CN114982563B - 一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法：在芝麻菜的生长期内施用甘氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、苏氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺中任意一种有机酸；其中甘氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是60~120 mg·L‑1；组氨酸、天冬氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是30~60 mg·L‑1。本发明通过向芝麻菜精确施用氨基酸，并提供了适宜的氨基酸种类、氨基酸用量和施用时期，可大大提高芝麻菜叶片芝麻菜苷的含量。
Description
一、技术领域
本发明涉及的是蔬菜栽培领域，具体涉及一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法。
二、背景技术
芝麻菜(Eruca sativa L.)，又名火箭生菜、色拉菜、紫花芥、芸芥、德国芥菜、香油罐等，是十字花科(Cruciferae)芝麻菜属(Eruca Mill)一年生草本植物，原产欧洲南部，广泛分布于北美、亚洲、欧洲及非洲地区，我国河北、黑龙江、山西、辽宁、云南等地也有种植。芝麻菜生长周期短(40～60d)，较耐热、耐寒、耐旱和盐碱，在北方地区露地种植与温室种植面积很广。芝麻菜的用途十分广泛，其叶、根有食用价值与药用价值，种子可榨油。
芝麻菜全株具有浓烈的芝麻香味，营养价值丰富，富含草酸、苹果酸、对氨基苯磺酸、天冬氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸、丙氨酸等有益氨基酸和蔗糖、山梨糖、乳糖等糖类以及钾、钙、钠、铁等微量元素，同时含有胡萝卜素、维生素C、膳食纤维、类黄酮、硫苷(GLs)等功能性成分，对治疗尿石症、胃溃疡、肠炎、呕吐、结膜炎、夜盲症、青光眼等，均收到了较好疗效。中医称其种子为葶苈子，加水浸泡后有透明状黏液层。GLs具有抗氧化、抗癌等作用，芝麻菜中主要含有的GLs为4－甲硫基丁基硫苷(Glucoerucin，GER，简称芝麻菜苷)，其主要功能性水解产物为芝麻菜素(Erucin，ERU)。“Erucin”最早出现于1949年，原指甘油芥酸酯(芥酸精)，是芥酸(erucic acid)和甘油形成的酯，Dierucin和Trierucin分别代表甘油和芥酸形成的二酯和三酯。直到1992年，Zhang Yuesheng在研究十字花科蔬菜抗癌成分的时候，才重新定义Erucin为十字花科蔬菜中的一种成分，化学结构式为4-(甲基)丁基异硫氰酸盐。2005年Barillari等研究发现芝麻菜种子(rocket seeds)、芝麻菜芽(rocket sprouts)中芝麻菜苷(glucoerucin，GER)占总硫代葡萄糖苷含量分别为95％和79％，而且在成熟的芝麻菜叶(rocket adult leaves)中也含有较多的芝麻菜苷。芝麻菜苷进入人体后被蔬菜中或体内肠道中硫代葡萄糖苷酶(黑芥子酶)水解生成芝麻菜素。芝麻菜素对诱导II相酶的表达起到解毒、抑制癌细胞增殖、诱导细胞凋亡、保护DNA免受外源化合物破坏、直接抗氧化等作用，被认为是癌症的化学预防剂(chemopreventive agent，CPA)，有可能成为新的抗癌物质。
氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。氨基酸对植物的营养贡献不只是提供氮源，还对植物的生理代谢有不可低估的影响。虽然土壤环境中的氮80％以上是以有机态形式存在的，但过去人们认为植物是不能利用有机态氮的。直到十九世纪末以后不断有研究结果表明植物能够吸收一定量的氨基酸并加以利用，且氨基酸在植物体内的相关生理学效应和机制被进一步认识，这也带动了氨基酸肥料的发展。
虽然植物能够利用氨基态氮在很长时间内就被证实和认同，但早期的研究比较缓慢。随着现代生物技术的不断进步，特别是同位素示踪技术和显微放射显影技术等在生物学研究领域的应用，使广大学者对植物吸收利用氨基态氮得以更深入的研究，并取得了较大进展。综合相关研究成果，主要有以下几点：(1)植物能够直接吸收氨基酸；(2)植物对不同氨基酸的吸收能力不同；(3)并不是所有的氨基酸都对植物生长有促进作用，有些氨基酸可能对植物生长有抑制作用；(4)植物吸收氨基酸后能够在体内转化合成其他氨基酸；(5)有些植物吸收利用氨基酸与环境中无机氮源和氨基酸态氮供应量有关，且对吸收利用的氨基酸有选择性；(6)不同植物对氨基酸态氮的吸收实验表明，不仅植物的根能吸收氨基酸，有些植物的茎叶也能吸收氨基酸；(7)植物与土壤中的微生物对氨基酸的吸收有一定的竞争关系。
植物体内也有氨基转换作用和脱氨基作用。氨基转换作用是一种氨基酸的氨基被转移到一种酮酸的酮基上，而使之氨基化的反应，接受体即变成一种新的氨基酸，而供给体则变成另一种酮酸。由于氨基酸在植物体内的转化代谢较为复杂，一些中间代谢过程还没有研究清楚。但现有试验结果表明以下几点：(1)一些作物除能通过转氨基作用、脱氨基作用进行氨基酸转化外，还能通过三羧酸循环、糖酵解和其它代谢途径形成有机酸、糖等产物，最后转化为蛋白质等植物的组成部分；(2)植物对氨基酸的代谢可能从根部就发生转氨基作用，并能向其他部位转运。氨基酸的再分布需要载体。氨基酸在植物机体内的再分布并不是均匀的，不同氨基酸种类和不同组织器官中有差异。
张夫道等在以不同种氨基酸与酰胺作氮源研究了氨基酸对水稻生长的影响，结果表明：在蛋氨酸和苯丙氨酸中生长的稻苗生长的较差，低于硫酸铵对照组。丙氨酸、谷氨酰胺、组氨酸的营养作用超过硫酸铵对照组，精氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸与硫酸铵对照组差异不显著。许玉兰等的研究表明，单独或混合施用亮氨酸和甘氨酸均能使稻苗干物重明显增加，且混合使用优于单独施用。刘庆城等以氨基酸混合液喷施芹菜茎叶，结果表明：氨基酸的肥效比等氮量的无机氮肥高50％左右。对有些作物施用氨基酸后，多数氨基酸的肥效不如应用等氮量的无机肥料，如以18种氨基酸单独喷施处理芹菜叶面的试验中就表现出这种现象，甚至丙氨酸、丝氨酸对芹菜的正常生长有一定的抑制作用。吴良欢等采用谷氨酸、甘氨酸、NH4－N作为氮源进行水稻培养试验，结果表明：氨基酸态氮可促进水稻体内氨基酸转氨酶和脱氢酶的活性，氨基酸态氮要高于NH4－N，而两种氨基酸中，谷氨酸优于甘氨酸。Aslam等研究了天门冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸和天门冬酰胺处理大麦根后，大麦根对硝酸盐吸收和还原***的影响，发现所有氨基酸都抑制了根对NO的吸收，只是抑制程度不同而己。陈振德等发现土壤施用L-色氨酸后，甘蓝对氮素的吸收能力明显提高了，植株氮浓度平均提高7.2％，与对照相比平均提高17.4％，氮素向植株球叶的运转和分配能力也明显提高。Kinnersley等用加入谷氨酸、L-氨基丁酸的复合肥料，发现增加了肥效，对植株生长、营养吸收、单产等均有促进作用。综上所述不同氨基酸和植物种类所产生的生理效应不同。
