不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较.pdf

西北植物学报 2 0 2 1 4 1 3 0 4 3 1 0 4 3 8 Acta Bot Boreal Occident Sin doi 1 0 7 6 0 6 j i s s n 1 0 0 0 4 0 2 5 2 0 2 1 0 3 0 4 3 1 h t t p x b z w x b a l l j o u r n a l n e t 收稿日期 2 0 2 0 1 2 0 2 修改稿收到日期 2 0 2 1 0 1 2 7 基金项目 上海市科委项目 1 9 3 9 1 9 0 1 0 0 0 作者简介 朱 娇 1 9 9 3 女 硕士 研究实习员 主要从事花卉生理研究 E m a i l 8 4 6 3 9 9 3 2 4 q q c o m 通信作者 杨柳燕 研究员 主要从事花卉栽培和育种研究 E m a i l y a n g l i u y a n 6 1 1 6 3 c o m 不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较 朱 娇 张永春 周 琳 杨柳燕 上海市农业科学院林木果树研究所 上海 2 0 1 4 0 3 摘 要 为筛选促进西红花开花和提高花丝品质的最佳光周期 以3种不同规格 2 0 2 5 g 2 5 3 0 g 3 0 3 5 g 西 红花种球为材料 设置4种光周期处理 8 h 1 6 h 1 0 h 1 4 h 1 2 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h 考察光周期对西红花种球鲜重 变化 主芽生长 展叶数量 开花后营养物质含量以及花朵性状和花丝品质的效应 结果表明 1 光周期8 1 6 h最 有利于促进西红花主芽生长 增加展叶的种球数量 2 光周期8 h 1 6 h和1 2 h 1 2 h下的西红花花朵直径大且前 5 d开花数量多 3 不同光周期对西红花苷含量 花丝干重 鲜重 折干率 含水量等花丝品质无显著影响 4 西 红花开花后种球中可溶性糖 淀粉 可溶性蛋白等营养物质含量在光周期8 h 1 6 h处理下较高 而在光周期1 2 h 1 2 h和1 4 h 1 0 h处理下较低 研究认为该试验条件下适合西红花生长的最佳光周期是8 h 1 6 h 昼 夜 此光周 期有利于西红花生长 促进初期提前开花 然而对花丝品质无明显影响 关键词 西红花 光周期 开花 品质 中图分类号 Q 9 4 5 7 9 S 6 8 2 2文献标志码 A Comparison on the Effect of Different Photoperiods on Flowering and Stigma Quality of Saffron Z H U J i a o Z H A N G Y o n g c h u n Z H O U L i n Y A N G L i u y a n F o r e s t r y a n d P o m o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e S h a n g h a i A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s S h a n g h a i 2 0 1 4 0 3 C h i n a Abstract T h e o b j e c t i v e o f t h i s r e s e a r c h w a s t o s e l e c t t h e b e s t p h o t o p e r i o d t h a t i m p r o v e s Crocus sativus f l o w e r a n d s t i g m a q u a l i t y I n t h i s s t u d y t h e g r o w t h c h a r a c t e r i s t i c s f l o w e r c h a r a c t e r i s t i c s s a f f r o n s t i g m a q u a l i t y a n d v a l u e w e r e d e t e r m i n e d w i t h t h r e e w e i g h t s o f s a f f r o n c o r m 2 0 2 5 g 2 5 3 0 g 3 0 3 5 g p e r c o r m u n d e r 8 h 1 6 h 1 0 h 1 4 h 1 2 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h f o u r p h o t o p e r i o d t r e a t m e n t s R e s u l t s s h o w e d t h a t 1 8 h 1 6 h t r e a t m e n t o b v i o u s