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 陳學好 曹碚生

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州，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 陳學好 曹碚生

（揚州大學水生蔬菜研究室，江蘇揚州，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。研究結果表明，冬季氣溫降低時，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

非結構性貯藏碳水化合物（NSC）在植株體內的代謝在很大程度上影響著植株的生長及對環境的響應，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、再生的能量和物質來源，并可提高其抗寒性[3～4]。同時，碳水化合物是慈姑的主要貯藏物質，是慈姑的主要品質性狀。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構性碳水化合物的含量變化，以期為慈姑的適時采收提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2005-2007年在揚州大學水生蔬菜試驗基地進行，供試品種為當前主栽品種蘇州黃（黃皮）、寶應紫圓（紫皮）和建水慈姑（紫皮），栽培管理同一般大田。

1.2 試驗設計

慈姑田間越冬過程中分4個時期取樣：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，計算含水量，粉碎過100目（孔徑0.147 mm）篩，放入干燥器中保存備用。重復3次，結果取平均值。

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74.56%，寶應紫圓次之，蘇州黃含水量最低，為69.68%。成熟期至1月下旬，蘇州黃和寶應紫圓的含水量基本未變，但建水慈姑的含水量下降了2個百分點，1月20日至3月20日，隨著氣溫的逐漸回升，3個品種的含水量都表現為緩慢升高，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（鮮質量，下同），寶應紫圓次之，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個品種慈姑的可溶性總糖含量均呈上升趨勢，其中，寶應紫圓升幅最大，達7.34 mg/g，蘇州黃最小；1月下旬至3月下旬，可溶性總糖含量逐漸下降。3個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，蘇州黃和寶應紫圓降幅達9 mg/g；1月下旬至2月下旬，還原糖又大幅升高，寶應紫圓的增幅最大，升高了18.46 mg/g；2月下旬至3月下旬又呈下降趨勢，寶應紫圓的還原糖含量降幅最大，達17.91 mg/g。

3個品種慈姑球莖的果糖含量較低，變幅不大，寶應紫圓和建水慈姑的果糖含量在1月下旬達最高值，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，寶應紫圓次之，達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定，寶應紫圓迅速下降，降幅達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個品種總淀粉含量均持續下降，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，干物質含量有所上升。我們在田間采收時發現，3個品種地上部已經完全枯死，蘇州黃和寶應紫圓的地下匍匐莖也已腐爛，而建水慈姑的地下肉質莖仍未完全腐爛，這可能與12月下旬至翌年1月下旬其球莖中干物質含量升高，匍匐莖中的貯藏營養仍然向球莖轉運有關。

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，慈姑球莖的可溶性總糖、蔗糖等含量有上升趨勢，原因是低溫導致貯藏淀粉迅速分解，這被稱為“低溫糖化”現象，可提高慈姑細胞液濃度，降低冰點，提高植物的耐寒性[3]，本試驗中蔗糖含量增幅最大，可以推斷“低溫糖化”中淀粉主要分解轉化為蔗糖，從而導致可溶性總糖含量上升，這與張曉冬等[9]的研究結果一致。“低溫糖化”因品種、栽培條件、營養狀況、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”機理亟待進一步研究。

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較慢，而寶應紫圓和建水慈姑則較快。這與水稻[11～12]上的研究結果相似。

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10.3865/j.issn.1001-3547.2009.16.012

顧麗，女，碩士研究生，研究方向為水生蔬菜生理研究

李良俊，通信作者，電話：0514-87979394，13013748991

2009-07-30