一种叶面喷施京尼平苷促进菠菜生长及其评价方法与流程

本发明属于植物培育技术领域，特别涉及一种叶面喷施京尼平苷促进菠菜生长及其评价方法。

背景技术：

京尼平苷是一种环烯醚萜葡萄糖苷，是从茜草科植物栀子的果实中提取而得的，无毒，易溶于水、酒精，不溶于石油醚。京尼平苷作为中药材最早是用来治疗胆结石等疾病的，目前在医药方面已有广泛的应用：可以抗氧化、抗衰老、促进胶原蛋白合成，同时还可以防癌、抗癌、降血压、利肝保胆的作用。除了在医药方面的作用，京尼平苷现在还被用作食物色素和生物检测显色试剂。

目前的一些研究已发现其具有提高产量和促进植物生根的作用，由于京尼平苷是从植物中提取的天然植物激素，无毒、使用方便(水溶液)、容易降解且研究发现其并没有影响植物品质等优势，在农业方面应有很高的应用前景。同时一些研究结果表明，京尼平甙在促进作物生根从而提高作物成活率方面优于abt、速必达、多效唑等生根剂，为提高一些濒危植物的扦插成活率提供了可能，从而有利于挽救濒危植物。

在2013-2015年间我国的玉米、大米、小麦的进料量都在翻倍增长。在2012年，我国的玉米进口量达520.7万吨，大米的进口量达231.6万吨，小麦的进口量达368.9万吨。而由于气候危机造成的温度升高、干旱、洪涝、病虫害在很大程度上也影响着我国的粮食产量。除此之外，工业化和城市化导致的耕地减少也给我国的粮食产量带来了巨大的冲击，在2013年我国耕地面积净减少就达8.02万公顷。需要用科学技术解决这一难题，目前采用的最广泛的方法是喷施农药，但农药的不当使用不仅会造成环境污染，还会威胁到我们的身体健康，因此我们还需要关注作物的安全问题。而京尼平苷作为一种天然的植物激素，其无毒、易降解，且在目前的一些研究中发现京尼平苷并未影响作物的品质，因此京尼平苷无论是在食品安全上还是环境保护上都有一定的优越性，因此研究京尼平苷在作物增产上的作用有一定的必要性。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种叶面喷施京尼平苷促进菠菜生长及其评价方法，本发明的技术方案首先填补了如何通过喷施京尼平苷促进菠菜生长的技术空白，其次能够解决现有技术中关于喷施京尼平苷促进植物生长的喷施过程和喷施量的问题，并且喷施量取得了预料不到的技术效果。

本发明具体提供一种叶面喷施京尼平苷促进菠菜生长的方法，所述方法包括如下步骤，(1)菠菜种子春化；(2)浸种催芽；(3)播种；(4)喷施京尼平苷溶液。

进一步的，所述的(1)菠菜种子春化是指将菠菜种子置于0-4℃的冰箱中，保持恒温3-7日。

进一步的，所述的(2)浸种催芽是指将春化后的种子至于30-33℃的水中浸泡3-6h，沥干表面水分，用湿布包好，放在25-28℃条件下催芽。

进一步的，所述的(3)播种是指同时将营养土分装入30-50个花盆，之后将浸泡过的种子播种到花盆，每盆8-16粒种子，并浇适量营养液。

进一步的，所述的(4)喷施京尼平苷溶液是指菠菜有三片叶子时，将长势相近的菠菜幼苗分为5组，分别在叶片上喷施23-26mg/l[0、10、25、50、100mg/l]的京尼平苷溶液20-25ml[文中采用的是20ml]，经过10日，在每组菠菜幼苗叶子上重复喷施相同浓度的京尼平苷20-25ml[文中采用的是20ml]。

进一步的，其特征在于，优选分别在叶片上喷施25mg/l的京尼平苷溶液20ml。

本发明还提供了一种对按照上述方法培植的菠菜进行生长指标评价的方法，所述的(4)喷施京尼平苷溶液是指菠菜有三片叶子时，将长势相近的菠菜幼苗分为5组，分别在叶片上喷施0、10、25、50、100mg/l的京尼平苷溶液20ml，经过10日，在每组菠菜幼苗叶子上重复喷施相同浓度的京尼平苷20ml；其特征在于，菠菜的生长指标评价是针对叶面喷施京尼平苷的菠菜的生长指标进行评价，具体通过测定菠菜叶绿素含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量的变化来评价。