l y a c c e l e r a t e d a p i c a l b u d h e i g h t g r o w t h i n c r e a s e d t h e n u m b e r o f c o r m s w i t h e x p o s e d l e a v e s 2 I t h a d l a r g e r f l o w e r d i a m e t e r s i n c r e a s e d f l o w e r q u a n t i t i e s a d v a n c e d f l o w e r i n g t i m e i n f i r s t f i v e d a y s w i t h 8 h 1 6 h a n d 1 2 h 1 2 h p h o t o p e r i o d s 3 T h e r e w a s n o s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t i n s t i g m a c r o c i n s t i g m a d r i e d w e i g h t s t i g m a f r e s h w e i g h t t h e p e r c e n t a g e o f s t i g m a d r y w e i g h t o n f r e s h f l o w e r w e i g h t a n d w a t e r c o n t e n t s u n d e r d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d s 4 T h e c o n t e n t s o f s o l u b l e s u g a r s t a r c h s o l u b l e p r o t e i n i n c r e a s e d i n 8 h 1 6 h a n d 1 0 h 1 4 h p h o t o p e r i o d s a n d d e c r e a s e d i n 1 2 h 1 2 h a n d 1 4 h 1 0 h t r e a t m e n t s I n c o n c l u s i o n o u r r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t 8 1 6 h p h o t o p e r i o d w a s t h e b e s t f o r t h e s a f f r o n w h i c h b e n e f i t s t o s a f f r o n g r o w t h a n d a d v a n c e d f l o w e r i n g t i m e i n e a r l y f l o w e r i n g p e r i o d H o w e v e r t h e r e w a s n o s i g n i f i c a n t e f f e c t o n s a f f r o n s t i g m a v a l u e w i t h d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d s Key words Crocus sativus p h o t o p e r i o d f l o w e r i n g q u a l i t y 西红花 Crocus sativus L 又名番红花 藏红花 是鸢尾科 I r i d a c e a e 番红花属 Crocus 多年生 草本植物 1 西红花花瓣蓝紫色 花柱呈暗红色 是 一种珍贵的香料 染料和妇科良药 具有活血化瘀 解郁安神 抗氧化 抗肿瘤等功效 药用价值极高 然而 西红花主要依靠球茎进行无性繁殖 增殖率 低 对环境要求较高 易受病毒病菌侵害 导致花产 量较低 挖掘球茎和采摘花丝都需要大量的人力 人 工成本较高 因而西红花的价格十分昂贵 被誉为 红色金子 2 随着西红花的市场需求逐年递增 供需矛盾日益严重 西红花已经被国家中医药管理 局列为重点发展的中药材品种 目前生产上主要通 过调控花芽分化过程的温度 湿度等条件 调节开 花前后环境因子等方法来提高西红花柱头重量和柱 头药用成分含量 目前增产方法有限 亟需开发新 的增产保质途径 3 光是植物生长 开花和育种中极其重要的因素 尤其是对花卉植物而言 昼夜的相对长度 光周期 是控制开花数量和开花期的主要环境因素 决定了 开花相关基因转录和蛋白质合成的调控 4 光照时 间主要通过影响植物的光合作用和光形态建成 进 而调控和诱导植物生长 开花 最终对植物的形态与 果实营养含量产生影响 5 根据植物开花对光照时 间的反应 可将其分为长日照植物 日中性植物和短 日照植物 当光照时间长于临界日照长度时 长日 照植物将开花或者开花数量增多 长日照 1 6 h或 2 4 h 和低温处理对诱导毛栗花 Lysimachia