贮藏方式对萝卜抽薹开花的影响

徐文玲 李一鸣 刘贤娴 刘辰 付卫民 牛蕴华 王淑芬

关键词：萝卜；贮藏方式；抽薹；开花；理化指标

在萝卜传统育种中，长江以北地区秋季繁殖的母株大多以埋藏、窖藏、假植或通风库等方式度过冬季低温阶段。这些简易贮藏方式易受到外界环境影响，如果贮藏期间的温度、湿度管理不善，或遇到气温偏高、偏低或雨雪过多等特殊年份，母株在窖中会发生抽薹或者烂窖等现象，对萝卜育种工作造成不可挽回的损失。随着社会经济发展和科技进步，冷库贮藏因其温度、湿度管理稳定易控，且具有不受地区、季节限制等优点而正逐渐取代传统的埋藏等简易贮藏方式。但由于受条件限制，目前生产上冷库、埋藏、窖藏等多种贮藏方式仍并存，冷库贮藏仍普遍采用单一不变的低温管理方式。在春季繁种实践中发现，与传统的贮藏方式相比，这种不变的冷库贮藏的母株繁种优势并不明显，甚至出现繁种量不如简易贮藏方式的现象。因此详细探明萝卜冷库贮藏方式与传统贮藏方式下抽薹开花特性的差异，解析差异产生的原理，对于制定更加科学的冷库贮藏管理措施以充分发挥其可调控的优势和萝卜育种具有重大意义。

萝卜在花芽分化阶段容易受到外界环境的影响，各项生理指标随着外界环境的改变出现相应的变化。目前关于外界条件影响萝卜抽薹、开花的研究主要集中在不同光温处理等对抽薹、开花时间及抽薹前后各項生理生化指标的变化等方面。而对萝卜收获后贮藏方面的研究，仅限于贮藏过程中肉质根品质的变化规律及保鲜贮藏技术，未见贮藏方式对萝卜抽薹开花影响方面的研究。为此，本试验以‘潍县青萝卜为材料，研究不同贮藏方式对其抽薹、开花时间及抽薹、开花过程中生理生化指标的影响，分析不同贮藏方式下抽薹开花习性差异产生的原因，以期为充分发挥冷库贮藏优势、提高萝卜繁种产量和质量提供技术和理论参考。

1材料与方法

1.1试验材料

供试萝卜品种为‘潍县青。其种子由山东省农业科学院蔬菜研究所萝卜课题组提供，于2020年8月25日播种于该所试验基地，11月4日采收母株。采收标准：外形均匀细长，无病虫害，生长点完整。采收萝卜分为3份，每份50个。每份为1个处理，共3个处理。

1.2贮藏试验与定植采样

仓库贮藏处理：无阳光照射的背阴处仓库，无温度调控设备，通风良好。萝卜用尼龙袋分装码放。外界温度降到-5℃左右进行覆盖保温，温度回升后（2月11日左右）去掉。

埋藏处理：挖深1.5m、宽1.0m的土坑，将萝卜放入坑底，顶部覆土约25cm左右（使用土温传感器测量温湿度），外界温度降到-5℃左右进行覆盖保温，温度回升后（2月11日左右）去掉。

冷库贮藏处理：冷库为4℃恒温管理，萝卜用尼龙袋分装，码放于架子上。

贮藏期间温度测量与计算：有研究表明一天中4次观测的算术平均值可以真实反映该天的气温状况。每天测定02：00、08：00、14：00、20：00共4个时间点的温度，取其平均值。

定植时间：2021年3月15日在山东省农业科学院蔬菜研究所试验基地定植。

采样：分别在萝卜抽薹前（大田定植后5d）、抽薹期和盛花期取样。3个时期取样部位均为叶片。每个处理混合取样后放置在离心管中，于-80℃冰箱中保存备用。

1.3测定指标及方法

1.3.1生理指标测定可溶性蛋白含量测定参照赵英永等的考马斯亮蓝G-250比色法，可溶性糖含量测定参照丁雪梅等的硫酸一蒽酮比色法。

1.3.2酶活性测定使用苏州科铭生物技术有限公司试剂盒测定过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性。

1.3.3生长激素含量测定由河南农业大学园艺学院采用酶联免疫法测定各内源激素含量，包括IAA、ABA和GA3。

1.3.4生长指标测定盛花期每个处理选择长势一致的萝卜植株20棵进行标记测量。株高使用米尺测量地面到植株顶端的高度，花茎直径使用游标卡尺测量；记录每个处理萝卜现蕾、抽薹以及开花的日期。

1.4数据处理与分析

采用SPSS 26.0软件分析处理数据，采用Duncan's法进行差异显著性检验（P<0.05），用Microsoft Excel 2019作图。

2结果与分析

2.1贮藏期间不同贮藏方式的温度变化

由图1知，从11月中旬收获后入库贮藏，到第二年3月中旬定植，历时大约4个月左右。在此期间埋藏、仓库贮藏处理的温度变化规律相似，均经历从高到低再从低缓慢回升的变温过程，且埋藏温度一直略低于仓库贮藏。冷库贮藏因为有控温设施，温度上下浮动较小，基本都保持在4℃左右。