进一步的，测定菠菜叶绿素含量包括叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量的测定，实验方法为①用丙酮提取菠菜色素；②以80％丙酮为对照，分别在663nm、645nm处的测od值；③计算叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的质量浓度，以mg/l为单位；④计算叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的含量：叶绿素含量＝质量浓度(mg/l)×提取液体积(l)×稀释倍数/鲜重(g)。

进一步的，测定菠菜可溶性总糖含量的实验方法为①绘制葡萄糖标准曲线；②样品中可溶性糖的提取；③计算可溶性糖含量：样品中糖含量(g/100g鲜重)＝(查标准曲线所得糖含量(ug)×稀释倍数×100)/(样品重(g)×10⁶)。

进一步的，可溶性蛋白含量的测定的实验方法为①绘制牛血清蛋白标准曲线；②样品提取液中蛋白质浓度的测定；③可溶性蛋白含量计算。

本发明取得了有益的技术效果，本发明提供的叶面喷施京尼平苷促进菠菜生长及其评价方法，本发明的技术方案首先填补了如何通过喷施京尼平苷促进菠菜生长的技术空白，其次能够解决现有技术中关于喷施京尼平苷促进植物生长的喷施过程和喷施量的问题，并且喷施量取得了预料不到的技术效果。在叶面喷施京尼平苷对菠菜生长及各项生理指标的影响的各组实验中，通过数据分析，发现随着京尼平苷浓度的增加，菠菜叶绿素含量、菠菜可溶性总糖含量、菠菜可溶性蛋白含量均呈现先增加后减少的趋势，在京尼平苷浓度为25mg/l时达到最大值，且含量均高于对照组。根据实验数据推测京尼平苷之所以对菠菜生长具有促进作用，可能是因为京尼平苷促进了菠菜叶片叶绿素和可溶性蛋白的合成、积累，从而促进了叶片的光合作用对光能的吸收和传递，以及光合作用的酶促反应，从而增加了光合产物的输出。而光合产物主要是以可溶性糖形式运输，因此可溶性糖含量也增加。

附图说明

图1是京尼平苷对菠菜叶绿素a含量的影响；

图2是京尼平苷对菠菜叶绿素b含量的影响；

图3是京尼平苷对菠菜总叶绿素含量的影响；

图4京尼平苷对菠菜可溶性总糖含量的影响；

图5京尼平苷对菠菜可溶性蛋白含量的影响。

具体实施方式

实验方法：1播种及分组管理：2017年3月13日将菠菜种子放入冰箱，进行春化作用。2017年3月16日进行浸种，同时将营养土分装入40个花盆。2017年3月17日将浸泡过的种子播种到花盆，每盆10粒种子，并浇适量营养液。2017年4月5日大部分菠菜有三片叶子时，将长势相近的菠菜幼苗分为5组，分别在叶片上喷施0、10、25、50、100mg/l的京尼平苷溶液20ml，并在4月15日每组重复喷施相同浓度的京尼平苷20ml。在2017年4月25日进行相关数据的测定。

2实验设计

通过测定菠菜叶绿素含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量以及含水量这四个参数进行分析。每个实验分五组，每组进行三次重复并通过求平均值得出实验结果。

(1)叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量的测定：

实验方法：①用丙酮提取菠菜色素；②以80％丙酮为对照，分别在663nm、645nm处的测od值；③计算叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的质量浓度(mg/l)；④计算叶绿素含量：叶绿素含量＝质量浓度(mg/l)×提取液体积(l)×稀释倍数/(鲜重(g)。

(2)可溶性总糖的测定：

实验方法：①绘制葡萄糖标准曲线；②样品中可溶性糖的提取；③计算可溶性糖含量：样品中糖含量(g/100g鲜重)＝(查标准曲线所得糖含量(ug)×稀释倍数×100)/(样品重(g)×10⁶)

(3)可溶性蛋白含量的测定：

实验方法：①绘制牛血清蛋白标准曲线；②样品提取液中蛋白质浓度的测定；③可溶性蛋白含量计算：

样品中蛋白质含量＝(由标准曲线算得蛋白质含量×提取液总体积)/(侧样时加样量×样品鲜重×1000)(mg/g)

(4)鲜干重及含水率的测定：

①每组称取取菠菜叶片若干，记录鲜重；②将菠菜叶片包好，放入烘箱，在110℃烘15min，然后调至70℃过夜；③取出烘干后的叶片，记录干重；④根据公式计算菠菜叶片含水量：叶片含水量＝(叶片湿重-叶片干重)/叶片湿重。

3.结果

京尼平苷对菠菜叶绿素a含量的影响参见附图1，出当京尼平苷的浓度为25mg/l时，菠菜叶绿素a含量达到最大，为0.083mg/g，而对照组即当京尼平苷的浓度为0mg/l时，菠菜叶绿素a含量均小于实验组为0.057mg/g。

