低温处理及光周期诱导不同抽薹性萝卜抽薹开花的研究

杨峰 ，李晓梅 ，李跃建 ，雍晓平 ，冉科 ，冉茂林

（1.四川省农业科学院水稻高粱研究所，德阳，618000；2.四川省农业科学院园艺研究所/蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室；3.四川省农业科学院）

萝卜（Raphanus sativusL.）为十字花科萝卜属一、二年生草本植物[1]，是原产于我国的一种重要根菜类蔬菜作物，其营养丰富，用途多样，在蔬菜生产和供应上起到了重要的作用[2]。

在萝卜生产过程中，往往由于品种选用不当或栽培环境发生变化，引起萝卜先期抽薹，萝卜产量降低和品质变劣，造成经济损失[3]。因此，培育耐抽薹萝卜新品种对增强萝卜种植的安全性，发展萝卜产业具有重要作用。四川盆地南部平原及丘陵山地地区广泛种植各类型萝卜，而四川盆地地区属于短光照地区，对选育耐抽薹品种不利。因此，进行人工春化处理，调控耐抽薹种质资源的开花时期，是创制耐抽薹新种质材料和选育耐抽薹新品种的途径之一。而春化温度和时间以及光周期在成花诱导中具有重要且不可替代的作用[4]。本文通过对不同抽薹性萝卜人工春化处理的深入分析，确立各类型萝卜光温诱导抽薹开花的最佳条件，以期较为准确地调控萝卜的开花时期，为加快耐抽薹萝卜新品种选育进程提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试萝卜材料共24份，由四川省农业科学院水稻高粱研究所萝卜课题组、国家农作物种质资源平台—蔬菜种质资源子平台、国家蔬菜种质资源中期库提供或购自市场，其名称和来源见表1。

1.2 试验方法

低温处理试验于2015年9月28日开始，采用温汤浸种法对种子消毒，即将待处理种子放入培养皿中，缓缓倒入50～55℃无菌水，边倒边搅拌，水温降到30℃时停止搅拌，继续浸泡6～8 h，之后倒掉培养皿中剩余水。25℃避光催芽1 d，当种子露白50%后取出备用，将脱脂棉和滤纸放入培养皿中并浸湿，和种子一同置于（4±0.5）℃下同一冰箱（HYC-290，青岛海尔特种电器）中处理 50、40、30、20、10、0 d，通过处理时间调整，使各材料于同一天（2015年11月18日）结束低温处理。打开培养皿盖并移至大型智能人工气候箱（GZH-1500E，杭州汇尔仪器设备）内，适当通风，控制浇水，逐步提高温度至15℃，增强光照至3 000 lx。炼苗2 d后，定植于32孔黑色穴盘中，移至田间。试验于2016年3月31日结束。

光周期诱导试验，在低温处理试验结果的基础上，选用低温处理30 d的材料，均分为2份，一份放入大型智能人工气候箱进行不同日光照时数处理：10、12、14、16、18 h（箱内温度 15℃，相对湿度 60%,光照5 000 lx），处理30 d后移至田间；另一份放入日光照时数为16 h的大型智能人工气候箱进行不同长光照天数处理：60、45、30、15、0 d，通过处理时间的调整，使各处理于同一天结束，移至田间。

所有试验过程均进行正常田间管理，水肥条件保持一致。每项试验进行3次重复，采用随机区组排列，每重复15株。

表1 供试材料编号、名称、来源和平均现蕾天数

1.3 观察记录

各低温处理的结束日期，作为天数计算的起始日期。在供试材料抽薹开花期，每2 d观察并记录各材料现蕾、开花情况，依据下述方法分别测量并记录群体的各项指标。

平均现蕾天数（ABD，average budding days）：当群体内有50%以上植株现蕾时的天数。

平均开花天数 （AFD，average flowering days）：当群体内有50%以上植株开放第一朵花时的天数。

开花率（FR，flowering rate）：处理结束时，开花株数/全部株数。

1.4 数据分析

利用 SAS 9.0软件对上述数据进行单因素方差分析及Duncan's新复极差检验。

2 结果与分析

2.1 萝卜供试材料抽薹性的比较分析

低温处理中作为对照的供试材料，不经过人工春化处理，待种子出芽后，直接移至德阳基地试验田进行培养。分析结果表明（表1），供试材料抽薹性类型丰富，平均现蕾天数间存在极显著差异。截至田间生长134 d时，仍有3份来源于国外（韩国大元、日本圣美、德国黑皮萝卜）的材料基本未现蕾（表1），表现为极耐抽薹。其余21份已经抽薹开花的材料中，平均现蕾天数最短的四川C5221，仅为56.67 d，最长的日本白丽儿为113.67 d，时间跨度为 57 d。从56.67 d起，以19 d间隔为单位，根据平均现蕾天数长短可将供试材料划分为4组（表 2），分别为易抽薹组（6份）、抽薹居中组（8份）、耐抽薹组（7份）及极耐抽薹组（3份）。

2.2 低温处理天数对萝卜抽薹开花的影响

随着低温处理天数的增加，不同抽薹性萝卜的平均现蕾天数和平均开花天数都有所减少（表3）。其中易抽薹组和耐抽薹组的平均现蕾天数下降明显，有极显著差异；易抽薹组的平均开花天数下降明显，有显著差异；耐抽薹组的开花率有极显著提高。另外，当易抽薹组的低温处理天数大于30 d，抽薹居中组大于40 d，耐抽薹组大于50 d时，其各自的开花率都呈下降趋势，但差异并不显著。