从埋藏、仓库贮藏的温度变化规律可以看出，贮藏期间的温度变化可分为3个阶段：第一阶段从11月中旬贮藏开始到12月中旬，是一个温度下降坡度较大的变温过程，温度逐步下降到4℃左右，历时大约1个月；第二阶段从12月中旬到2月上旬，温度变化幅度相对较平缓，处于冬季最冷时段，贮藏温度在0～4℃左右，历时约2个月；第三阶段从2月中旬到3月中旬定植前，该阶段仓库贮藏和埋藏处理温度均随环境温度回升而呈升高趋势，时间大约1个月。冷库贮藏因为温度变化幅度较小，相对于其他两种贮藏方式，其温度变化趋势几乎为一条直线。

2.2贮藏方式对萝卜抽薹、开花时间的影响

由表1知，三种贮藏方式中，仓库贮藏最早现蕾、抽薹和开花，埋藏次之，冷库贮藏最晚。冷库贮藏萝卜现蕾、抽薹和开花比仓库贮藏分别延迟10、11d和12d，比埋藏均延迟7d，埋藏比仓库贮藏分别延迟3、4d和5d。

2.3贮藏方式对萝卜种株株高和花茎直径的影响

由表2知，仓库贮藏萝卜的种株株高和花茎直径显著大于另两个处理，其次是埋藏，冷库贮藏最小。3个处理间株高差异均显著，仓库贮藏的花茎直径与埋藏、冷库贮藏差异显著，埋藏和冷库贮藏间差异不显著。

2.4贮藏方式对萝卜抽薹前后叶片可溶性糖含量的影响

由图2可知，抽薹前后叶片可溶性糖含量均表现为仓库贮藏>埋藏>冷库贮藏，且仓库贮藏和埋藏处理均显著高于冷库贮藏。抽薹前和抽薹期埋藏和仓库贮藏之间叶片可溶性糖含量差异不显著，盛花期二者差异显著。3个发育时期相比，萝卜叶片可溶性糖含量抽薹期最高，盛花期最低。

2.5贮藏方式对萝卜抽薹前后叶片可溶性蛋白含量的影响

图3所示，抽薹前后萝卜叶片可溶性蛋白含量均是仓库贮藏高于其他处理，埋藏次之，冷库贮藏最低，且仓库贮藏和冷库贮藏差异显著。埋藏与冷库贮藏抽薹前和盛花期叶片可溶性蛋白含量差异显著，抽薹期差异不显著。埋藏和仓库贮藏相比，抽薹前差异不显著，抽薹期和盛花期差异显著。3个发育时期相比，叶片可溶性蛋白含量抽薹前最高，盛花期次之，抽薹期最低。

2.6贮藏方式对萝卜抽薹前后叶片酶活性的影响

由图4可知，抽薹前后均是仓库贮藏处理萝卜叶片CAT活性最高，埋藏次之，冷库贮藏最低。仓库贮藏与其他两种贮藏方式的叶片CAT活性差异显著，埋藏和冷库贮藏相比抽薹前和抽薹期差异显著，盛花期差异不显著。3个发育时期相比，叶片CAT活性抽薹期最高，盛花期最低。

由图5可知，在抽薹、开花过程中，仓库贮藏处理萝卜叶片SOD活性高于埋藏和冷库贮藏，埋藏次之，冷库贮藏活性最低。抽薹前后仓库贮藏和冷库贮藏的叶片SOD活性差异均显著：仓库贮藏和埋藏抽薹前和抽薹期葉片SOD活性差异显著，盛花期差异不显著；埋藏和冷库贮藏处理3个发育时期叶片SOD活性差异均不显著。3个发育时期相比，叶片SOD活性均为抽薹期最高，盛花期最低。

2.7贮藏方式对萝卜抽薹前后叶片激素含量的影响

由图6A知，不同贮藏方式相比，仓库贮藏处理3个发育时期的萝卜叶片ABA含量均高于另外两个处理，且差异显著：埋藏略高于冷库贮藏，但二者差异不显著。叶片ABA含量抽薹期最高，盛花期最低。

由图6B知，不同发育时期仓库贮藏处理萝卜叶片IAA含量均高于另外两个处理，且差异显著；埋藏略高于冷库贮藏，抽薹前二者叶片IAA含量差异显著，抽薹期和盛花期差异不显著。叶片IAA含量抽薹期最高。

由图6C可得，不同贮藏处理比较，仓库贮藏萝卜叶片GA3含量最高，埋藏次之，冷库最低。不同发育时期仓库和冷库贮藏处理的叶片GA3含量均差异显著：仓库贮藏与埋藏相比抽薹期和盛花期差异显著，抽薹前差异不显著：埋藏和冷库贮藏则在抽薹前差异显著，抽薹期和盛花期差异不显著。