许玉兰等发现施用亮氨酸和甘氨酸能够提高水稻幼苗的干物质重量。在用18种氨基酸单独叶面喷施处理芹菜的试验中，单独喷施效果不如混合氨基酸的肥效，也低于等氮量的无机氮肥(硫酸铵)。李潮海等用氨基酸混合液拌种结果表明，对各项生长指标均有一定的增强作用。Zahir等试验表明，色氨酸能够提高马铃薯对氮的吸收和块茎中氮、磷、钾的浓度，但这种提高与色氨酸的浓度有关。Arshad等对棉花的研究中发现，土施一定浓度的色氨酸能够使棉花的各项生长指标显著提高。Sarwar等研究结果表明，以2.0×10-3mg·kg-1土施L-色氨酸对玉米得株高、节间距、茎杆的鲜重均有增强作用。陈振德等发现在移植前一周土施L-色氨酸，能够使甘蓝产量和干物质积累提高。Frankenberger等通过试验发现，施用3.0mg·kg-1浓度的L-色氨酸会使萝卜肉质根产量比对照组高出31％，根冠比则比对照高出10％。西瓜和甜瓜的单瓜重平均增重43％和36％。杨晓红等发现，氨基酸叶面肥对多种叶类蔬菜有显著的增产且改善品质的作用。
在蔬菜生产上方面，氨基酸的应用已经较为广泛，已有相关试验证明一些蔬菜可以直接吸收氨基酸，但不同氨基酸对同一种蔬菜的效果不同，其中有些可以很好的利用氨基酸，达到更好的生长效果。例如，张政以黄瓜为试验材料，证明甘氨酸可以被黄瓜直接吸收利用；刘伟以小白菜为试验材料，在以无机氮、氨基酸态氮作为氮源进行试验，得出了氨基酸作用顺序为甘氨酸＞谷氨酸＞丙氨酸＞亮氨酸。还有以番茄作为试验材料的试验，得出谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸逐渐降低营养效果，表明不同氨基酸对同一种蔬菜营养效果不同。
鉴于不同氨基酸对同种作物营养效果就存在明显差异，有必要研究芝麻菜在不同氨基酸种类、用量和施用时期条件下叶片芝麻菜苷含量的变化规律，旨在探明一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，满足食药兼用的保健芝麻菜优质、高产栽培的需要。
三、发明内容
本发明的目的是提供了一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法用于解决芝麻菜生产中氨基酸适宜施用种类、施用浓度以及施用时期问题，也是影响芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的核心问题。
为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法：在芝麻菜的生长期内施用甘氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、苏氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺中任意一种有机酸。
上述方案中有机酸为甘氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸中任意一种有机酸，其中甘氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是60～120mg·L-1；组氨酸、天冬氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是30～60mg·L-1。
上述方案中有机酸施用方法：在芝麻菜出苗后10d，施用60mg·L-1天冬氨酸、60mg·L-1甲硫氨酸中任意一种，芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后25d，施用120mg·L-1甲硫氨酸、120mg·L-1甘氨酸、120mg·L-1谷氨酸中任意一种，芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后40d，施用120mg·L-1谷氨酸、60mg·L-1组氨酸中任意一种，芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量最高。
上述方案中提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸。
上述方案中提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸。
上述方案中提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120mg·L-1谷氨酸。
上述方案中提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120mg·L-1谷氨酸。
上述方案中提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60mg·L-1组氨酸。
上述方案中提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60mg·L-1组氨酸。
有益效果：
1、本发明通过向芝麻菜精确施用氨基酸，并提供了适宜的氨基酸种类、氨基酸用量和施用时期，可大大提高芝麻菜叶片芝麻菜苷的含量。芝麻菜苷具有良好的抗氧化性，有解毒、抑制癌细胞增殖、诱导细胞凋亡、保护DNA免受外源化合物破坏等作用，被认为是癌症的化学预防剂，有可能成为新的抗癌物质，其在医疗保健方面具有良好的应用前景。
2、本发明在芝麻菜生产中应用该种氨基酸施用方法，能够提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量，为保健型芝麻菜快速开发提供技术保障。