2.3 日光照时数对萝卜抽薹开花的影响

由表4可知，当日光照时数达到16 h后，各组的平均现蕾天数和平均开花天数较之前的处理都有显著或极显著下降，耐抽薹组的开花率有极显著的提高。

表2 供试材料抽薹性分组结果

表3 不同低温处理天数对供试材料抽薹开花的影响

2.4 长光照天数对萝卜抽薹开花的影响

易抽薹组在长光照天数达到30 d以上时，平均现蕾天数有显著下降，而平均开花天数和开花率无显著变化；抽薹居中组在长光照天数达到45 d以上时，平均现蕾天数和平均开花天数有极显著下降，开花率无显著变化；耐抽薹组在长光照天数达到45 d以上时，平均现蕾天数和平均开花天数有显著或极显著下降，开花率有极显著提高（表5）。

3 讨论与结论

本研究通过不同低温处理时间和光周期变化，对24份不同抽薹性萝卜供试材料进行人工春化，将供试材料分为易抽薹、抽薹居中、耐抽薹、极耐抽薹4组，这与李鸿渐等[5]根据春化特性将萝卜分为春性、弱冬性、冬性和强冬性四大系统一致。4组不同抽薹性萝卜材料分别占供试种质总数的25.00%、33.33%、29.17%和12.50%。

除极耐抽薹组外，其余3组针对不同光温诱导条件的抽薹开花情况均不相同。耐抽薹组，对光温诱导条件要求较高，相互配合处理才能缩短抽薹开花时间。易抽薹组，对光温诱导条件要求不高，受低温处理时间的影响较大。抽薹居中组，介于两者之间，但对光周期的变化更敏感。这与前人的研究结果基本一致[6～9]。耐抽薹萝卜的人工春化最佳条件，应至少达到4℃低温处理30 d，日光照时数16 h，长光照天数45 d。随着低温处理天数的增加，耐抽薹组的平均现蕾天数有所降低，开花率相应增加，且都呈现出显著差异。这与张丽等[10]的研究结果不一致，可能是由于研究所选供试材料的抽薹性不同所导致的。

长时间4℃低温处理不利于萝卜种子萌发及幼苗的正常生长，严重时造成植株死亡。当易抽薹组4℃低温处理时间大于30 d，抽薹居中组大于40 d，耐抽薹组大于50 d时，开花率都有所降低，这主要是由于供试材料苗期无法正常生长或是死亡造成的，该结果与王旭等[11]在荷兰豆以及张鲁刚等[12]在大白菜上的研究结果类似。这可能是因为低温在一定程度上对萝卜种子当中的淀粉酶产生影响，最终不利于种子萌发及幼苗生长[13]。

表4 不同日光照时数对供试材料抽薹开花的影响

本研究表明，在四川盆地弱光照的自然条件下，制约耐抽薹萝卜抽薹开花的因素是光照不足。因此耐抽薹萝卜经过低温处理后，采取人工补光的方式，提高光照强度和光照时间，如在光照5 000 lx条件下，补光至日光照时数16 h以上，能实现萝卜抽薹开花。

表5 不同长光照天数对供试材料抽薹开花的影响

[1]Curtis I S.The noble radish:past,present and future[J].Trends in Plant Science,2003,7(8):305-307.

[2]陈惠明，周长久.萝卜酯酶同工酶与品种亲缘关系的研究[J].湖南农业大学学报，1999，25（3）：191-193.

[3]汪隆植，何启伟.中国萝卜[M].北京：科学技术文献出版社，2005：201-203.

[4]张华峰，孟庆忠，张立军.环境因子在植物成花诱导中的作用及其机理[J].生物学通报，2000，35（7）：16-18.

[5]李鸿渐，汪隆植，张谷雄.以春化特性为基础的萝卜品种分类的探讨[J].南京农学院学报，1983（3）：197-201.

[6]韩春梅，李春龙.不同温度条件对豇豆和萝卜种子萌发的影响[J].长江蔬菜，2009，9（22）：27-28.

[7]刘莎莎.光周期及低温处理对菠菜抽薹的影响[D].泰安：山东农业大学，2010.

[8]张作青，于丽杰.种子春化对不同品种大白菜当年现蕾和开花的影响[J].北方园艺，2011（4）：44-46.

[9]李盛.春化处理对萝卜抽薹及开花的影响[D].洛阳：河南科技大学，2014.

[10]张丽，宫国义.两种春化方式对不同萝卜品种抽薹开花的影响[J].北方园艺，2006（2）：35-36.

[11]王旭，陈艳丽，史小强，等.不同春化天数对荷兰豆种子发芽过程中内含物含量的影响 [J].广东农业科学，2009，36（8）：88-90.

[12]张鲁刚，孔小平，惠麦侠，等.大白菜幼苗春化对低温、光照 和 苗 龄 的 要 求[J].园 艺 学 报 ，2008，35（11）：1 676-1 680.

[13]巫光宏，詹福建，罗焕亮，等.几种保护酶活性变化与马占相思树对低温胁迫的抵抗性的关系研究[J].植物研究，2002，22（1）：42-45.