顧麗 李巖 李良俊 陳學(xué)好 曹碚生

（揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室，江蘇揚(yáng)州，225009）

慈姑田間越冬過程中主要碳水化合物含量變化

顧麗 李巖 李良俊 陳學(xué)好 曹碚生

（揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜研究室，江蘇揚(yáng)州，225009）

研究了慈姑田間越冬過程中球莖主要碳水化合物的代謝。研究結(jié)果表明，冬季氣溫降低時(shí)，慈姑球莖的含水量始終保持在較低水平，甚至有所下降；第2年春，氣溫回升，含水量緩慢上升。可溶性總糖含量在冬季有上升趨勢，隨著春季氣溫回升，含量逐漸下降。蔗糖含量變化趨勢與可溶性總糖一致。還原糖含量呈“下降—上升—下降”的變化規(guī)律。果糖含量基本不變。總淀粉含量在冬季略有下降，隨著春季氣溫回升，含量迅速下降；支鏈淀粉含量變化呈逐步下降趨勢；直鏈淀粉含量和支鏈淀粉/直鏈淀粉含量比值變化在品種間存在明顯差異。

慈姑 球莖 碳水化合物 田間越冬

非結(jié)構(gòu)性貯藏碳水化合物（NSC）在植株體內(nèi)的代謝在很大程度上影響著植株的生長及對環(huán)境的響應(yīng)，尤其對二年生和多年生植物而言，秋季積累貯藏碳水化合物是植物越冬、再生的能量和物質(zhì)來源，并可提高其抗寒性[3～4]。同時(shí)，碳水化合物是慈姑的主要貯藏物質(zhì)，是慈姑的主要品質(zhì)性狀。但目前對慈姑越冬過程中碳水化合物變化的研究尚未見報(bào)道。因此，我們研究了主要慈姑品種在田間越冬過程中的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量變化，以期為慈姑的適時(shí)采收提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2005-2007年在揚(yáng)州大學(xué)水生蔬菜試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試品種為當(dāng)前主栽品種蘇州黃（黃皮）、寶應(yīng)紫圓（紫皮）和建水慈姑（紫皮），栽培管理同一般大田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

慈姑田間越冬過程中分4個(gè)時(shí)期取樣：成熟期（12月20日），翌年1月20日，2月20日，3月20日。將采收的球莖洗凈，去皮，切塊，105℃殺青30 min，65～70℃烘干至恒重，計(jì)算含水量，粉碎過100目（孔徑0.147 mm）篩，放入干燥器中保存?zhèn)溆?。重?fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.3 測定方法

淀粉含量測定：采用蒽酮比色法[5]；直鏈、支鏈淀粉含量測定：采用雙波長分光光度法[6]；可溶性總糖含量測定：采用蒽酮比色法[7]；蔗糖含量測定：參考寧正祥[8]的方法；果糖含量測定：采用鉬酸銨比色法[8]；還原糖含量測定：采用3，5-二硝基水楊酸比色法[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 田間越冬過程中慈姑球莖含水量變化

圖1 田間越冬過程中慈姑球莖含水量變化

成熟期建水慈姑球莖的含水量最高，達(dá)74.56%，寶應(yīng)紫圓次之，蘇州黃含水量最低，為69.68%。成熟期至1月下旬，蘇州黃和寶應(yīng)紫圓的含水量基本未變，但建水慈姑的含水量下降了2個(gè)百分點(diǎn)，1月20日至3月20日，隨著氣溫的逐漸回升，3個(gè)品種的含水量都表現(xiàn)為緩慢升高，但1月20日至2月20日，建水慈姑含水量升幅小；而寶應(yīng)紫圓和蘇州黃升幅較大（圖1）。

圖2 田間越冬過程中慈姑球莖可溶性糖含量變化

2.2 越冬過程中慈姑球莖可溶性總糖、蔗糖、果糖、還原糖含量變化

由圖2可知，成熟期蘇州黃慈姑球莖的可溶性總糖含量最高，為67.65 mg/g（鮮質(zhì)量，下同），寶應(yīng)紫圓次之，為63.26 mg/g，建水慈姑最低，僅55.19 mg/g，成熟期至1月下旬，3個(gè)品種慈姑的可溶性總糖含量均呈上升趨勢，其中，寶應(yīng)紫圓升幅最大，達(dá)7.34 mg/g，蘇州黃最??；1月下旬至3月下旬，可溶性總糖含量逐漸下降。3個(gè)品種蔗糖含量變化趨勢與可溶性總糖含量變化趨勢相似。

還原糖含量呈“降—升—降”的變化規(guī)律，成熟期至1月下旬，還原糖含量均快速下降，蘇州黃和寶應(yīng)紫圓降幅達(dá)9 mg/g；1月下旬至2月下旬，還原糖又大幅升高，寶應(yīng)紫圓的增幅最大，升高了18.46 mg/g；2月下旬至3月下旬又呈下降趨勢，寶應(yīng)紫圓的還原糖含量降幅最大，達(dá)17.91 mg/g。

3個(gè)品種慈姑球莖的果糖含量較低，變幅不大，寶應(yīng)紫圓和建水慈姑的果糖含量在1月下旬達(dá)最高值，分別為8.48 mg/g和5.89 mg/g，而蘇州黃在2月下旬達(dá)最高值，為8.11 mg/g。

