休眠條件下蓮藕營養(yǎng)成分的動態(tài)變化研究

管志濤

摘 要：以‘迎賓芙蓉、‘錦旗、‘白碗蓮、‘嬌容三變4個中小型荷花品種為試材，對其休眠期間根狀莖的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白質(zhì)的變化動態(tài)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在真休眠期，荷花的營養(yǎng)物質(zhì)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

關(guān)鍵詞：休眠；荷花；生理生化；變化動態(tài)

Abstract：Lotus? cultivar'baiwanlian'、'yingbinfurong'、'jinqi'、'jiaorongsanbian'were? used? to? study? dynamic? changes? of? soluble? sugar? content， starch，soluble? protein? content? of? lotus? rhizome? under? Dormancy.The? results? indicated，during? dormancy，the? nutrients? increased? firstly，then decreased.

Key? words：Dormancy；Lotus；Physiological? and? Biochemical；Dynamic? Changes

休眠是大多數(shù)植物催花的主要限制因子之一，隨著熱帶型荷花[1]的上市，關(guān)于荷花的生理特性開始受研究者的關(guān)注[2]。

目前關(guān)于溫帶型荷花在休眠條件下的理化特性、及品種間的差異報道較少。溫帶型荷花品種資源雖有六百余種，但花期較短，溫度要求較高，反季節(jié)栽培僅限溫室內(nèi)進(jìn)行，冬荷雖可反季栽培，但品種尚少，同時低于0℃，開始出現(xiàn)枯萎死亡等現(xiàn)象，在長江以北地區(qū)無法推廣。筆者擬在荷花休眠條件下，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的對比試驗(yàn)，研究其生理生化指標(biāo)的變化動態(tài)，探討各指標(biāo)在休眠期的變化趨勢，以期為荷花花期調(diào)控提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

田間試驗(yàn)在濮陽市范縣陳莊鄉(xiāng)荷花基地進(jìn)行。供試材料為4個中小型荷花品種，分別為‘迎賓芙蓉、‘錦旗、‘白碗蓮、‘嬌容三變。引種自白洋淀荷花大觀園、連云港水生植物種植基地、武漢磨山植物園，種植時間均為2年以上，植株性狀表現(xiàn)良好，適合本地生長。4～9月份大田自然生長，10月份荷花地上部分逐漸開始枯萎，地下藕莖基本成型，開始定期采收藕莖。

因‘迎賓芙蓉于八月底九月初地上部分開始枯萎，其他品種地上部分枯萎都在九月底開始，又因蓮藕進(jìn)入真休眠期是個漫長的階段，營養(yǎng)成分變化緩慢，故將采樣時間間隔一個月，分別為2020年09月10日，10月10日，11月10日，12月10日，第二年01月10日和02月10日，對4個品種的新生地下莖取樣。結(jié)合4～9月份觀察數(shù)據(jù)，選取長勢相同的植株進(jìn)行采樣，混合采樣?！e芙蓉、‘錦旗、‘白碗蓮、‘嬌容三變4個品種各選取4株，采主莖第一節(jié)，置入帶冰瓶的保鮮盒帶回實(shí)驗(yàn)室。清洗干凈后刮皮切片并稱重，然后置入液氮冷凍，30分鐘后取出，放在超低溫冰箱保存，以備各項(xiàng)理化指標(biāo)測定。

1.2 試驗(yàn)方法

使用蒽酮比色法[3]檢測可溶性糖含量及淀粉含量；考馬斯亮藍(lán)G-250染色法檢測可溶性蛋白質(zhì)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用spss8.0軟件處理，采用數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 可溶性糖含量的變化動態(tài)

圖1反應(yīng)了‘迎賓芙蓉、‘錦旗、‘白碗蓮、‘嬌容三變4個品種在采樣期可溶性糖含量的變化動態(tài)。

由圖可知，迎賓芙蓉的可溶性糖含量一直上升；錦旗和白碗蓮動態(tài)變化趨勢相似：先呈下降趨勢，10月份之后逐步升高；嬌容三變的糖含量于1月達(dá)到最高值，之后小幅下降。結(jié)合荷花的物候期，可得出：在地下藕莖形成后期，可溶性糖含量降低，成熟后期、真休眠期、強(qiáng)迫休眠期則持續(xù)提高。

錦旗和白碗蓮屬于晚花品種，9～10月份仍在生長期，地下莖還未成熟，可溶性糖的呈下降趨勢。10月后到休眠結(jié)束，地下莖還逐漸成熟，4個品種可溶性糖含量持續(xù)提高。成熟前期，日照時間長，溫差大，地上部分枯萎，養(yǎng)分下輸。而此時，地下莖已停止生長，大量養(yǎng)分促進(jìn)后熟，所以在荷花的整個休眠期可溶性糖含量持續(xù)升高。大量糖分維持地下莖的新陳代謝，促進(jìn)原生質(zhì)濃度的增加，地下莖耐寒能力增強(qiáng)，對低溫環(huán)境逐步適應(yīng)[4]。當(dāng)荷花進(jìn)入休眠期后，月平均溫度已降至5℃以下，最低氣溫可達(dá)到日平均-7℃。由于植物本身的適應(yīng)性，蓮藕糖含量繼續(xù)上升，但速度變緩。嬌容三變1月后糖含量緩慢下降，是由于其地下莖相對較大，低溫迫害影響小，同時，嬌容三變?yōu)樵缁ㄆ贩N，休眠結(jié)束較早，可溶性糖逐漸降解，為荷花萌芽提供能量。

2.2 淀粉含量的變化動態(tài)