京尼平苷对菠菜叶绿素b含量的影响参见附图2，经京尼平苷处理过的实验组叶绿素b的含量均高于对照组，但在京尼平苷浓度为10mg/l、25mg/l和50mg/l、100mg/l时叶绿素b的含量值近乎相等，可能是因为菠菜叶绿素含量较少，组间趋势不明显。

京尼平苷对菠菜总叶绿素含量的影响参见附图3，当京尼平苷的浓度为25mg/l时，总叶绿素含量达到最大值，为0.114mg/g，在京尼平苷的浓度为0mg/l时，总叶绿素含量达到最小值，为0.086mg/g。且随着京尼平苷浓度的增大，总叶绿素含量呈先增加后减小的趋势，即低浓度的京尼平苷对总叶绿素含量的增加有促进作用，在京尼平苷的浓度为100mg/l时，总叶绿素含量下降到为0.089mg/g。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，其含量反映了植物光合能力的强弱。从图中可以看出，用京尼平苷处理过的菠菜其叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均高于对照组，且随着京尼平苷浓度的增加都呈先增加后减少的趋势，说明低浓度的京尼平苷对菠菜叶绿素含量的增加有促进作用。在京尼平苷浓度为0mg/l时，叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均达到最小值，分别为：0.057mg/g、0.028mg/g、0.086mg/g，在京尼平苷浓度为25mg/l时，叶绿素a、和总叶绿素含量均达到最大值，分别为：0.083mg/g、0.114mg/g，而在京尼平苷浓度为100mg/l时，叶绿素a、和总叶绿素含量均又下降到：0.060mg/g、0.089mg/g。但对于叶绿素b，在京尼平苷浓度为10mg/l和25mg/l、50mg/l和100mg/l叶绿素b的含量相等，可能是因为叶绿素b含量较少，组与组之间的差距较小，因此存在误差。由上述数据可知低浓度的京尼平苷对菠菜叶片叶绿素含量的增加具有促进作用。由于本次实验采用的菠菜种植在室内，而且植株较幼嫩，因此可能对实验结果有一定的影响。

京尼平苷对菠菜可溶性总糖含量的影响见附图4，在作物的碳素营养中，作为营养物质主要是指可溶性糖和淀粉。可溶性糖是植物植物生长发育和基因表达的重要调节因子，它不仅是能量来源和结构物质，而且在信号传导中具有初级信使作用。它的主要作用有以下几点：调节植物渗透压，在干旱条件下，可溶性糖作为小分子的化合物可以减缓由胁迫造成的生理代谢不平衡，由于可溶性糖分子的存在细胞可以维持较高渗透压，从而减少水分的散失，保证细胞生命活动的正常进行；糖类还参与植物花转变的调控、叶片衰老的调控、氮代谢的调控等多种调控，因此可溶性糖含量也是菠菜的一个重要生理指标。由附图4可知，经京尼平苷处理过的菠菜可溶性糖含量均高于对照组，且随着京尼平苷浓度的增大，可溶性糖含量均呈现先增加后减少的趋势，在京尼平苷浓度为25mg/l时，菠菜含糖量达到最大值0.753(g/100g鲜重)，在京尼平苷浓度为0mg/l时，菠菜含糖量达到最小值0.647(g/100g鲜重)，而在京尼平苷浓度为100mg/l时，菠菜含糖量下降到0.691mg/l。由上述数据可知低浓度的京尼平苷对菠菜叶片可溶性糖含量的积累具有促进作用。

京尼平苷对菠菜可溶性蛋白含量的影响参见附图5，可溶性蛋白是植物体内氮素存在的主要形式，许多可溶性蛋白质是构成植物中酶的重要组成部分，参与植物多种生理生化代谢过程的调控，与植物的生长发育、成熟衰老，抗病性、抗逆性密切相关，因此可溶性蛋白是菠菜一个重要的生理生化指标。从附图5中可以看出经京尼平苷处理过的菠菜可溶性蛋白含量均高于对照组，且随着京尼平苷浓度的增大，可溶性蛋白含量均呈现先增加后减少的趋势，在京尼平苷浓度为25mg/l时，样品中蛋白质含量达到最大值为0.021mg/g，在京尼平苷浓度为0mg/l时，样品中蛋白质含量达到最小值为0.012mg/g，而在京尼平苷浓度为100mg/l时，样品中蛋白质含量下降到0.013mg/g。由上述数据可知低浓度的京尼平苷可促进菠菜叶片可溶性蛋白含量的增加。

上述内容仅为本发明的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。