“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑對紅花檵木凍害恢復的研究

孫銘遠

(上海萬科物業服務有限公司，上海 200241)

紅花檵木(拉丁學名：Loropetalumchinensevar.rubrum)又名紅繼木、紅梽木、紅桎木、紅檵花、紅梽花、紅桎花和紅花繼木，為金縷梅科、檵木屬檵木的變種，常綠灌木或小喬木。多分枝,小枝有星毛。葉革質,卵形,長2～5 cm,寬1.5～2.5 cm,先端尖銳，基部鈍,不等側,上面略有星毛或禿凈，布有光澤,下面被星毛,稍帶力白色;側脈5對，表面明顯,背面突起;全緣,葉柄長2～5 mm，有星毛。托葉膜質,三角狀披針形,長3～5 mm,寬1.5～2 mm,早落?；?～8朵,簇生,成頭狀或穗狀花序,有短花梗,肉紅色,比新葉先展開,或與新葉同時開放,秋花比新葉后展開;花序柄長約1 cm,被毛;苞片線形,長3 mm;萼筒杯狀,被星毛,萼片卵形,長約2 mm,花后脫落;花瓣4～5瓣,帶狀,長1～2 cm,先端圓或鈍;雄蕊4個,花絲極短,藥隔突出成角狀;退化雄蕊4個,鱗片狀,與雄蕊互生;子房完全下位,被星毛,花柱極短,長約1 mm;胚珠1個,垂生于心皮內上角。蒴果卵圓形,長7～8 mm,寬6～7 mm,先端圓,被褐色星狀絨毛;萼筒長,為蒴果的2/3。種子卵圓形,長4～5 mm,黑色,發亮。春花一般3-4月開放[1],花期3-4月，花期長，約30～40 d，國慶節前后能再次開花。是優良的觀花色帶植物，廣泛應用于綠籬、色塊和模紋花壇中。紅花檵木主要分布于長江中下游及以南地區，作為觀花賞葉的常用園林綠化植物在這些地區綠籬和色帶植物中得到廣泛的應用。

野生紅花檵木具有極強的忍受高溫能力。據湖南省森林植物園記載:當盛夏氣溫升至40 ℃時,能正常生長,在氣溫高達45 ℃的環境條件下能安全生存,同樣野生紅花檵木的耐寒力也表現較強,氣溫降至-15 ℃,能正常在露地越冬,氣溫繼續下降至-20 ℃時,依然能安全度過嚴寒期[2]。

城市園林綠化中所用栽植的紅花檵木具有喜光，喜溫暖濕潤氣候，稍耐陰，耐瘠薄適應性強，耐干旱，不耐寒冷，可耐受-5 ℃低溫，抗污染，耐修剪，樹蔭下葉片易變綠等特點，適宜在肥沃微酸性的土壤中生長。在一般情況下不會發生凍害，但是在上海地區2021年1月6日-8日的低溫過程中，大面積的紅花檵木發生了較嚴重的凍害，對紅花檵木的生長和現場的花鏡綠化等都造成了較為嚴重的影響。

殼寡糖(chitosanoligosaccharide/chitooligosaccharide，COS)，又稱低聚葡萄糖胺、低聚氨基葡萄糖等，具有獨特的生物活性，但一直以來，殼寡糖的分子量范圍規定很模糊，相對分子質量從幾百到幾萬的氨基葡萄糖聚合物都被稱為“殼寡糖”，而相對分子質量幾百的“殼寡糖”與相對分子質量幾萬的“殼寡糖”從理化性質到生物活性都有很大的差異，很容易引起混亂。因此該文中所討論的殼寡糖是指聚合度為2～10的氨基葡萄糖聚合物[3]。由殼聚糖降解而形成，是天然糖類物質中唯一大量存在的堿性氨基多糖，水溶性好，易吸收[4]。