四、具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明：
实施例1：
这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法：在芝麻菜的生长期内施用甘氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、苏氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺中任意一种有机酸，这13种氨基酸对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用最显著。
实施例2：
这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法：有机酸为甘氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸中任意一种有机酸，其中甘氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是60～120mg·L-1；组氨酸、天冬氨酸中任意一种有机酸的浓度范围是30～60mg·L-1。
实施例3：
这种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法：在芝麻菜出苗后10d，施用60mg·L-1天冬氨酸、60mg·L-1甲硫氨酸中任意一种，芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后25d，施用120mg·L-1甲硫氨酸、120mg·L-1甘氨酸、120mg·L-1谷氨酸中任意一种，芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后40d，施用120mg·L-1谷氨酸、60mg·L-1组氨酸中任意一种，芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例4：
这种提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例5：
这种提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例6：
这种提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例7：
这种提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例8：
这种提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60mg·L-1组氨酸，芝麻菜生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
实施例9：
这种提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60mg·L-1组氨酸，芝麻菜生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量最高。
本申请中芝麻菜生长前期为芝麻菜出苗后10～25d；芝麻菜生长中期为芝麻菜出苗后25～40d；芝麻菜生长后期为芝麻菜出苗后40～55d。
为了验证本发明的效果，进行了保密性实验，具体如下：
实验1：
本实验说明不同氨基酸不同用量对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。
供试品种为大叶芝麻菜，购于铁岭市农业科学院。试验时将种子经清水浸种5～6h，在20～25℃条件下催芽，约2d出芽。
选择肥沃、疏松、保水力强、排灌方便的土壤，亩施腐熟有机肥1000～1500kg、复合肥50kg，充分混匀后整地作畦。畦宽110cm，高20～30cm。因芝麻菜种子细小，土壤要深耕细耙，精细整地，做到畦平土细。播种前浇透底水，种子条播，行距8～12cm开浅沟播种，播后覆土1cm左右。播后4～5d即可齐苗，出苗后5～7d进行定苗，行距50cm，株距8～10cm。
试验中共采用20种氨基酸，分别为甘氨酸(Glycine，Gly)、亮氨酸(Leucine，Leu)、甲硫氨酸(Methionine，Met)、酪氨酸(Tyrosine，Tyr)、组氨酸(Hlstidine，His)、苏氨酸(Threonine，Thr)、丙氨酸(Alanine，Ala)、异亮氨酸(Isoleucine，Ile)、色氨酸(Tryptophane，Trp)、半胱氨酸(Cysteine，Cys)、赖氨酸(Lysine，Lys)、天冬氨酸(Asparticacid，Asp)、缬氨酸(Valine，Val)、苯丙氨酸(Phenylalanine，Phe)、脯氨酸(Proline，Pro)、丝氨酸(Serine，Ser)、谷氨酸(Glutamic acid，Glu)、精氨酸(Argnine，Arg)、谷氨酰胺(Glutamine，Gln)和天冬酰胺(Asparagine，Asn)，每种氨基酸均设置6个浓度梯度，分别为0、30、60、120、240、480mg·L-1。
芝麻菜出苗后10d，叶面喷施各种浓度的氨基酸，出苗后55d集中采收，利用高效液相色谱－串联质谱(HPLC-MS/MS)检测法测定芝麻菜叶片芝麻菜苷含量。
如表1所示：经过不同氨基酸叶面喷施处理后，甘氨酸(Gly)、亮氨酸(Leu)、甲硫氨酸(Met)、组氨酸(His)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、天冬氨酸(Asp)、缬氨酸(Val)、苯丙氨酸(Phe)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、天冬酰胺(Asn)等13种氨基酸对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生促进作用；酪氨酸(Tyr)、异亮氨酸(Ile)、色氨酸(Trp)、赖氨酸(Lys)、脯氨酸(Pro)、丝氨酸(Ser)、精氨酸(Arg)等7种氨基酸对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生抑制作用。