3讨论与结论

前人研究表明，低温冷库贮藏的萝卜母株病株率低，商品外观、营养品质等性状显著优于简易贮藏，尤其是在秋冬季温度异常年份表现优势明显。但另一方面，在萝卜育种生产实践中也发现，冷库贮藏存在一些问题：与传统的简易贮藏方式相比，冷库贮藏的同一份育种材料的抽薹开花时间存在一定差异，不同材料间抽薹开花时间的变化幅度也不同，且其繁种量低于简易贮藏。这种现象对育种工作造成一定影响。详细探明冷库与其他传统贮藏方法对萝卜抽薹开花影响的差异，揭示差异产生的原因，进而改进贮藏技术是本试验的目的。本研究结果表明，冷库贮藏比埋藏、仓库贮藏萝卜分别延迟开花7d和12d，冷库贮藏的株高和花茎直径也低于其他两种贮藏方式：抽薹前后叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量，CAT、SOD活性及ABA、IAA、GA，含量均以冷库贮藏最低。综合以上研究结果看出，冷库贮藏萝卜的各项指标低于埋藏和仓库贮藏。这表明冷库贮藏萝卜种株会延迟抽薹、开花时间，并且采种株在繁种期间的生长也明显弱于传统的简易贮藏方式。

前人研究表明，植物已经进化出复杂的感觉系统来感知环境温度变化，并根据温度变化优化其生长、发育和繁殖进程。植物生长发育过程中，花期对温度要求最为严格，低温胁迫会引起花期推迟，高温胁迫则会使花期提早，温度过高过低均会导致花粉败育等不利现象的发生。研究表明，气温在22～25℃、空气相对湿度在40%～50%时最适合授粉、结荚。山东早春和晚春气温变化幅度较大，5月15日以后经常出现28℃以上气温，甚至连续出现30℃以上高温，且干热风较多。这种气候条件一方面会影响花粉的育性，不利于萝卜的授粉和结荚，另一方面连续高温会促使萝卜种株花序顶端不再分化新的花蕾，迅速结束开花过程，而完全进入种荚发育成熟阶段，以保证在后期高温季到来前顺利完成种子的发育过程。因此，从萝卜抽薹开花到5月中旬这段时间为最佳授粉结籽时间，这段时间的长度及种株的发育状况决定繁种量。本研究表明，冷库贮藏与传统贮藏方式相比，延迟了抽薹、开花时间，导致整个生殖生长时间相对缩短，促使萝卜种株在相对于埋藏和仓库贮藏方式更短的时间内完成整个生殖生长过程，其种株高度和花茎直径均低于其他两种贮藏方式，最终影响其春季的繁种量。因此可得知，在冬季贮藏过程中未出现管理不善或者异常气候条件下，萝卜种株秋收后进行冷库贮藏．其在来年春季繁种中并没有优势，相反会因为花期缩短、采种株长势弱最终影响繁种量。同时冷库贮藏相对于传统简易贮藏方式还消耗较多电能，这种高投入、低产出的繁种方式不符合国家倡导的高效节能原则。因此迫切需要改善当前萝卜冷库贮藏的管理方式，以提高其种株的繁种率。

三种贮藏方式的种株在田间定植后管理措施相同，出现上述差异的原因或与冷库贮藏过程中的温度变化与其他两种方式不同有关。为度过冬天漫长的低温逆境，萝卜在漫长的进化过程中，形成了冬季需感受一定时间的低温才能完成春化过程的习性，并在感受到春季温度回升这一信号后才会进一步启动花芽分化程序，从而进行抽薹开花，这是萝卜为适应逆境产生的一种自我保护机制。埋藏和仓库贮藏过程中，温度变化趋势与外界环境一致，契合萝卜长期进化过程中形成的抽薹开花所需的自然界变温过程。而冷库贮藏温度一直是4℃左右，相当于萝卜一直处于低温逆境环境，虽然定植前也已经完成了低温春化这一过程，但是其感受不到温度缓慢回升的信号，某些抽薹、开花、发育的相关程序无法启动或启动迟缓，大田定植后其种株在感受到外界环境较高的温度刺激才开始启动该程序。因而，冷库贮藏萝卜抽薹开花比仓库贮藏、埋藏方式延迟，其生殖发育期缩短，导致株高、花茎指标值较低，可溶性糖和可溶性蛋白含量、酶活性及激素水平等各项生理指标值也较低。

改进目前萝卜种株冷库贮藏的温度管理模式，是解决冷库贮藏对春季繁种不利影响的有效途径。冷库贮藏具有温湿度可调的优势，可以通过模拟自然界和传统贮藏方式的温度变化规律，整合冷库贮藏和传统贮藏的优势，提高繁种量。根据本研究结果推测，在萝卜春季定植前1个月左右逐步升高冷库温度，相当于给冷库贮藏的萝卜种株加入一个与传统贮藏方式相似的升温信号刺激，从而在其贮藏后期就可以启动花芽分化程序，定植后就能加快抽薹开花进程：另一方面这种管理措施也可以有效节约能源，达到国家大力推行的节能环保要求。但定植前具体多少天开始变温管理，能够使精细的升温幅度既可以促进定植后早抽薹、开花，又不会因快速升温造成贮藏期间抽薹或定植后抽薹过早继而遇到“倒春寒”产生冻害，是下一步需要研究的内容。