近年來，殼寡糖作為生物農藥在防病和抗病方面倍受重視。此外，殼寡糖還能作為誘導劑，激發植物的防御反應，比如，誘導植物抗病相關酶活性的增強，或提高植物體內抗病相關物質，比如，酚類化合物的合成[5-6]。殼寡糖近年來在果樹、蔬菜及許多經濟作物上都有研究與應用，2002年趙小明博士等[7]研究發現2%的氨基寡糖的300倍液對蘋果花葉病的田間防治效果可達93.85%，西北農林科技大學李培琴副教授 等[8]研究殼寡糖對花椒干腐病菌F.sambucinum的抑菌活性，發現殼寡糖對F.sambucinum的生長具有較強的體外抑制活性。但在園林植物上鮮見研究與報導，“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑針對作物苗期生長階段免疫力低下、逆境適應能力弱和根系發育不良等相關問題，以中國科學院乙?；{控創新技術制備的第五代寡糖為核心成分，與多種生理調控因子科學配比研制而成?！昂Ｖ恰泵庖咴鰪娦蜌す烟巧镏苿┮环矫婺苡行Х赖蜏乩浜?，可降低植物細胞內水分的冰點，預防細胞損傷，提高植物的抗低溫能力?？梢种萍毎愇镔|的過氧化作用，減輕細胞損傷?？商岣咧参镒陨砀鞣N抗氧化酶的活性，以抵御外界不良因素的影響；另一方面可以快速恢復冷害損傷，發生冷害后使用“海之星”免疫增強型，可促進葉綠素的合成，提高植物的光合功能，迅速提升植物長勢，促進新生組織的快速形成，以減輕冷害對植物造成的影響。最后，“海之星”免疫增強型可以有效提升苗期抗逆能力，提高作物苗期免疫力，提升其光合效率和呼吸效率，并促進作物苗期根系發育，從而顯著提升作物苗期的抗逆能力。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗場地位于上海市普陀區古浪路288弄中環名品公館小區，園區綠化面積廣闊，其中該次受凍害影響的紅花檵木約2 000 m2。普陀區屬北亞熱帶南緣季風海洋型氣候，常年溫和濕潤，冬暖夏涼，光照充足。年平均氣溫16.1 ℃ ，最冷為1月份，平均溫度5.5 ℃。2021年初的低溫寒潮中 1月6日-8日48小時最低氣溫降溫幅度可達8～10℃，市區早晨最低氣溫-6 ℃左右；8日和9日早晨，郊區-9 ℃～-7 ℃，有嚴重冰凍。7日凌晨至9日上午氣溫在0°以下，持續時間長達60 h左右。陸地偏北最大陣風可達6～7級，長江口區和沿江沿海地區8～9級，洋山港區和上海市沿海海面9～10級，持續低溫加上大風致使該現場多處紅花檵木遭受凍害，受損程度嚴重。

1.2 試驗材料

“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑 (NA-COS)。產品規格：200 mL；目標作物：作物幼苗、名貴中藥材及花卉；產品特點：激活植物細胞水楊酸和茉莉酸等免疫途徑，增強幼苗的抗病能力；調控植物細胞ABA抗逆途徑，提高花卉逆境適應能力；非激素促進毛細根發育，齊苗、壯苗和成苗率高。保證活性成分分析見表1。

表1 “海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑(NA-COS)保證活性成分分析表

紅花檵木，源自上海市普陀區古浪路288弄中環名品公館小區綠化現場?，F場紅花檵木品系屬于圓葉淡紫系，亦稱做綠葉紅花。該品系的特點是長勢健壯，葉片呈圓形或者橢圓形，其葉幅一般在2 cm×1.5 cm，是原生大葉型品種，春天所發嫩葉呈淡紫紅色，隨著氣溫的升高，葉片全部轉變為綠色，經秋亦不返紅?；ńz長2.5～3 cm，寬8 mm，春花與秋花同樣茂盛,顯得絢麗多姿,是本種的一大特點，是綠化苗木的優良品種[9]。

1.3 試驗方法

1.3.1 操作方法

用量杯量取20 mL“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑原液，之后倒入至背負式手壓噴霧器后加水至15 L，配制成750倍溶液，對中環名品小區發生凍害的紅花檵木綠籬全株噴施750倍“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑溶液；選擇無雨風小的天氣，分別于2021年3月3日、3月10日和3月15日，共連續進行3次。

1.3.2 注意事項

適宜在晴朗的天氣下噴施，在清晨和傍晚時使用最佳，如噴施后4 h內下雨，要進行補噴可以和大多數農藥(強酸和強堿農藥除外)混合使用。與其他農藥混配時，如產生沉淀則停止使用。在混合使用前要做好小面積試驗，防止發生不良反應，確認無問題后再大面積使用。與農藥混配使用能夠顯著提高藥效，其他農藥需減量使用，最多可減少1/3。與其他農藥混用時應采用2次稀釋法配制藥液?；煊脮r應先將其他農藥和葉面肥混勻，再加入本品混勻。

1.4 數據處理

采用 SPSS軟件對試驗數據進行方差分析、相關性分析及顯著性分析，簡單統計分析采用Excel2006處理。

2 結果與分析

(1)未噴施“海之星”殼寡糖生物制劑前葉片長、寬、枝條長度

取樣時間為2021年3月3日，紅花檵木的葉片枯萎、顏色暗淡，平均葉片長24 mm，寬17 mm，枝條萎蔫、生長緩慢，平均枝條長度為86.67 mm,無花芽。

(2)第1次噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑7 d后葉片長、寬、枝條長度

取樣時間為2021年3月10日取樣時，發現紅花檵木整株長勢出現部分改善，葉片稍有長大，平均葉片長28.3 mm，寬20.1 mm，枝條出現光澤，開始長出新枝條，平均長度為88.43 mm，并且出現花芽。

(3)第2次噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑5 d后葉片長、寬、枝條長度

取樣時間為2021年3月15日，發現前2次噴完之后的紅花檵木整株長勢改善明顯，葉片開始變大變長，平均葉片長40.6 mm，寬28.7 mm，新長出的枝條也開始變長，枝條可見變粗，平均長度為91.89 mm，花芽明顯變大。