mau ritiana 开花有较好效果 6 短日照处理有利于菊 花 Dendranthema grandiflorum 等植物开花 7 适当的光质和光周期组合可以显著增加樱桃萝卜产 量 改善其营养品质 8 此外 光周期对苦荞麦的生 物量影响较大 且光周期为1 6 h生长4 d时采食品 质最好 9 由此可见 光周期能够有效调控植物的 生长 开花特性及产品品质 然而 目前关于光周期对西红花生长 开花 花 朵性状和花丝品质等方面影响研究尚鲜见报道 基 于光周期对植物开花和品质的显著影响 本研究通 过调控种球开花的光周期 探究不同光周期对西红 花生长 开花 花丝品质 开花后种球的营养物质的 影响 希望筛选出促进西红花开花和提高其药用成 分含量的最佳光周期条件 1 材料和方法 1 1 试验材料 试验材料产自上海恒品西红花种植专业合作社 上海崇明 选择2 0 2 5 g 2 5 3 0 g和3 0 3 5 g 3 个不同规格且无病虫害的西红花 C sativus 种球 作为试验材料 1 2 试验设计 试验设8 h 1 6 h 1 0 h 1 4 h 1 2 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h 4个光周期处理 于2 0 1 9年1 0 1 2月份 2 0 1 9年 1 0月1 7日开始 在上海市农业科学院林木果树研 究所开展 将2 0 2 5 g 2 5 3 0 g 3 0 3 5 g 3个规 格的西红花种球摊放至4 2 c m 4 2 c m 5 c m塑料 筐中 每筐分装3 0个 每个处理3筐 共3 6筐 将 装有不同规格的西红花种球塑料筐分别置于培养架 上6 0 d 除光周期处理不同 其余培养条件均一致 昼 夜温度为2 5 2 0 0 3 0 d 和1 8 1 6 3 1 6 0 d 湿度为7 0 8 0 光照强度 8 3 8 m o l m 2 s 1 1 3 测定指标及方法 1 3 1 生长指标 主要包括种球鲜重减少量 主芽 生长量 展叶的种球数量 种球鲜重减少量指每2 0 d西红花种球鲜重的减少量 具体方法是使用分析 天平每隔2 0 d称量单个西红花种球的鲜重 称量前 抹去种球周边多余的侧芽 主芽生长量 主芽高度 增长量 为每2 0 d西红花主芽高度的增长量 具体 测定方法为每隔2 0 d使用游标卡尺测量主芽顶端 至底端的高度 芽生长量在4 0 6 0 d的高度主要是 以开花为主 是花苞突出苞片 露出花朵的过程 此 时花朵至主芽基部的高度即花朵高度 此时主芽的 高度不再测定 展叶初期 统计前4 d每筐西红花 展叶的种球数量 展叶的西红花种球以主芽的灰色 膜鞘顶端露出绿色叶尖为准 1 3 2 开花和花朵性状 开花初期 前5 d 每天 统计西红花开花总数量 花朵数量包括露花苞数量 和开花的数量 花朵张开后 使用游标卡尺随机测定 西红花花朵最高位置到主芽基部的总高度计为花朵 高度 同时随机测定花朵最宽部分的长度计为花朵 直径 使用天平称量每朵花朵的鲜重计为花朵鲜重 1 3 3 花丝品质 花丝品质包括花丝鲜重 花丝干 重 折干率 花丝含水量 西红花苷含量 其中 花丝 鲜重和干重是使用天平随机称量每朵花中3根花丝 的鲜重和干重得到 西红花苷含量 西红花苷 和苷 含量 测定检测委托上海诗丹德生物技术有限公 司 具体步骤参照钱勇等 1 0 方法 根据以上测定数 据采用如下公式计算折干率 花丝含水量 折干率 每朵花的3根花丝总干重 每朵花的 鲜重 1 0 0 1 1 花丝含水量 花丝鲜重 花丝干重 花丝鲜 234西 北 植 物 学 报 4 1卷 重 1 0 0 1 3 4 开花后西红花种球的营养物质含量 光照 实验第6 0天 在不同光周期处理下每筐随机选取5 个种球 切块混合均匀 磨样 从中选取鲜重1 g样 品进行可溶性糖含量 可溶性蛋白含量 淀粉含量 淀粉酶活性测定 样品含水量为7 4 其中 可溶 性糖和淀粉含量采用蒽酮比色法测定 1 2 可溶性蛋 白含量测定采用考马斯亮蓝G 2 5 0染色法 1 3 淀粉 酶活性测定采用还原糖显色法 1 4 1 4 数据处理 使用E x c e l 2 0 1 0软件统计各项指标数据 采用 S P S S 1 7 0软件进行A N O V A方差分析和差异显 著性分析 D u n c a n s新复极差法 使用O r i g i n 8 5 软件作图 2 结果与分析 2 1 光周期对西红花种球生长的影响 图1显示 光周期对各规格西红花种球生长都有 明显影响 其中的8 h 1 6 h和1 2 h 1 2 h处理有利于 避免西红花种球鲜重减少 促进主芽生长和展叶 首先 3种规格西红花种球的鲜重减少量在不 同光周期处理下的表现相似 即光周期8 h 1 6 h 1 2 相同规格内或者相同规格同期内不同小写字母代表光周期处理间在0 0 5水平存在显著性差异 P 0 0 5 下同 图1 不同光周期下不同规格西红花种球生长指标的变化特征 T h e d i f f e r e n t n o r m a l l e t t e r s w i t h i n s a m e s i z e o r s a m e d a y r e p r e s