詹園鳳,楊衍,黨選民,曹振木,張秀明
(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,海南儋州,571737)
長(zhǎng)豇豆[Vignaunguiculata(Linnaeus)Walpersssp.sesquipedalis(Linnaeus)Verdcourt]系豆科(Fabaceae)豇豆屬(Vigna Savi)的一個(gè)亞種,是一年生草本植物[1]。其嫩莢含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和礦物質(zhì),是海南重要的冬種北運(yùn)蔬菜之一。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)長(zhǎng)豇豆的研究多集中在種質(zhì)資源評(píng)價(jià)和栽培技術(shù)方面[2,3],而對(duì)長(zhǎng)豇豆豆莢生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中可溶性糖及可溶性蛋白含量動(dòng)態(tài)研究報(bào)道還很少。本研究通過(guò)分析長(zhǎng)豇豆嫩莢生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中可溶性糖及可溶性蛋白含量動(dòng)態(tài)變化,掌握長(zhǎng)豇豆莢果的可溶性糖及可溶性蛋白變化的積累規(guī)律,從而為優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的長(zhǎng)豇豆栽培技術(shù)措施提供參考依據(jù)。
供試豇豆種質(zhì)資源為JD1007與JD1016,分別從廣州和泰國(guó)引進(jìn),JD1007為中熟品種,JD1016為中晚熟品種。
試驗(yàn)于2010年在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所進(jìn)行。2010年9月25日將供試豇豆種子直播于大棚內(nèi),行距0.7 m,穴距0.3 m,雙行種植,每穴留苗2株,每小區(qū)40株,3次重復(fù),管理方法同常規(guī)。
長(zhǎng)豇豆豆莢的生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)測(cè)定:選取10株,每株選取1朵花,于開花后(開花當(dāng)天為第0天,開花次日記為第1天),每天記錄莢果長(zhǎng)度和橫徑。
于開花后第1天開始取嫩莢鮮樣測(cè)定可溶性糖和可溶性蛋白含量,每隔2 d測(cè)定1次??扇苄蕴呛繙y(cè)定采用蒽酮比色法,可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)比色法[4]。
由長(zhǎng)豇豆莢果生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)變化 (如圖1A所示)可知,2份供試材料的莢果伸長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程呈緩慢伸長(zhǎng)—快速伸長(zhǎng)—緩慢伸長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?;ê?~4 d為第1緩慢伸長(zhǎng)期,花后4~12 d為快速伸長(zhǎng)期,花后12~19 d為第2緩慢伸長(zhǎng)期。
從2份長(zhǎng)豇豆莢果橫徑(嫩莢粗度)的發(fā)育過(guò)程 (圖1B)可知,JD1007的嫩莢粗度增長(zhǎng)速度較均勻;而JD1016的嫩莢在花后1~17 d粗度增長(zhǎng)速度較均勻,花后17 d其莢果粗度迅速增大,田間觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)其莢果組織疏松、纖維化也加重。
就2份供試材料整個(gè)莢果的發(fā)育過(guò)程而言,JD1007的莢果發(fā)育速度較JD10016的快。
長(zhǎng)豇豆莢果發(fā)育過(guò)程中可溶性糖含量的變化如圖2所示。由圖2可知,在莢果發(fā)育過(guò)程中,2份供試材料鮮果中的可溶性糖含量均呈逐漸上升趨勢(shì),但在不同發(fā)育時(shí)期,其可溶性糖含量的增加速率不同,花后4~10 d,可溶性糖含量增加緩慢;花后10~19 d,可溶性糖含量增加較快,其中JD1016的莢果的可溶性糖含量在此發(fā)育階段增加了83.7%。說(shuō)明長(zhǎng)豇豆莢果的可溶性糖積累以花后13~19 d最快。
圖1 莢果生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)
圖2 莢果發(fā)育過(guò)程莢果中可溶性糖含量的變化
圖3 莢果發(fā)育過(guò)程莢果中可溶性蛋白含量的變化
在莢果發(fā)育過(guò)程中,2個(gè)供試材料莢果的可溶性蛋白含量變化基本相似(如圖3所示),均呈下降態(tài)勢(shì)。在剛結(jié)莢時(shí),莢果的可溶性蛋白含量最高,而后隨著莢果的生長(zhǎng)發(fā)育,其可溶性蛋白含量呈快速下降態(tài)勢(shì),至花后13 d,其可溶性蛋白含量下降速度才開始變慢。在莢果發(fā)育過(guò)程中,JD1007莢果的可溶性蛋白含量下降速度比JD1016的速度慢。
研究和了解植物或器官的生長(zhǎng)周期,在生產(chǎn)實(shí)踐中有一定的意義。根據(jù)生產(chǎn)需要可以在植株或器官的最快生長(zhǎng)時(shí)期到來(lái)之前,及時(shí)地采用農(nóng)業(yè)措施加以促進(jìn)或抑制,以控制植株或器官的大小[5]。由2份長(zhǎng)豇豆的莢果發(fā)育過(guò)程可知,它們的嫩莢伸長(zhǎng)可分緩慢伸長(zhǎng)—快速生長(zhǎng)—緩慢生長(zhǎng)3個(gè)階段,與前人的研究結(jié)果略有不同[6,7],這可能與栽培方式、季節(jié)和種質(zhì)的特性有關(guān);由莢果的發(fā)育過(guò)程可知,莢果的快速生長(zhǎng)階段是決定莢果的長(zhǎng)度和橫徑大小的關(guān)鍵時(shí)期,在生產(chǎn)上必須提前增施有機(jī)肥,滿足其對(duì)肥水的需求,以提高嫩莢品質(zhì),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn),否則,豆莢極易出現(xiàn)早衰和老鼠尾現(xiàn)象;由豆莢發(fā)育過(guò)程中可溶性糖含量的動(dòng)態(tài)變化可知,隨著豆莢的發(fā)育,其可溶性糖含量逐漸增加,花后19 d達(dá)到最大值,其中花后4~13 d,可溶性糖含量增加緩慢,至花后13 d則迅速增加,這與菜用大豆莢果發(fā)育過(guò)程中可溶性糖含量變化相似[8];在供試長(zhǎng)豇豆莢果發(fā)育過(guò)程中,其可溶性蛋白含量變化分為快速下降—緩慢下降2個(gè)階段,花后13 d是其下降速度變化的分割點(diǎn)。
植株體內(nèi)的可溶性蛋白種類和水平是基因表達(dá)的結(jié)果,蛋白質(zhì)含量的高低可間接反映各種代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱??扇苄蕴呛康母叩停从沉酥仓牦w內(nèi)可利用物質(zhì)和能量的供應(yīng)基礎(chǔ)。本研究結(jié)果表明,隨著豆莢的生長(zhǎng)發(fā)育,其可溶性糖含量逐漸上升,這是因?yàn)殡S著豆莢逐漸成熟,植株的光合產(chǎn)物由營(yíng)養(yǎng)器官向生殖器官運(yùn)輸,從而使豆莢的可溶性糖含量不斷增加。因此在長(zhǎng)豇豆栽培管理上,開花結(jié)果旺盛期要注意復(fù)合肥的施用,以促進(jìn)植株的生長(zhǎng),增強(qiáng)植株光合作用,從而提高豆莢的品質(zhì)和產(chǎn)量。
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