圖2反應(yīng)了‘迎賓芙蓉、‘錦旗、‘白碗蓮、‘嬌容三變4個品種在采樣期淀粉含量的變化動態(tài)。由圖可知，四個荷花品種，在12月份出現(xiàn)最高峰，淀粉含量達(dá)到最高，之后淀粉含量逐步下降。結(jié)合荷花的物候期，可得出：在地下藕莖形態(tài)建成末期，淀粉含量上升，12月份之后進(jìn)入強(qiáng)迫休眠期，淀粉含量開始下降。

9～10月，白碗蓮和錦旗地下莖仍在生長。在這一階段，淀粉含量增加，可溶性糖含量減少。迎賓芙蓉為早花品種，枯萎較早，地下部分提前結(jié)束生長，故淀粉含量自9月就開始下降，而白碗蓮花期和生長期比迎賓芙蓉略晚，故淀粉含量10月才開始下降。因可溶性糖主要為淀粉轉(zhuǎn)化而來，白碗蓮和迎賓芙蓉在成熟前期積累了大量可溶性糖，淀粉合成前期大于分解，所以呈下降趨勢，后期地下莖成熟，淀粉的積累小于分解，故11月淀粉增加。因采樣周期間隔長，無法準(zhǔn)確把握品種淀粉含量在各時期的變化，導(dǎo)致錦旗和嬌容三變的變化趨勢單一。在到真休眠階段，錦旗和嬌容三變積累了大量淀粉，含量增加。12月份后平均溫度已降至5℃以下，為抵抗低溫，淀粉大量分解并轉(zhuǎn)化為可溶性糖，分解速度大于累積速度，淀粉含量下降。荷花的強(qiáng)制冬眠期為1月和2月的低溫月份，因此淀粉含量都降低。

2.3 可溶性蛋白質(zhì)含量的變化動態(tài)

圖3反應(yīng)了4個荷花品種在9月至翌年2月可溶性蛋白質(zhì)含量的變化動態(tài)。如圖所示，白碗蓮和錦旗的蛋白質(zhì)含量在短期下降后有所增加，迎賓芙蓉和嬌容三變從9月開始增加，地下莖的可溶性蛋白質(zhì)含量在12月達(dá)到峰值后有所下降。通過新生地下莖的物候期變化發(fā)現(xiàn)，蓮藕的可溶性蛋白質(zhì)含量在形態(tài)建成結(jié)束時下降，到達(dá)成熟階段，含量趨向上升。錦旗和嬌容三變休眠期間蛋白質(zhì)含量仍在增加，強(qiáng)制休眠期開始下降，白碗蓮和迎賓芙蓉的蛋白質(zhì)含量自真休眠期以來持續(xù)下降。

9～10月，白碗蓮和錦旗地下莖的生長速率仍然高于氮素的積累速率，導(dǎo)致蛋白質(zhì)百分比含量相對減少。生理成熟后，碳水化合物和氮素的積累率仍然相對較高，因此，蛋白質(zhì)含量的百分比又增加。在真休眠期，錦旗和嬌容三變蛋白的含量持續(xù)增加，直到12月，休眠后期再次下降。當(dāng)秋季氣溫下降時，蓮藕形成了蛋白質(zhì)，提高細(xì)胞的保水能力和地下莖的耐寒性，所以趨勢上升。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

荷花生理特性變化主要為營養(yǎng)成分的變化，9月至翌年2月，可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白在不同階段，變化規(guī)律不同?！淄肷徍汀\旗后期淀粉增加，其它營養(yǎng)成分含量下降，是因?yàn)樵谶@個時期，藕莖生長速率大于營養(yǎng)成分積累速率，導(dǎo)致其含量相對降低，而到后熟期，藕莖停止生長，營養(yǎng)成分積累，變化動態(tài)提升?！淄肷徍汀e芙蓉成熟前期可溶性糖的積累消耗了大量淀粉，導(dǎo)致淀粉下降。

在進(jìn)入相對較早休眠期‘錦旗和‘嬌容三變，在真休眠期內(nèi)繼續(xù)積累淀粉和蛋白質(zhì)，而進(jìn)入相對較晚休眠期‘白碗蓮和‘迎賓芙蓉，進(jìn)入真休眠期時，時處低溫月份，淀粉大量分解為可溶性糖以抵抗低溫，因此含量下降。在強(qiáng)迫休眠期間，處于低溫月份，蓮藕的糖含量持續(xù)升高，淀粉和蛋白質(zhì)含量下降。

3.2 討論

研究發(fā)現(xiàn)，中型和小型荷花的休眠特征存在一些差異，這不僅受荷花自身基因型的影響，還與外界溫度有關(guān)。筆者認(rèn)為，需要增加荷花品種量及采樣頻率，溫度在荷花休眠中的影響，擴(kuò)大研究范圍，才能更準(zhǔn)確反應(yīng)荷花休眠條件下的動態(tài)變化。

由于對休眠機(jī)制研究匱乏，導(dǎo)致荷花花期調(diào)控?zé)o法產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[5]。目前對于植物種子休眠研究較多，而對于地下莖等器官的研究較少，本實(shí)驗(yàn)對荷花休眠生理的進(jìn)行了初步研究，以期為其他種的變態(tài)器官研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 張行言，王其超.熱帶型荷花的發(fā)現(xiàn)與荷花品種分類系統(tǒng)[J].中國園林，2006（07）：82-85

[2] 周士鋒，黃勇琴，孔德政.秋末冬初幾種盆栽荷花休眠生理的比較研究[J].河南科學(xué)，2011，29（03）：301-305

[3] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4] 趙永紅，李憲利，高東升.設(shè)施油桃果實(shí)的糖積累與相關(guān)酶活性[J].果樹學(xué)報，2006，23（1）：118-120

[5] 孫麗娜.碗蓮休眠生理及休眠特性研究[D].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.