e n t t h e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a m o n g d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d t r e a t m e n t s a t t h e 0 0 5 l e v e l P 0 0 5 T h e s a m e a s b e l o w F i g 1 T h e v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f g r o w t h i n d i c a t o r s w i t h d i f f e r e n t w e i g h t o f s a f f r o n c o r m u n d e r d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d t r e a t m e n t s 3343期 朱 娇 等 不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h处理的种球鲜重减少量明显较 大 而三者之间无显著差异 但均明显高于光周期 1 0 h 1 4 h处理 且差异大多达到显著水平 P 0 0 5 其中 2 5 3 0 g规格种球鲜重减少量在光周 期8 h 1 6 h时达到最大 7 7 4 0 5 1 g 在光周期 1 0 h 1 4 h最小 4 5 8 0 4 4 g 前者比后者显著 增加6 9 0 另外 3种规格的种球鲜重减少量均 主要发生在光周期处理的4 0 6 0 d阶段 2 5 3 0 g 和3 0 3 5 g规格种球鲜重减少量均明显大于2 0 2 5 g种球 图1 A 其次 3种规格西红花种球主芽生长量在不同 光周期处理下的表现与鲜重减少量相似 光周期8 h 1 6 h 1 2 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h处理多显著高于光周 期1 0 h 1 4 h处理 P 0 0 5 但各光周期处理间差 异比种球鲜重减少量更大 例如 2 5 3 0 g规格种 球主芽生长量在1 2 h 1 2 h光周期下最大 显著高 于最低的1 0 h 1 4 h光周期3 8 9 P 0 0 5 另 外 3种规格的种球主芽生长量主要发生在光周期 处理0 2 0 d阶段 而且相同光周期内各规格种球 主芽生长量相近 图1 B 再次 3种规格西红花种球展叶时间及展叶数 量也受到光周期明显影响 并且种球重量越大受光 周期影响程度越大 处理时间越长光周期处理间差 异越明显 其中 8 h 1 6 h 1 2 h 1 2 h光周期处理 展叶的种球数量明显高于1 0 h 1 4 h和1 4 h 1 0 h 光周期 展叶时间提前3 d 3 0 3 5 g规格展叶种球 数量在8 h 1 6 h光周期处理下始终大于其余光周 期 在种球展叶期第4天达到1 8个 而同期的1 0 h 1 4 h光周期处理展叶种球数量最少仅为2个 图 1 C 2 2 光周期对西红花开花和花朵性状的影响 图2显示 各规格种球开花数量在4个光周期处 A 不同开花时间每筐种球开花数 B 3 0 3 5 g西红花种球在光照8 1 0 1 2和1 4 h处理下第2筐的开花情况 第3天 图2 不同光周期处理下西红花开花情况 A T h e f l o w e r n u m b e r s p e r p l o t a t d i f f e r e n t f l o w e r i n g t i m e p o i n t s B T h e f l o w e r i n g o f s e c o n d p l o t w i t h 3 0 3 5 g f r e s h w e i g h t c o r m s i n 8 1 0 1 2 a n d 1 4 h l i g h t t r e a t m e n t s t h i r d d a y F i g 2 T h e e f f e c t o f d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d s o n s a f f r o n f l o w e r i n g 434西 北 植 物 学 报 4 1卷 理下的表现与其展叶时间及展叶数量的表现相似 其中 前5 d各规格西红花种球开花数量均以光周 期8 h 1 6 h和1 2 h 1 2 h处理下明显较多 并多以 光周期8 h 1 6 h最多 且其开花时间最早 较开花 最迟的光周期1 0 1 4 h处理提早3 d 不同光周期处 理下 3种规格西红花种球在开花前5 d每筐开花数 从0 6 6到2 4 6朵不等 图2 A 其中 2 0 2 5 g 2 5 3 0 g和3 0 3 5 g西红花种球在8 h 1 6 h处理 下第5天每筐开花数量分别为1 9 3 2 4 6和2 4 6 朵 比开花第1天分别明显增加1 8 3 2 1 3和1 6 3 朵 在1 