在对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生促进作用的13种氨基酸中，甘氨酸(Gly)、甲硫氨酸(Met)、组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)等5种氨基酸对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用最显著。其中甘氨酸(Gly)、甲硫氨酸(Met)、谷氨酸(Glu)对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用的最佳浓度范围是60～120mg·L-1，组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用的最佳浓度范围是30～60mg·L-1。
结果表明，适宜氨基酸及其适宜浓度对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量提高有一定的促进作用。
表1不同氨基酸不同用量对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响(μg·g-1)
注：表中同一列/行数据按由高到低顺序依次循环比较，数据的上标/下标分别表示同一列/行间的差异性。数据上标表示同一列比较，下标表示同一行比较，小写字母表示差异显著(P＜0.05)。
实验2：
本实验说明不同氨基酸种类和用量对不同生长时期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。
在结果(一)筛选出来的5种对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的氨基酸及其适宜浓度基础上，分别将基于适宜施用浓度基础之上的5种氨基酸设置不同处理时期，研究氨基酸不同施用时期对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响，试验方法同上。
设置3个试验，分别研究不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜不同生长时期叶片芝麻菜苷含量的影响，试验均以不施用氨基酸处理为对照(CK)。试验1在芝麻菜出苗后10d喷施不同种类和用量的氨基酸，在出苗后25d采收，研究不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量的影响；试验2在芝麻菜出苗后25d分别喷施不同种类和用量的氨基酸，在出苗后40d采收，研究不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的影响；试验3在芝麻菜出苗后40d喷施不同种类和用量的氨基酸，在出苗后55d采收，研究不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的影响。
如表2所示：在芝麻菜出苗后25d，不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量存在一定差异。与对照(CK)相比，不同种类和用量的氨基酸处理均对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用。其中，60mg·L-1天冬氨酸(Asp)、60mg·L-1甲硫氨酸(Met)对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用，二者均显著高于其他处理。其次对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的是30mg·L-1天冬氨酸(Asp)、60和120mg·L-1甘氨酸(Gly)、120mg·L-甲硫氨酸(Met)。
表2不同氨基酸不同用量对芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量的影响
注：表中同一列数据按由高到低顺序依次循环比较，数字后小写字母表示同种氨基酸在不同施用浓度和施用时期配合条件处理间的差异显著性(P＜0.05)，下同。
表3不同氨基酸不同用量对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的影响
如表3所示：在芝麻菜出苗后40d，不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量存在一定差异。与对照(CK)相比，不同种类和用量的氨基酸处理均对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用。其中，120mg·L-1甲硫氨酸(Met)、120mg·L-1甘氨酸(Gly)、120mg·L-1谷氨酸(Glu)对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用，三者均显著高于其他处理。其次对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的是60mg·L-1甘氨酸(Gly)、60mg·L-1甲硫氨酸(Met)、、60mg·L-1谷氨酸(Glu)。
如表4所示：在芝麻菜出苗后55d，不同种类和用量的氨基酸对芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量存在一定差异。与对照(CK)相比，不同种类和用量的氨基酸处理均对芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用。其中，120mg·L-1谷氨酸(Glu)、60mg·L-1组氨酸(His)对芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用，二者均显著高于其他处理。其次对芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的是120mg·L-1甘氨酸(Gly)、60mg·L-1谷氨酸(Glu)、30mg·L-1组氨酸(His)。
表4不同氨基酸不同用量对芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的影响
实验3：
本实验说明氨基酸适宜种类和用量在不同生长时期施用对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。
