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        駿棗果實(shí)生長發(fā)育過程中糖積累規(guī)律的研究

        2015-10-21 19:11:20王晶晶等
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年21期
        關(guān)鍵詞:駿棗果實(shí)生長發(fā)育

        王晶晶等

        摘要[目的]研究駿棗果實(shí)發(fā)育過程中糖積累的規(guī)律。[方法]以3年生駿棗為試材,測(cè)定果實(shí)的動(dòng)態(tài)生長指標(biāo)以及果實(shí)中總糖、葡萄糖、果糖、蔗糖的含量。[結(jié)果]駿棗果實(shí)生長曲線呈不明顯的雙“S”型。駿棗果實(shí)早期以積累葡萄糖和果糖為主,果實(shí)膨大期迅速積累蔗糖,到果實(shí)成熟時(shí)主要積累蔗糖。[結(jié)論]該研究結(jié)果為駿棗果實(shí)糖積累調(diào)控提供理論依據(jù)。

        關(guān)鍵詞駿棗;果實(shí);生長發(fā)育;糖積累;規(guī)律

        中圖分類號(hào)S665.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

        A文章編號(hào)0517-6611(2015)21-053-02

        基金項(xiàng)目新疆農(nóng)墾科學(xué)院引導(dǎo)計(jì)劃(84YYD201509);新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)開放課題“基于花序發(fā)育調(diào)控的棗優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)技術(shù)研究與示范”; 兵團(tuán)重大科技專項(xiàng)(2013AA001-2)。

        作者簡(jiǎn)介王晶晶(1983- ),女,甘肅武威人,助理研究員,碩士,從事果樹栽培生理研究。

        收稿日期20150527

        棗樹為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Zizyphus Mill),與桃、李、栗、杏并稱為我國古代五果,有3 000多年的栽培歷史[1-2]。新疆南疆地區(qū)位于塔里木盆地四周,干旱少雨,晝夜溫差大,全年日照時(shí)數(shù)長,有利于棗果干物質(zhì)積累,果實(shí)著色好,含糖量高,品質(zhì)優(yōu)良。紅棗作為南疆林果業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)樹種,在新疆綠洲生態(tài)建設(shè)中擔(dān)負(fù)重任。新疆紅棗種植面積47.37萬hm2,產(chǎn)量為145.40萬t[3],面積占水果總面積的46.66%,已成為新疆果樹中面積最大的樹種,但由于生產(chǎn)中盲目追求產(chǎn)量,使用不恰當(dāng)?shù)墓芾泶胧?,使紅棗的品質(zhì)逐年下降。目前新疆的棗產(chǎn)業(yè)正處于從追求產(chǎn)量到注重品質(zhì)提升的轉(zhuǎn)型階段。

        果實(shí)品質(zhì)在很大程度上取決于糖的種類和含量[4]。近年來,對(duì)駿棗的研究主要集中在生產(chǎn)技術(shù)、生物學(xué)特性、遺傳多樣性、組織培養(yǎng)等方面,對(duì)果實(shí)品質(zhì)形成的原因仍缺少深入而系統(tǒng)的研究,尤其在果實(shí)發(fā)育過程中糖的積累規(guī)律方面的研究少見報(bào)道[5]。該研究以駿棗為研究對(duì)象,對(duì)果實(shí)發(fā)育過程中糖的含量變化規(guī)律、糖的積累類型進(jìn)行深入系統(tǒng)研究,為調(diào)控駿棗果實(shí)糖分積累和提高新疆駿棗果實(shí)品質(zhì)提供理論依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)在新疆兵團(tuán)第一師阿拉爾農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行;試材為3年生駿棗(Zizyphus jujube cv.Jun zao),采用小冠疏層形整形方式。植株生長健壯,正常管理。選擇花期一致的果實(shí)掛牌標(biāo)記,從花后40 d(7月18日)開始到成熟(10月2日),每隔10 d采樣1次。每次采樣從植株的東、南、西、北4個(gè)方位以及上、中、下、里、外5個(gè)方向,采集棗吊基部第4~6片葉處無病蟲害的棗果30個(gè),放入液氮中帶回,備用。

        1.2測(cè)定方法

        1.2.1果實(shí)生長動(dòng)態(tài)調(diào)查。用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的縱橫徑;用萬分之一的電子天平測(cè)定果實(shí)鮮重,取其平均值,然后繪制出果實(shí)生長發(fā)育的動(dòng)態(tài)曲線。

        1.2.2總糖、果糖、蔗糖、葡萄糖含量??偺堑奶崛『蜏y(cè)定參照李合生的方法[6];葡萄糖、果糖、蔗糖的提取和測(cè)定參照劉永忠等的方法[7],用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定糖的含量。色譜條件為色譜柱Carbohydrate Analysis84038,超純水作流動(dòng)相,流速為0.4 ml/min,60 ℃柱溫,50 ℃示差檢測(cè)器。設(shè)3次取樣重復(fù),每個(gè)樣品測(cè)定2次取均值。

        1.3數(shù)據(jù)處理采用 Microsoft Excel和DPSv 7.05軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制圖、統(tǒng)計(jì)分析。