0 h 1 4 h光周期处理下的开花数量最少 第 5天3个规格西红花种球平均每筐开花数量分别仅 为1 0 1 3 3和4 0朵 图2 B 同时 光周期8 h 1 6 h处理有利于增加西红花 花朵直径和花朵高度 而各规格的西红花种球每朵 花的鲜重在4个光周期处理下均无显著差异 图3 图3 不同光周期处理下各规格西红花种球开花和花朵特征 F i g 3 T h e f l o w e r i n g a n d f l o w e r c h a r a c t e r i s t i c s o f s a f f r o n w i t h d i f f e r e n t c o r m w e i g h t s u n d e r d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d t r e a t m e n t s 其中 花朵高度在3 0 3 5 g种球各光周期处理间也 无显著差异 花朵高度在2 0 2 5 g和2 5 3 0 g两种 规格种球中均以光周期1 4 h 1 0 h处理最低 而其 余3个光周期处理较高且它们之间无显著差异 但 仅2 0 2 5 g种球8 h 1 6 h和1 2 h 1 2 h处理 以及 2 5 3 0 g种球1 2 h 1 2 h处理的花朵高度均与相应 规格的1 0 h 1 4 h处理间存在显著差异 P 0 0 5 花朵直径在2 5 3 0 g种球各光周期处理间 也无显著差异 2 0 2 5 g和3 0 3 5 g种球花朵直径 均以光周期1 0 h 1 4 h处理显著较低 且与同规格 的其余3个光周期处理大多存在显著差异 而其余 3个光周期之间无显著差异 另外 在相同光周期 条件下 花朵鲜重 直径 高度在种球规格之间差异 不明显 2 3 光周期对西红花花丝品质的影响 光周期对3种规格种球西红花花丝鲜重 干重 折干率 含水量多无明显影响 表1 其中 各规格 种球不同光周期处理的西红花苷含量 S C P 基本在 1 7 5 2 0 2 之间 花丝干重 D W S 在2 0 2 5 g种球光周期1 0 h 1 4 h处理下最重 与相应规格的 1 4 h 1 0 h处理存在显著差异 P 0 0 5 而花丝干 重在2 5 3 0 g和3 0 3 5 g两种规格种球不同光周 期处理间均无显著差异 花丝鲜重 F W S 在3个 规格种球各光周期处理间均以1 0 h 1 4 h最大 但 与其他光周期无显著性差异 并以2 0 2 5 g和2 5 3 0 g种球的花丝鲜重高于3 0 3 5 g种球 3个规 格种球花丝的折干率 P S D 和花丝含水量 P S W C 在不同光周期下无显著性差异 分别基本保持在和 2 4 5 3 0 2 和7 8 1 3 8 1 0 9 2 4 光周期对西红花开花后种球中营养物质含量 的影响 图4显示 开花结束后 各规格种球中可溶性总 糖含量均以光周期8 h 1 6 h和1 2 h 1 2 h处理下最 高 均以光周期1 0 h 1 4 h最低 且与其余3个光周 期处理均存在显著性差异 各规格种球中淀粉含量 可溶性蛋白多以光周期8 h 1 6 h和1 0 h 1 4 h 处理 下较高 多以1 2 h 1 2 h光周期处理下较低 各规格 种球中总淀粉酶活性多以1 2 h 1 2 h光周期处理下 显著较高 多以1 0 h 1 4 h 处理下最低 另外 在相 同光周期条件下 各规格种球中营养物质含量和总 淀粉酶活性差异不明显 可见 开花结束后 西红花 种球营养物质含量均以光周期8 h 1 6 h处理下较 高 而在1 2 h 1 2 h光周期下总淀粉酶活性较高 种 球能量消耗较大 营养物质含量偏低 5343期 朱 娇 等 不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较 表1 不同光周期处理下3个规格西红花花丝品质的变化 T a b l e 1 T h e s t i g m a q u a l i t y o f t h r e e d i f f e r e n t w e i g h t s o f s a f f r o n c o r m u n d e r d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d t r e a t m e n t s 种球规格 W e i g h t l e v e l g 光周期 P h o t o p e r i o d D W S m g F W S m g P S D P S W C S C P 2 0 2 5 8 h 1 6 h 9 6 0 1 1 1 a b 5 0 8 6 1 1 0 3 a 2 6 1 0 6 9 a 8 0 2 0 5 2 0 a 1 9 9 1 0 h 1 4 h 1 1 2 0 0 9 2 a 5 7 5 4 6 1 9 a 3 0 2 0 4 6 a 8 0 3 6 1 2 0 a 1 9 0 1 2 h 1 2 h 1 0 0 8 1 6 7 a b 4 9 9 8 6 9 1 a 2 9 8 0 7 9 a 7 9 8 7 0 9 