2.3 越冬過程中球莖總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量變化

成熟期蘇州黃慈姑球莖的總淀粉含量最高，為142.57 mg/g，寶應(yīng)紫圓次之，達(dá)125.69 mg/g，建水慈姑最低，僅為118.50 mg/g。成熟期至1月20日，蘇州黃的總淀粉含量基本穩(wěn)定，寶應(yīng)紫圓迅速下降，降幅達(dá)13.23 mg/g，而建水慈姑的總淀粉含量則略有上升。1月20日至3月20日，3個(gè)品種總淀粉含量均持續(xù)下降，其中1月下旬至2月下旬蘇州黃的總淀粉含量分解速度最快，寶應(yīng)紫圓和建水慈姑總淀粉含量降低較少；2月下旬至3月下旬蘇州黃總淀粉含量下降緩慢，寶應(yīng)紫圓和建水慈姑淀粉分解較快。

成熟期至1月下旬的直鏈淀粉含量變化品種間存在差異，蘇州黃直鏈淀粉含量基本未變；寶應(yīng)紫圓則急劇下降，下降8.06 mg/g，而建水慈姑則上升了9.75 mg/g。1月20日至3月20日，寶應(yīng)紫圓和建水慈姑的直鏈淀粉含量均逐漸下降，蘇州黃直鏈淀粉含量在1月下旬至2月下旬下降迅速，下降了19.11 mg/g，2月下旬至3月下旬則基本保持不變。田間越冬期間，蘇州黃支鏈淀粉含量變化呈逐漸下降趨勢；建水慈姑1月20日至2月20日有小幅上升，其余時(shí)間均下降，且2月下旬至3月下旬下降迅速。田間越冬過程中，寶應(yīng)紫圓的支鏈淀粉/直鏈淀粉比值基本不變；蘇州黃的支鏈淀粉/直鏈淀粉比值從成熟期至2月20日呈上升趨勢，其中在1月下旬至2月下旬上升較大；建水慈姑的支鏈淀粉/直鏈淀粉比值在成熟期至2月下旬明顯高于蘇州黃和寶應(yīng)紫圓，成熟期至1月20日快速下降，1月下旬至2月下旬略有上升，后又迅速下降，至3月下旬略低于蘇州黃，降幅最大（圖3）。

圖3 田間越冬過程中慈姑球莖淀粉含量變化

3 小結(jié)與討論

3.1 慈姑在田間越冬過程中含水量的變化

蘇州黃和寶應(yīng)紫圓球莖成熟后至1月下旬的含水量始終保持在較低水平，后隨著氣溫回升，含水量緩慢上升，干物質(zhì)含量相對下降。建水慈姑的含水量從12月下旬至翌年1月下旬有所下降，干物質(zhì)含量有所上升。我們在田間采收時(shí)發(fā)現(xiàn)，3個(gè)品種地上部已經(jīng)完全枯死，蘇州黃和寶應(yīng)紫圓的地下匍匐莖也已腐爛，而建水慈姑的地下肉質(zhì)莖仍未完全腐爛，這可能與12月下旬至翌年1月下旬其球莖中干物質(zhì)含量升高，匍匐莖中的貯藏營養(yǎng)仍然向球莖轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。

3.2 慈姑在田間越冬過程中可溶性糖含量的變化

成熟期至1月20日是冬季低溫季節(jié)，慈姑球莖的可溶性總糖、蔗糖等含量有上升趨勢，原因是低溫導(dǎo)致貯藏淀粉迅速分解，這被稱為“低溫糖化”現(xiàn)象，可提高慈姑細(xì)胞液濃度，降低冰點(diǎn)，提高植物的耐寒性[3]，本試驗(yàn)中蔗糖含量增幅最大，可以推斷“低溫糖化”中淀粉主要分解轉(zhuǎn)化為蔗糖，從而導(dǎo)致可溶性總糖含量上升，這與張曉冬等[9]的研究結(jié)果一致。“低溫糖化”因品種、栽培條件、營養(yǎng)狀況、成熟度等不同而異[10]。慈姑田間貯藏越冬過程中的“低溫糖化”機(jī)理亟待進(jìn)一步研究。

3.3 慈姑在田間越冬過程中淀粉含量的變化

慈姑在田間越冬過程中品種間淀粉的分解存在差異，蘇州黃和寶應(yīng)紫圓直鏈淀粉含量下降幅度較大，支鏈淀粉/直鏈淀粉含量比值呈上升趨勢，而建水慈姑呈下降趨勢，說明田間越冬過程中，蘇州黃和寶應(yīng)紫圓淀粉的分解以直鏈淀粉為主，而建水慈姑則以支鏈淀粉分解為主。成熟期至1月下旬蘇州黃淀粉分解少，1月下旬至2月下旬迅速分解，表明其對低溫的響應(yīng)較慢，而寶應(yīng)紫圓和建水慈姑則較快。這與水稻[11～12]上的研究結(jié)果相似。

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10.3865/j.issn.1001-3547.2009.16.012

顧麗，女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗卟松硌芯?/p>

李良俊，通信作者，電話：0514-87979394，13013748991

2009-07-30