淀粉。可溶性淀粉在盛荚期降低的原因可能是，盛荚期植株荚数迅速增加，需要大量能源供给籽粒，可溶性淀粉转化为可溶性糖，这与宋焕芝研究相一致。

参考文献

[1]赵翠媛，张月辰，尹宝重，等.播期对小豆花芽分化及碳氮代谢的影响[J].河北农业大学学报，2011（1）：20-24.

[2]刘莎莎，魏佑营，王军伟，等.光周期对菠菜抽薹特性及可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响[J]. 山东农业科学，2009（10）：29-31.

[3]刘生财，杨文文，吴高杰，等.高等植物成花的生理生化与分子机制研究进展[J].亚热带农业研究，2012（1）：37-41.

[4]唐秀梅，钟瑞春，揭红科，等.间作遮阴对花生光合作用及叶绿素荧光特性的影响[J].西南农业学报，2011（5）：1703-1707.

[5]张翠华，郑成淑，孙宪芝.光周期诱导菊花成花及成花逆转过程中生理代谢的变化[J].山东农业科学，2009（6）：42-45.

[6]宋焕芝.芍药光合特性及碳水化合物代谢研究[D].北京：北京林业大学，2012.

[7]常海龙，王勤南，周峰，等.光周期诱导甘蔗花芽分化及成花逆转过程中生理代谢的变化[J].植物生理学报，2014，50（7）：1045-1052

[8]高瑞岩.红小豆花芽分化的研究[D].保定：河北农业大学，1986.

[9]姜雪梅，陶佩君，柴江，等.红小豆花芽分化与结实率的研究[J].华北农学报，2008，23（增）：144-149.

[10]康彬，童哲，匡廷云.水稻叶片中一种受光敏色素调控的光周期诱导蛋白[J].科学通报，2000（45）：955-959.

[11]李冬梅.光周期诱导设施桃树休眠的生理生化变化及蛋白质组学初探[D].泰安：山东农业大学，2012.

（责任编辑：赵中正）