        2結(jié)果與分析

        2.1駿棗果實(shí)生長發(fā)育過程中鮮重和縱橫徑變化

        2.1.1鮮重。

        由圖1可知,駿棗果實(shí)在7月18日之前,果實(shí)鮮重變化緩慢,從7月18日開始,果實(shí)鮮重增加迅速,此時(shí),果實(shí)處于快速生長期,7月30日~8月19日駿棗果實(shí)鮮重增加平緩;從8月19日開始,駿棗果實(shí)處在快速增長期,果實(shí)鮮重增加迅速。因此,駿棗果實(shí)生長發(fā)育過程中有2個(gè)快速生長的階段,分別是7月18~30日、8月19日~9月20日,其第2次快速生長時(shí)的速率明顯大于第1次快速生長的速率。

        2.1.2縱橫徑。

        由圖2可知,駿棗果實(shí)縱橫徑的變化趨勢(shì)基本一致。7月18日以前,駿棗果實(shí)縱橫徑變化平緩,7月18~30日駿棗果實(shí)縱橫徑急劇增加;從果實(shí)白熟期(8月31日)直到果實(shí)成熟(9月20日),果實(shí)的縱橫徑增長緩慢,或增長不明顯,到10月2日由于果實(shí)成熟變干,果實(shí)的橫徑有變小的趨勢(shì)。

        2.2駿棗果實(shí)發(fā)育過程中糖含量的動(dòng)態(tài)變化

        2.2.1總糖。

        由圖3可知,駿棗果實(shí)中總糖的積累隨著果實(shí)的發(fā)育呈上升趨勢(shì)。在駿棗果實(shí)發(fā)育前期(8月19日以前),果實(shí)中總糖的積累增加緩慢,到果實(shí)膨大期(7月30日)開始總糖的積累快速增加;到果實(shí)白熟期(8月31日),總糖含量急劇積累;到果實(shí)成熟期(9月20日),總糖的含量達(dá)23.87%。

        2.2.2蔗糖。

        由圖4可知,駿棗果實(shí)中蔗糖的積累隨著果實(shí)的發(fā)育呈上升趨勢(shì)。在駿棗果實(shí)發(fā)育前期(8月9日以前),果實(shí)中無蔗糖積累;到8月19日,蔗糖出現(xiàn)緩慢積累;8月19日~9月10日駿棗果實(shí)蔗糖積累速率處于快速增大階段;到9月10日以后,駿棗果實(shí)蔗糖含量出現(xiàn)急劇增長的趨勢(shì)。這與總糖積累的變化趨勢(shì)較為一致。

        2.2.3還原糖。

        從駿棗果實(shí)中還原糖的動(dòng)態(tài)變化(圖5)可看出,從7月18日開始,總的還原糖含量持續(xù)增加,在9月10日達(dá)到峰值,為7.2%,之后開始下降,然后又上升到最高。葡萄糖含量與總的還原糖含量的變化趨勢(shì)一致。還原糖中果糖含量的變化表現(xiàn)為緩慢增加的趨勢(shì),自9月20日開始變化速率增大,10月2日表現(xiàn)為最高。相對(duì)與葡萄糖,果糖含量在果實(shí)發(fā)育過程中所占比重較小。

        3結(jié)論與討論

        駿棗果實(shí)生長發(fā)育過程中,果實(shí)鮮重表現(xiàn)不明顯的慢-快-慢-快的雙“S”型生長趨勢(shì),2次峰值分別出現(xiàn)在果實(shí)迅速膨大期(7月30日)和成熟期(9月20日),在果實(shí)完全成熟后(9月20日),果實(shí)鮮重表現(xiàn)下降趨勢(shì)。果實(shí)縱橫徑在整個(gè)生長過程中表現(xiàn)緩慢增長的趨勢(shì),但在果實(shí)發(fā)育前期(7月30日前),縱徑的增加速率高于橫徑,后期無明顯變化。

        果實(shí)糖是果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的主要成分,也是其他營養(yǎng)成分合成的基礎(chǔ)原料。糖含量高低是決定果實(shí)品質(zhì)的重要因子[8]。果糖、葡萄糖和蔗糖積累是駿棗果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)形成的關(guān)鍵,深入了解果實(shí)內(nèi)糖積累的機(jī)理,有助于人們通過栽培手段來提高果實(shí)糖含量或利用育種等途徑來有效地改良品種。

        按照糖積累的類型及特點(diǎn),將果實(shí)分為淀粉轉(zhuǎn)化型、糖直接積累型和中間類型[9]。該研究結(jié)果表明,駿棗果實(shí)蔗糖含量迅速增高是總糖含量增高的主要原因,駿棗果實(shí)發(fā)育前期,主要以還原糖積累為主,果實(shí)發(fā)育后期主要以蔗糖積累為主。因此,認(rèn)為駿棗果實(shí)糖分積累類型均為糖直接積累型,這與章英才等對(duì)“靈武長棗”上的研究結(jié)果[10]一致。綜上所述,駿棗果實(shí)中的糖積累類型屬于糖直接積累型,前期以還原糖為主,主要是葡萄糖,后期以蔗糖積累為主。

        參考文獻(xiàn)

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        [10] 章英才,陳亞萍,景紅霞,等.‘靈武長棗果實(shí)糖積累與蔗糖代謝相關(guān)酶的關(guān)系[J].果樹學(xué)報(bào),2014,31(2):250-257.

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