结果(二)显示，芝麻菜在不同生长时期叶片芝麻菜苷含量不同，表现为生长前期叶片芝麻菜苷含量较低、生长中期最高、生长后期又下降的变化特点，针对芝麻菜在生产上不同的采收时期(生长中期或生长后期)，以结果(二)筛选出来的对芝麻菜生长前期、生长中期、生长后期叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的氨基酸适宜种类及用量基础上，研究不同种类和用量的氨基酸组合施用对生长中期和生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。
设置2个试验，在芝麻菜生长中期和生长后期，分别研究不同种类和用量的氨基酸组合施用对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响，试验均以不施用氨基酸处理为对照(CK)。试验1在芝麻菜生长前期即出苗后10d分别施用结果(二)筛选出来的对芹菜生长前期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用的2种适宜用量的氨基酸(即60mg·L-1天冬氨酸和60mg·L-1甲硫氨酸)、生长中期即出苗后25d分别施用结果(二)筛选出来的对芹菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用的3种适宜用量的氨基酸(即120mg·L-1甲硫氨酸、120mg·L-1甘氨酸、120mg·L-1谷氨酸)，在出苗后40d采收，研究不同种类和用量的氨基酸组合施用对生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。试验2在芝麻菜生长前期即出苗后10d分别施用结果(二)筛选出来的对芹菜生长前期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用的2种适宜用量的氨基酸(即60mg·L-1天冬氨酸和60mg·L-1甲硫氨酸)、生长中期即出苗后25d分别施用结果(二)筛选出来的对芹菜生长中期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用的3种适宜用量的氨基酸(即120mg·L-1甲硫氨酸、120mg·L-1甘氨酸、120mg·L-1谷氨酸)、生长后期即出苗后40d分别施用结果(二)筛选出来的对芹菜生长后期叶片芝麻菜苷含量具有促进作用的2种适宜用量的氨基酸(即120mg·L-1谷氨酸、60mg·L-1组氨酸)，在出苗后55d采收，研究不同种类和用量的氨基酸组合施用对生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响。
表5氨基酸适宜种类和用量在不同生长时期施用对生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响
如表5所示：在芝麻菜生长前期、生长中期分别施用结果(二)筛选出来的对其叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的氨基酸种类和用量组合，在出苗后40d采收，不同组合对生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用存在一定差异，生长前期、生长中期不同种类和用量氨基酸组合处理下芝麻菜叶片芝麻菜苷含量均显著高于对照(CK)，表现出各组合均对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量提高具有促进作用。其中，处理1即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)、处理3即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)对芹菜叶柄中芹菜素含量具有显著促进作用，二者均显著高于其他处理，是更加适宜的组合。
表6氨基酸适宜种类和用量在不同生长时期施用对生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的影响
如表6所示：在芝麻菜生长前期、生长中期、生长后期分别施用结果(二)筛选出来的对其叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用的氨基酸种类和用量组合，在出苗后55d采收，不同组合对生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用存在一定差异，生长前期、生长中期、生长后期不同种类和用量氨基酸组合处理下芝麻菜叶片芝麻菜苷含量均显著高于对照(CK)，表现出各组合均对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量提高具有促进作用。其中，处理1即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、处理5即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、处理2即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)、处理6即生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用，四者均显著高于其他处理，是更加适宜的组合。
上述数据表明，氨基酸不同施用方法对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量存在一定差异。
首先，20种氨基酸中，13种对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生促进作用，7种对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生抑制作用。在对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量产生促进作用的13种氨基酸中，甘氨酸(Gly)、甲硫氨酸(Met)、组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)等5种氨基酸对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用最显著。其中甘氨酸(Gly)、甲硫氨酸(Met)、谷氨酸(Glu)对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用的最佳浓度范围是60～120mg·L-1，组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用的最佳浓度范围是30～60mg·L-1。
