喬 菡，左蘭馨，沈元月

(農業(yè)應用新技術北京市重點實驗室/北京農學院 植物科學技術學院，北京 102206)

無花果(Ficuscarica)屬于?？?Moraceae)榕屬植物。無花果果實營養(yǎng)豐富，且藥用價值高，屬于藥食兩用果品，近年來引起廣泛的關注。隨著需求量和市場的不斷擴大，無花果被引入北京并進行設施栽培，具有較高的經(jīng)濟效益[1-6]。

盡管無花果屬于呼吸躍變型果實，但無花果果實需要在樹上完成成熟，這是因為無花果沒有后熟現(xiàn)象。成熟期采摘的無花果保鮮期很短暫，目前缺乏有效的技術解決方案，這極大地限制了無花果的產業(yè)發(fā)展[7-8]。目前，北京無花果產業(yè)發(fā)展主要以鮮食為主，正處于起步階段。為了采后保鮮，采摘普遍偏早，即在成熟之前采摘，但此時采摘的無花果并不能達到最佳的口感和品質[7-13]。無花果到達完熟之后果實軟化并有粘稠糖液從花序中溢出，極大地提高果實口感和品質，這個時期處于最佳食用期。

無花果果實發(fā)育成雙S曲線，有研究中指出無花果果實的糖運輸始熟期后由共質體運輸轉變?yōu)橘|外體運輸方式，有利于果實逆濃度快速積累可溶性糖[14,15]。果實成熟前期，盡管可溶性糖含量大幅上升，但并不伴隨“糖溢化”現(xiàn)象。果實進入成熟后期，果實可發(fā)生“糖溢化”現(xiàn)象，此時期糖急劇增加；但這一生理現(xiàn)象實質的原因并不清楚。為了揭示這一現(xiàn)象的形態(tài)學機制，本研究以北京主栽品種‘瑪斯義陶芬’(Masui Dauphine)為材料，首先對果實溢出的糖液進行可溶性糖含量檢測，并與小花及果實的可溶性糖含量進行對比，然后通過體式顯微鏡、組織切片及掃描電鏡觀測小花的形態(tài)，分析成熟無花果果實 “糖溢化”現(xiàn)象的成因,為無花果的最佳鮮食時期的確定提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試材選取

于2019年夏季，在北京農學院東大地6號溫室進行。該溫室常年可提供無花果試材(室溫環(huán)境22～25 ℃，相對濕度50%～80%，光照時間10 h/d)，試驗條件穩(wěn)定。選取3年生‘瑪斯義陶芬’無花果用于試驗。果樹生長發(fā)育良好，果實產量高。石蠟切片的試材選取發(fā)育30、50、70、75、77、80 d果實的小花，體式顯微鏡和掃描電鏡試材選取發(fā)育80 d的成熟的無花果的小花。

1.2 試驗方法

1.2.1 可溶性糖含量 取發(fā)育80 d出現(xiàn)“糖溢化”現(xiàn)象的無花果果實，收集其果實內部流出的汁液，同時取花芽分化后77 d及80 d的小花和果實。小花和果實經(jīng)干燥和粉碎后溶解于純水中，之后進行脫色并稀釋定容至50 mL?！疤且缁敝褐苯邮占褂妹撋M行脫色后稀釋。使用HPLC高效液相色譜儀(agilent 1220，美國)對樣品進行葡萄糖、蔗糖、果糖含量的測定。試驗重復3次。

1.2.2 石蠟切片觀察 分別取發(fā)育30、50、70、75、77、80 d果實的小花，離體后立即浸入F.A.A固定液中，置于冰上帶回實驗室。使用濃度分別為30%，50%，70%，85%，100%的乙醇進行脫水，樣品使用二甲苯、乙醇的等比例溶液、二甲苯依次浸泡進行透明，使用二甲苯、石蠟的等比例溶液、純石蠟依次進行浸蠟，48 h后進行石蠟包埋。待蠟塊完全凝固且硬度適宜時，進行切片，切片在染色后使用正置熒光顯微鏡(Olympus SZ2 ILST,日本)進行觀察并拍照。試驗重復3次。

1.2.3 體式顯微鏡觀察 取發(fā)育80 d的果實和小花，置于冰上帶回實驗室，立即在體式顯微鏡(ZEISS-Axiocam 506 color，德國)下對樣品的表面形態(tài)進行觀察并拍照。試驗重復3次。

1.2.4 掃描電鏡觀察 取發(fā)育80 d果實的小花，離體后立即浸入戊二醛固定液(電鏡專用)中，置于冰上帶回實驗室。經(jīng)梯度乙醇脫水后，使用叔丁醇升華的方法進行冷凍干燥，噴金之后進行掃描電鏡(TESCAN5136,捷克斯洛伐克)鏡檢并拍照。試驗重復3次。