9 a 1 9 3 1 4 h 1 0 h 9 2 0 0 8 2 b 4 7 3 6 5 0 7 a 2 7 2 0 2 2 a 8 0 5 1 1 2 5 a 1 9 1 2 5 3 0 8 h 1 6 h 9 6 7 0 7 7 a 4 8 9 7 4 2 8 a 2 5 9 0 1 7 a 8 0 2 1 1 2 0 a 1 9 3 1 0 h 1 4 h 1 0 6 0 0 9 2 a 5 5 8 7 5 7 0 a 2 5 5 0 3 9 a 8 0 9 4 1 7 1 a 1 7 5 1 2 h 1 2 h 9 9 2 1 0 0 a 4 6 2 7 9 1 2 a 2 7 4 0 5 7 a 7 8 1 3 3 1 1 a 2 0 0 1 4 h 1 0 h 1 0 2 0 0 3 1 a 5 0 6 7 4 3 4 a 2 8 4 0 4 5 a 7 9 7 9 1 2 2 a 2 0 2 3 0 3 5 8 h 1 6 h 9 4 8 0 6 4 a 4 6 6 2 4 5 5 a 2 7 8 0 2 7 a 7 9 5 9 1 1 8 a 1 9 3 1 0 h 1 4 h 9 3 2 0 8 7 a 4 9 5 6 6 6 3 a 2 9 0 0 3 9 a 8 1 0 9 1 0 8 a 1 9 3 1 2 h 1 2 h 8 6 6 0 6 1 a 4 4 9 4 2 2 6 a 2 6 2 0 3 3 a 8 0 7 0 1 3 9 a 1 9 5 1 4 h 1 0 h 9 5 8 0 7 2 a 4 8 2 8 3 5 7 a 2 4 5 0 4 6 a 8 0 1 5 0 5 4 a 2 0 2 注 D W S 花丝干重 F W S 花丝鲜重 P S D 折干率 P S W C 花丝含水量 S C P 西红花苷含量 同列相同规格种球内不同小写字母代表光周 期处理间在0 0 5水平存在显著性差异 P 0 0 5 西红花苷化学含量测定无法达到3组重复要求的重量 2 g N o t e D W S D r y w e i g h t o f s t i g m a p e r f l o w e r F W S F r e s h w e i g h t o f s t i g m a p e r f l o w e r P S D P e r c e n t a g e o f s t i g m a d r y w e i g h t o n f r e s h f l o w e r w e i g h t P S W C T h e p e r c e n t a g e o f s t i g m a w a t e r c o n t e n t S C P S a f f r o n c r o t i n p e r c e n t a g e i n s t i g m a s T h e d i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s w i t h i n s a m e s i z e s a f f r o n b u l b s r e p r e s e n t t h e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a m o n g d i f f e r e n t p h o t o p e r i o d s a t 0 0 5 l e v e l P 1 0 h 1 4 h 1 2 h 1 2 h 因此 短日照可诱导神农香菊 花芽分化 促使其提前进入生殖生长阶段 1 9 目前 许多研究均表明不同光周期会直接影响球宿根花卉 的开花时间 对开花具有十分重要的调节作用 由 于监测光周期变化的必要元件C O编码的蛋白位于 开花基因和生物钟之间 通过感知光周期和生物钟 信号从而激活下游相关基因的表达 最终诱导植物 开花 2 0 西红花属于秋冬季开花植物 与菊花的开 花时间大致相同 本研究发现开花初期前5 d 8 h 1 6 h 光周期处理下西红花开花时间提前且开花量 大 光照时间显著影响了西红花的开花时间 开花数 量 花朵直径和花朵高度 并以8 h 1 6 h为西红花 最佳光周期 3 3 光周期与西红花花丝品质的关系 植物的品质也受光周期影响 不同光周期处理 可以改变植物的产量和品质 例如 光周期1 0 h 1 4 h显著提高了奶油生菜品质 其维生素C和可溶 性总糖含量最高 2 1 光照的出现及其时长的增加有 益于苦荞芽次生代谢产物的积累 影响子叶中的花 青素含量 9 1 4 1 0 h光周期能促进人参菜营养品 质的形成 增加其维生素C 类黄酮 总酚等含 量 2 2 光主要通过影响花青素等合成相关基因的 表达量 调控植物次级代谢途径 进而影响产物的合 成和积累 2 3 目前许多研究均表明不同光周期处 理会直接影响植物的营养价值和品质 主要对调控 次生代谢具有直接影响 本研究中 不同规格的西 红花种球在不同光周期处理下花丝中的西红花苷含 量等花丝品质无显著差异 3 4 光周期与西红花开花后种球中营养物质含量 的关系 不同光周期处理也可以改变植物的营养物质供 