其次，氨基酸不同种类和用量对芝麻菜不同生长时期叶片芝麻菜苷含量存在一定差异。其中，60mg·L-1天冬氨酸(Asp)、60mg·L-1甲硫氨酸(Met)对芝麻菜生长前期(即出苗后10～25d)叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用；120mg·L-1甲硫氨酸(Met)、120mg·L-1甘氨酸(Gly)、120mg·L-1谷氨酸(Glu)对芝麻菜生长中期(即出苗后25～40d)叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用；120mg·L-1谷氨酸(Glu)、60mg·L-1组氨酸(His)对芝麻菜生长后期(即出苗后40～55d)叶片芝麻菜苷含量具有显著促进作用。
再次，芝麻菜生长前期和生长中期不同种类和用量氨基酸配合施用，对生长中期芝麻菜叶片中的芝麻菜苷含量存在一定差异，各配合施用对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量提高均具有促进作用。生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)对生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用最显著。
因此，在芝麻菜生产上，为提高生长中期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量，氨基酸施用方法是上述各种配合施用组合均可，但生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)更为适合。
最后，芝麻菜生长前期、生长中期、生长后期不同种类和用量氨基酸配合施用，对生长后期芝麻菜叶片中的芝麻菜苷含量存在一定差异，各配合施用对芝麻菜叶片芝麻菜苷含量提高均具有促进作用。生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)对生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量促进作用最显著。
因此，在芝麻菜生产上，为提高生长后期芝麻菜叶片芝麻菜苷含量，氨基酸施用方法是上述各种配合施用组合均可，但生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1甲硫氨酸(Met)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)、生长前期施用60mg·L-1天冬氨酸(Asp)+生长中期施用120mg·L-1谷氨酸(Glu)+生长后期施用60mg·L-1组氨酸(His)更为适合。
芝麻菜是一种食药兼用的保健蔬菜，芝麻菜中的芝麻菜苷具有良好的抗氧化性，有解毒、抑制癌细胞增殖、诱导细胞凋亡、保护DNA免受外源化合物破坏等作用，被认为是癌症的化学预防剂，有可能成为新的抗癌物质，其在医疗保健方面具有良好的应用前景，正日益引起科研工作者的普遍关注。氨基酸在农业领域也正不断扩展其应用空间，但不同氨基酸对不同作物类型营养效果存在明显差异。各类氨基酸都会影响芝麻菜的生长和发育，进而影响其芝麻菜苷含量。因此，在保健型芝麻菜生产中应用该种氨基酸施用方法，能够提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量，为保健型芝麻菜快速开发提供技术保障。
Claims (7)
1.一种提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：在芝麻菜出苗后10 d，施用60 mg·L-1天冬氨酸、60 mg·L-1甲硫氨酸中任意一种，芝麻菜生长前期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后25d，施用120 mg·L-1甲硫氨酸、120 mg·L-1甘氨酸、120 mg·L-1谷氨酸中任意一种，芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量最高；在芝麻菜出苗后40 d，施用120 mg·L-1谷氨酸、60 mg·L-1组氨酸中任意一种，芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量最高。
2.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1甲硫氨酸。
3.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长中期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸， 芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1谷氨酸。
4.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120 mg·L-1谷氨酸。
5.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸， 芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用120mg·L-1谷氨酸。
6.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1甲硫氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60 mg·L-1组氨酸。
7.根据权利要求1所述的提高芝麻菜叶片芝麻菜苷含量的氨基酸施用方法，其特征在于：提高芝麻菜生长后期叶片芝麻菜苷含量的有机酸施用方法：芝麻菜出苗后10d施用60mg·L-1天冬氨酸，芝麻菜出苗后25d施用120 mg·L-1谷氨酸，芝麻菜出苗后40d施用60mg·L-1组氨酸。
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