詹園鳳,楊衍,黨選民,曹振木,張秀明
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物種質資源利用重點開放實驗室,海南儋州,571737)
長豇豆[Vignaunguiculata(Linnaeus)Walpersssp.sesquipedalis(Linnaeus)Verdcourt]系豆科(Fabaceae)豇豆屬(Vigna Savi)的一個亞種,是一年生草本植物[1]。其嫩莢含有豐富的蛋白質、氨基酸、維生素和礦物質,是海南重要的冬種北運蔬菜之一。目前,國內對長豇豆的研究多集中在種質資源評價和栽培技術方面[2,3],而對長豇豆豆莢生長發(fā)育過程中可溶性糖及可溶性蛋白含量動態(tài)研究報道還很少。本研究通過分析長豇豆嫩莢生長發(fā)育過程中可溶性糖及可溶性蛋白含量動態(tài)變化,掌握長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)質豐產(chǎn)的長豇豆栽培技術措施提供參考依據(jù)。
供試豇豆種質資源為JD1007與JD1016,分別從廣州和泰國引進,JD1007為中熟品種,JD1016為中晚熟品種。
試驗于2010年在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所進行。2010年9月25日將供試豇豆種子直播于大棚內,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,管理方法同常規(guī)。
長豇豆豆莢的生長發(fā)育動態(tài)測定:選取10株,每株選取1朵花,于開花后(開花當天為第0天,開花次日記為第1天),每天記錄莢果長度和橫徑。
于開花后第1天開始取嫩莢鮮樣測定可溶性糖和可溶性蛋白含量,每隔2 d測定1次。可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法,可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍比色法[4]。
由長豇豆莢果生長發(fā)育的動態(tài)變化 (如圖1A所示)可知,2份供試材料的莢果伸長發(fā)育過程呈緩慢伸長—快速伸長—緩慢伸長態(tài)勢?;ê?~4 d為第1緩慢伸長期,花后4~12 d為快速伸長期,花后12~19 d為第2緩慢伸長期。
從2份長豇豆莢果橫徑(嫩莢粗度)的發(fā)育過程 (圖1B)可知,JD1007的嫩莢粗度增長速度較均勻;而JD1016的嫩莢在花后1~17 d粗度增長速度較均勻,花后17 d其莢果粗度迅速增大,田間觀察發(fā)現(xiàn)此時其莢果組織疏松、纖維化也加重。
就2份供試材料整個莢果的發(fā)育過程而言,JD1007的莢果發(fā)育速度較JD10016的快。
長豇豆莢果發(fā)育過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,但在不同發(fā)育時期,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%。說明長豇豆莢果的可溶性糖積累以花后13~19 d最快。
圖1 莢果生長發(fā)育動態(tài)
圖2 莢果發(fā)育過程莢果中可溶性糖含量的變化
圖3 莢果發(fā)育過程莢果中可溶性蛋白含量的變化
在莢果發(fā)育過程中,2個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。在剛結莢時,莢果的可溶性蛋白含量最高,而后隨著莢果的生長發(fā)育,其可溶性蛋白含量呈快速下降態(tài)勢,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周期,在生產(chǎn)實踐中有一定的意義。根據(jù)生產(chǎn)需要可以在植株或器官的最快生長時期到來之前,及時地采用農(nóng)業(yè)措施加以促進或抑制,以控制植株或器官的大小[5]。由2份長豇豆的莢果發(fā)育過程可知,它們的嫩莢伸長可分緩慢伸長—快速生長—緩慢生長3個階段,與前人的研究結果略有不同[6,7],這可能與栽培方式、季節(jié)和種質的特性有關;由莢果的發(fā)育過程可知,莢果的快速生長階段是決定莢果的長度和橫徑大小的關鍵時期,在生產(chǎn)上必須提前增施有機肥,滿足其對肥水的需求,以提高嫩莢品質,實現(xiàn)優(yōu)質豐產(chǎn),否則,豆莢極易出現(xiàn)早衰和老鼠尾現(xiàn)象;由豆莢發(fā)育過程中可溶性糖含量的動態(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)育過程中可溶性糖含量變化相似[8];在供試長豇豆莢果發(fā)育過程中,其可溶性蛋白含量變化分為快速下降—緩慢下降2個階段,花后13 d是其下降速度變化的分割點。
植株體內的可溶性蛋白種類和水平是基因表達的結果,蛋白質含量的高低可間接反映各種代謝活動的強弱??扇苄蕴呛康母叩?,反映了植株體內可利用物質和能量的供應基礎。本研究結果表明,隨著豆莢的生長發(fā)育,其可溶性糖含量逐漸上升,這是因為隨著豆莢逐漸成熟,植株的光合產(chǎn)物由營養(yǎng)器官向生殖器官運輸,從而使豆莢的可溶性糖含量不斷增加。因此在長豇豆栽培管理上,開花結果旺盛期要注意復合肥的施用,以促進植株的生長,增強植株光合作用,從而提高豆莢的品質和產(chǎn)量。
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[3]許如意,李勁松,曹兵.防蟲網(wǎng)覆蓋栽培對豇豆生長發(fā)育的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學,2010,30(7):17-19.
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[8]張圣平,劉世琦,于善增,等.菜用大豆莢果發(fā)育過程中可溶性糖的變化及其與主要生理指標的關系研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2004,13(1):55-58.