(4)2個月后的噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑62 d后葉片長、寬、枝條長度

取樣時間為2021年5月17日進行觀察取樣時，紅花檵木基本得到恢復，葉片變長、變綠和變大，平均葉片長47 mm，寬33 mm，新長出的枝條變長同時變得粗壯，平均長度為104.67 mm，花芽蓬發，數量也更密集，與未噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑的紅花檵木相比，差別明顯。

(5)噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑與未噴施處理的葉片生長量變化對比

表2是在5月17日進行的葉片和新梢生長量的調查，樣本1和樣本2是噴施750倍的“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑后，在不同立地環境下分別取樣調查的結果，CK是未噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑的處理，調查的葉面積用葉片的長×寬近似代替。

表2 凍害后噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑對植株葉片生長量的調查表 單位：mm

對表3的數據進行方差分析，檢查噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑對紅花檵木恢復產生的影響。

(6)噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑與未噴施處理的葉片生長量對比

從表3中可以看出，噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑和未噴的植株間葉片生長量有著極顯著的差異，樣本1和樣本2之間的差異也達到了極顯著的水平，這是因為樣本1是在陽光充足的地方取樣，樣本2是在遮陰處取樣，因此在同樣噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑的情況下，不同的生長環境對葉片和生長的影響也非常重要。這說明噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑能明顯加快紅花檵木在凍害后的恢復生長。

表3 噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑與未噴施處理的葉片生長量差異性檢驗

(7)噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑與未噴施處理的新梢生長量變化對比

新梢的生長與葉片和生長略有不同，從表4可以看出，未噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑的紅花檵木與噴施海之星的在生長量上有著極顯著的差異，但是對于同樣噴施了“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑而處于不同環境條件下的紅花檵木，其新梢生長量沒有顯著性的差異。

表4 噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑與未噴施處理的新梢生長量差異性檢驗

(8)試驗調查

分別于2021年3月3日、3月10日、3月15日和5月17日調查記錄噴施750倍的“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑后，在陽光充足出采集的樣本1，在陽光蔭蔽處采集的樣本2，以及未噴施“海之星”免疫增強型殼寡糖制劑的樣本CK，采取3組對比分析的方法，從葉長，葉寬及葉片生長量，新梢生長量，長度變化對比等幾個角度觀察并記錄“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑在紅花檵木凍害后的治療恢復情況。

3 結論

通過實驗數據和結果分析表明，脫落酸(ABA)在植物的抗冷脅迫過程中起關鍵作用，殼寡糖可以有效誘導抗寒相關脫落酸(ABA)抗逆途徑，寒冷脅迫誘導的直接保護細胞免受低溫脅迫傷害的功能蛋白(如LEA蛋白、滲調蛋白、抗凍蛋白、水通道蛋白、離子通道蛋白、伴侶蛋白和mRNA結合蛋白等);滲透調節因子(比如脯氨酸、甜菜堿和糖類等)的合成酶;以及毒性降解酶(比如谷胱甘肽-S-轉移酶、可溶性環氧化物水解酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶等)能維持脅迫條件下細胞各種生理生化代謝活動正常進行。

當紅花檵遭遇到低溫冷害甚至霜凍的情況下，在沒有整株死亡的前提下，可以使用“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑進行整株噴灑，一方面通過激發植物誘導防御反應用，促使植物細胞識別微生物細胞壁上的片段物質，以促進早日恢復良好和生長狀態。另一方面通過提高植物光合途徑Rubisco等相關酶活性，有效提高養分利用率，激活植物細胞水楊酸和茉莉酸等免疫途徑，增強植物抗病性，以及調控植物POD、SOD活性、氣孔閉合度，提高作物抗逆能力，調控植物內源生長因子等促進植物茁壯成長。

4 討論

殼寡糖分子量小、水溶性好、易降解，并能進入植物細胞內進行調節，殼寡糖在植物病害防治中研究和應用更為廣泛，用來防治植物病害是較好的選擇[10]?！昂Ｖ恰泵庖咴鰪娦蜌す烟巧镏苿χ参飪龊Φ姆乐巫饔脵C制之一是殼寡糖對作物生長階段養分利用率低、病害抵抗力弱和逆境適應能力差等相關問題，有非常顯著的效果，同時其富含的高活性幾丁質海洋寡糖有著很好的提高植物的免疫力的功效，可為作物的生長提供綠色有機的免疫防護屏障，增強植物抵抗逆境能力。該品是針對作物苗期生長階段免疫力低下、逆境適應能力弱和根系發育不良等相關問題，以中國科學院乙?；{控創新技術制備的第5代寡糖為核心成分，與多種生理調控因子科學配比研制而成。

純凈的殼寡糖更能有效研究殼寡糖在植物凍害防治中的構效關系，然而純品殼寡糖價格昂貴，該研究中使用的殼寡糖混合水溶生物制劑，主要是以深海雪蟹等海洋生物為原料，經過生物酶選擇性降解技術制備而成，對紅花檵木凍害恢復治療效果顯著，且價格親民操作簡單，這使大規模推廣使用“海之星”免疫增強型殼寡糖生物制劑治療紅花檵木等園林植物凍害成為可能。