给状况 淀粉是植物球茎内的主要营养物质之一 是作为衡量其品质及开花后营养消耗的主要指标 研究发现 人参菜开花后体内可溶性蛋白和可溶性 糖含量持续降低 其花芽分化 生长 膨大等过程需 要消耗大量的可溶性糖 2 2 生菜的维生素C 蛋白 质 可溶性总糖含量随光照时长的增加呈降低趋 势 2 1 延长光周期均导致小麦籽粒淀粉含量增加和 蛋白质含量减少 2 4 目前许多研究均表明延长光 周期会导致植物体内营养物质的减少 对植物体内 营养物质的消耗有直接影响 本研究中西红花种球 淀粉 可溶性蛋白含量在光周期8 h 1 6 h 1 0 h 1 4 h处理下较高 而在光周期1 2 h 1 2 h处理下较低 在光周期8 h 1 6 h和1 0 h 1 4 h条件下 西红花经 过主芽生长 开花等过程 消耗球茎内的营养成分较 少 相反 光周期1 2 h 1 2 h处理的球茎则营养消耗 较多 并主要通过激活总淀粉酶活性来促进淀粉的 消解 从而降低了种球中淀粉和可溶性蛋白 因此 光周期8 h 1 6 h有利于减少西红花种球内营养物 质的损失 为后续繁殖子球保留种球中的营养物质 综上所述 相比于光周期1 0 h 1 4 h 1 2 h 1 2 h 1 4 h 1 0 h而言 光周期8 h 1 6 h处理更有利于西红 花种球主芽生长 促进开花初期提早开花 增加开花 初期开花数量 降低因花芽分化 生长 开花造成过 度营养物质流失 然而对西红花花丝品质并无明显 影响 此外 今后将进一步研究不同光周期对西红 花整个开花阶段每天开花数量的影响 以期了解不 同光周期对西红花整个开花期的调控过程 参考文献 1 中国科学院中国植物志编辑委员会 中国植物志 第十六卷 M 北京 科学出版社 1 9 8 5 1 2 2 2 季心雨 高 丹 裴卫忠 等 西红花培育方法综述 J 光源与 照明 2 0 1 9 3 2 5 2 8 J I X Y G A O D P E I W Z et al S u m m a r y o f c u l t i v a t i o n m e t h o d s o f s a f f r o n J Lamp Lighting 2 0 1 9 3 2 5 2 8 3 姚 冲 刘兵兵 周桂芬 等 影响西红花产量和品质的诸因素 研究进展 J 中药材 2 0 1 7 40 3 7 3 8 7 4 3 Y A O C L I U B B Z H O U G F et al R e s e a r c h p r o g r e s s o n f a c t o r s a f f e c t i n g y i e l d a n d q u a l i t y o f s a f f r o n J Journal of Chinese Medicinal Materials 2 0 1 7 40 3 7 3 8 7 4 3 7343期 朱 娇 等 不同光周期对西红花开花和花丝品质的效应比较 4 W A N G N K U L X C H E N Y H et al C o m p a r a t i v e p r o t e o m i c a n a l y s i s o f l e a v e s b e t w e e n p h o t o p e r i o d s e n s i t i v e a n d p h o t o p e r i o d i n s e n s i t i v e m a i z e i n b r e d s e e d l i n g s u n d e r l o n g d a y t r e a t m e n t s J Acta Physiologiae Plantarum 2 0 1 5 37 1 1 7 0 5 h t t p s d o i o r g 1 0 1 0 0 7 s 1 1 7 3 8 0 1 4 1 7 0 5 7 5 王建平 王纪章 周 静 等 光照对农林植物生长影响及人工 补光技术研究进展 J 南京林业大学学报 自然科学版 2 0 2 0 44 1 2 1 5 2 2 2 W A N G J P W A N G J Z Z H O U J et al R e c e n t p r o g r e s s o f a r t i f i c i a l l i g h t i n g t e c h n i q u e a n d e f f e c t o f l i g h t o n p l a n t g r o w t h J Journal of Nanjing Forestry University N a t u r a l S c i e n c e s E d i t i o n 2 0 2 0 44 1 2 1 5 2 2 2 6 I M N H L I M S H L E E H B et al G r o w t h a n d f l o w e r i n g r e s p o n s e s o f Lysimachia mauritiana L a m t o c o l d t r e a t m e n t a n d p h