壺瓶棗、木棗可溶性蛋白質(zhì)含量動態(tài)變化研究

摘 要：以壺瓶棗及木棗為研究對象，對其不同生長發(fā)育時期果實中可溶性蛋白質(zhì)年變化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明：棗果實可溶性蛋白質(zhì)含量隨著果實的生長呈波動性變化趨勢。在7月11日兩棗的可溶性蛋白質(zhì)含量均較低，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量高于木棗；隨著果實的生長，棗可溶性蛋白質(zhì)含量均有所增加，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)增加幅度高于木棗，且壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量較木棗先達(dá)到最大值；隨后兩棗的可溶性蛋白質(zhì)含量均有所降低，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量較木棗先達(dá)到最小值；最后，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量略有上升，而木棗可溶性蛋白質(zhì)含量則降到最低。

關(guān)鍵詞：壺瓶棗；木棗；蛋白質(zhì)；年動態(tài)變化

中圖分類號 S665.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）11-52-03

棗（Zizyphus Jujuba Mill.）為鼠李科棗屬植物，是我國特有的果樹資源和獨具特色的優(yōu)勢果樹樹種。由于紅棗味甜可口，營養(yǎng)豐富，既可食用又可入藥，具有滋陰補(bǔ)腎、強(qiáng)身健體、開胃健脾等多種藥用功能，因此又有“百果之王”的美稱。近年來，太谷的紅棗產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，截至2012年全縣共種植2萬hm2紅棗經(jīng)濟(jì)類，年產(chǎn)2 000萬kg，總產(chǎn)值高達(dá)8 000萬元，成為農(nóng)民增收致富的朝陽產(chǎn)業(yè)。棗樹喜光喜溫，其品質(zhì)的優(yōu)良程度與光照時間的長短、強(qiáng)弱以及晝夜溫差等因素有著較強(qiáng)的相關(guān)性，太谷縣以其豐富的光熱資源能最大限度地滿足棗果營養(yǎng)積累的各種需求。同時，棗具有抗旱、耐鹽堿、生長適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)點，有較強(qiáng)的抗逆能力，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種[1]，在改良荒灘、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重大作用，因此紅棗種植具有社會和生態(tài)雙重效益。由于長期以來棗樹以人工栽種自然生長為主，當(dāng)?shù)卦耘嗥贩N繁多且缺乏科學(xué)的栽培配套措施，紅棗成熟期時常處于雨季，導(dǎo)致紅棗裂果的現(xiàn)象普遍存在，不但造成減產(chǎn)也直接影響果實的外觀質(zhì)量和商品性，經(jīng)濟(jì)損失較大，裂果已經(jīng)成為限制我國紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一。據(jù)調(diào)查，紅棗裂果年年發(fā)生，其中1/3年份的裂果在40%以上，有的年份甚至達(dá)90%以上，以致豐產(chǎn)不豐收。研究防止紅棗裂果的技術(shù)，尋找防止紅棗裂果的途徑，無疑對紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)建設(shè)都具有十分積極的意義。

關(guān)于果實裂果，國內(nèi)學(xué)者已從機(jī)制及防治對策等方面進(jìn)行了大量的研究，目前主要集中在對不同棗品種間的品種特性、組織水勢、果實解剖、氣象因子、栽培條件等方面的研究[2]。研究發(fā)現(xiàn)，裂果性與角質(zhì)層、表皮細(xì)胞、果肉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點和空腔多少等多方面的因素有關(guān)[3]。裂果與胞壁蛋白含量多少有關(guān)，伸展蛋白是植物細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)蛋白，起增加細(xì)胞壁的強(qiáng)度和剛性、控制細(xì)胞壁伸展的作用[4]。紅棗裂果與環(huán)境因素中降水直接相關(guān)，同時高濕、低溫及短日照又是棗裂果的促發(fā)因素[5]。但至今為止很少見對棗果實不同發(fā)育時期的可溶性蛋白質(zhì)含量變化進(jìn)行研究。筆者選取裂果程度不同的壺瓶棗及木棗作為研究對象，對壺瓶棗、木棗不同生長發(fā)育期中果實內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量的動態(tài)變化進(jìn)行了系統(tǒng)研究，通過數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，得出棗果實可溶性蛋白質(zhì)含量動態(tài)變化規(guī)律，旨在為棗的栽培、棗樹施肥和防止棗裂果提供有利的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗于2012年7月開始，材料為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)家屬院的12a生壺瓶棗樹和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院苗圃木棗基地的10a生樹。于花期結(jié)束形成果實后開始采樣，從7月11日到8月20日每隔10d采樣1次，待棗進(jìn)入白熟期后，內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化較快，每隔5d采樣1次，直至果實采摘，每次隨機(jī)采樣15～20個，立即放入有冰敷的保鮮袋中，帶回實驗室進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測定。

1.2 試驗方法 蛋白質(zhì)含量測定選用考馬斯亮藍(lán)染色法[6]。在分光光度計上測定各樣品在595nm處的光吸收值OD595。

蛋白質(zhì)含量（μg/g鮮重）=[OD595×V0V1FW]

[V0]：提取液體積（mL），[V1]：取樣體積（mL），[FW]：鮮重（g）。

實驗中選用牛血清白蛋白作標(biāo)準(zhǔn)曲線，配制100μg/mL牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液，作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性方程y=0.006 7x+0.008 5，相關(guān)系數(shù)是[R2]=0.998 3。詳細(xì)溶液配比見表1，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