2 結果與分析

2.1 無花果果實具有“糖溢化”現(xiàn)象

無花果果實在發(fā)育至80 d時可以達到充分成熟，此時果實高度軟化，且在果實內部的小花上會有糖液溢出(圖1)。“糖溢化”粘液的蔗糖含量為6.59 mg/g，果糖含量為93.90 mg/g，葡萄糖含量為95.48 mg/g；花芽分化后77 d時，果實中的蔗糖含量為5.89 mg/g，果糖含量為59.94 mg/g，葡萄糖含量為62.48 mg/g；小花的蔗糖含量為6.05 mg/g，果糖含量為65.70 mg/g，葡萄糖含量為67.31 mg/g；花芽分化后80 d時，果實中蔗糖含量為6.23 mg/g，果糖含量為66.13 mg/g，葡萄糖含量為68.39 mg/g(圖2)；小花的蔗糖含量為6.32 mg/g，果糖含量為70.12 mg/g，葡萄糖含量為72.41 mg/g。表明，無花果果實溢出的糖液比“糖溢化”前后的小花和果實中可溶性糖含量顯著增加，并且無花果主要積累葡萄糖和果糖，蔗糖積累極低。

A.正視圖 B.仰視圖C.部分花序軸(小花簇)體式顯微鏡照片

注：星號表示差異顯著(P<0.05)

2.2 無花果小花的發(fā)育過程

無花果果實的“糖溢化”現(xiàn)象發(fā)生在果實內部，由于果實內部被小花填充，因此，需要觀察小花形態(tài)結構的動態(tài)變化，以揭示無花果果實“糖溢化”現(xiàn)象的成因。通過觀察發(fā)育30、50、70、75、77、80 d的無花果小花的顯微結構可以發(fā)現(xiàn)，無花果小花的形態(tài)在75 d之前都保持完整，且細胞排列致密；在接近成熟的75～77 d小花的細胞排列開始松散；到達80 d充分成熟出現(xiàn)“糖溢化”現(xiàn)象，此期小花形態(tài)不再完整，細胞排列不再致密，部分細胞壁缺失，細胞間出現(xiàn)明顯的間隙(圖3)。

圖3 無花果小花結構發(fā)育縱向解剖圖

2.3 充分成熟期無花果小花的表面形態(tài)

取發(fā)育至80 d達到充分成熟的無花果果實，即在出現(xiàn)“糖溢化”現(xiàn)象后，通過體式顯微鏡觀察小花，并通過掃描電鏡進行進一步觀察其表面形態(tài)。此時的小花細胞形態(tài)不再完整且呈現(xiàn)透明的狀態(tài) (圖4-A)，表皮細胞大量降解，結構極度松散(圖4-B)。

A.完熟無花果小花體式顯微鏡圖; B.完熟無花果小花花柄掃描電鏡圖

3 討 論

本試驗研究結果表明：無花果果實在完熟過程中，由于細胞壁的降解，果實高度軟化 (圖4)。由于果實糖分的積累，小花膨脹破裂內部有高含糖量的粘稠汁液溢出，對此現(xiàn)象稱之為“糖溢化”現(xiàn)象。在“糖溢化”現(xiàn)象發(fā)生的時期，果實內部小花呈半透明狀態(tài)，在體式顯微鏡下可以觀察到表面有粘稠的糖液(圖4-A)。小花的細胞排列由初始的緊密變?yōu)闃O其松散，細胞間隙大，部分細胞壁降解 (圖3)。通過掃描電鏡可以觀察到小花的表面不完整，幾乎不存在表皮細胞(圖4-B)。由此我們推斷，無花果果實在完熟時期，由于細胞的衰老，導致小花形態(tài)的不完整，從而導致了無花果的“糖溢化”現(xiàn)象。

無花果果實由開始成熟到完熟時間非常短，而且后熟現(xiàn)象不明顯。這導致無花果只能在樹上完成成熟，而成熟前采摘下的無花果成熟進程將完全終止，不再進一步成熟[16,17]。但是無花果完熟時果實高度軟化，且極易腐敗嚴重制約了鮮食無花果的產業(yè)發(fā)展[18]。根據(jù)本試驗的研究結果，“糖溢化”現(xiàn)象取決于小花的形態(tài)結構變化且伴隨著果實的高度軟化，質外體卸載的糖[15]不再進入細胞而直接“糖溢化”。在果實的可溶性糖含量和耐儲運程度找到一個平衡點是產業(yè)發(fā)展重要的指標[19-20]。未來，揭示成熟期小花細胞破損的基因表達調控機制具有重要的理論和應用意義。