1.3 數(shù)據(jù)處理 試驗所得數(shù)據(jù)均采用EXCEL自動分析軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩品種棗的蛋白質(zhì)含量變化 從7月11日到9月23日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量總體變化呈現(xiàn)波動性下降趨勢（圖2）。從7月11日到9月10日，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量從3.3μg/g降低到2.0μg/g，降低了1.3μg/g，而木棗從3.0μg/g降低到2.4μg/g，降低了0.6μg/g，最終木棗可溶性蛋白質(zhì)含量高于壺瓶棗；從7月11日到7月20日壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)迅速上升趨勢，從3.3μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.4μg/g。而木棗可溶性蛋白質(zhì)含量從7月11日到8月10日由3.0μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.7μg/g。這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)增加幅度較木棗的明顯；從7月31日到9月3日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量分別降低了3.4μg/g和2.3μg/g，這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量降低幅度較木棗的較明顯，且壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量在這一階段呈現(xiàn)波動性變化；從9月3日到9月10日，兩棗可溶性蛋白質(zhì)含量均平穩(wěn)上升，上升后壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量分別是2.5μg/g和2.8μg/g。從9月10日到9月23日木棗可溶性蛋白質(zhì)含量驟降，下降后木棗可溶性蛋白質(zhì)含量為1.0μg/g。

圖2 兩品種棗果實生長期的蛋白質(zhì)含量變化

2.2 兩品種同一時期可溶性蛋白質(zhì)含量分析 由圖2可以看出，兩棗可溶性蛋白質(zhì)含量整體呈現(xiàn)波動性變化趨勢。壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量整體可劃分為3個階段，快速上升、迅速下降和平穩(wěn)上升階段。迅速上升階段在7月11日至7月20日，迅速下降階段在7月20日與8月10日之間，平穩(wěn)上升階段在8月10日到8月25日。在整個生長階段中，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)先上升后下降再上升再下降最后平穩(wěn)上升的變化趨勢。

對同一時期不同品種棗果肉中可溶性蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明兩棗可溶性蛋白質(zhì)含量均呈現(xiàn)波動性變化規(guī)律，且從年變化規(guī)律看壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量高于木棗。如圖3所示，在7月11日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質(zhì)含量分別為3.3μg/g和3.0μg/g，壺瓶棗比木棗高0.3μg/g；在7月20日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質(zhì)含量分別為4.7μg/g和3.6μg/g，壺瓶棗比木棗高1.1μg/g；在7月20日到9月3日兩棗可溶性蛋白質(zhì)含量有波動性變化。隨著果實的生長，兩棗的可溶性蛋白質(zhì)均有所降低，在9月3日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質(zhì)含量分別為1.4μg/g和2.7μg/g，壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量比木棗低1.3μg/g；在9月23日棗完全成熟時，壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質(zhì)含量分別為2.5μg/g和1.0μg/g，壺瓶棗的可溶性蛋白質(zhì)含量比木棗高1.5μg/g，這是整個生長期壺瓶棗的可溶性蛋白質(zhì)含量比木棗的高出的最大值。

圖3 兩品種棗果實同一生長期蛋白質(zhì)含量變化

3 結(jié)論與討論

3.1 壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量的年變化規(guī)律 壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量的年動態(tài)變化呈現(xiàn)波動下降的趨勢，整體可分為3個階段，快速上升、迅速下降和平穩(wěn)上升3個階段。從7月11日到7月20日壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈快速上升，由最初的3.3μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.4μg/g；從7月31日到9月3日壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量迅速下降，由4.7μg/g下降到1.4μg/g，下降了3.3μg/g，且在這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)波動性下降；從9月3日到9月23日壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈平緩上升，由1.4μg/g增加到2.5μg/g，增加了1.1μg/g。這一變化規(guī)律與于澤源的研究結(jié)果一致[7]。最后壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量為2.5μg/g。

3.2 木棗可溶性蛋白質(zhì)含量的年動態(tài)變化規(guī)律 木棗可溶性蛋白質(zhì)含量年動態(tài)變化與壺瓶棗的基本一致，從7月11日到8月10日木棗可溶性蛋白質(zhì)含量快速上升，由最初的3.0μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.7μg/g；從8月10日到8月25日木棗可溶性蛋白質(zhì)含量迅速下降，由4.7μg/g下降到2.4μg/g，下降了2.3μg/g；從8月25日到9月10日壺瓶棗可溶性蛋白質(zhì)含量呈平緩上升，由2.4μg/g增加到2.8μg/g，增加了0.4μg/g。隨后木棗可溶性蛋白質(zhì)迅速下降，最后木棗可溶性蛋白質(zhì)含量為1.0μg/g。

3.3 棗可溶性蛋白質(zhì)含量與裂果關(guān)系 在7月份壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量均較高，分別為4.7μg/g和4.7μg/g，此時蛋白質(zhì)含量高，對裂果影響不大，這與于澤源的研究結(jié)果一致[7]。7、8月份降水對棗裂果影響不大，棗果實發(fā)育前期，即使遇雨，果實的蛋白質(zhì)含量高，控制果皮的強(qiáng)度和伸展性較好，不致于發(fā)生裂果。

隨著果實的生長，壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量逐漸增加，與此同時，隨著果實成熟度的提高，棗裂果逐漸加重，該結(jié)論與于澤源的結(jié)論一致[7]。裂果的實質(zhì)是由于果實內(nèi)部生長應(yīng)力不斷或突然地增加和集中，加之陰雨天過多吸收水分后使果肉膨脹，超過了果皮所能承受的力學(xué)強(qiáng)度，便在果皮發(fā)育的薄弱處撐破果皮的結(jié)果[8]。

8月25日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質(zhì)含量迅速降低，直至9月23日棗完全成熟時，壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質(zhì)含量分別為2.5μg/g和1.0μg/g，細(xì)胞壁中的伸展蛋白比較少，果實內(nèi)部應(yīng)力以及陰雨天果實大量吸水，超過了果皮所能承受的力學(xué)強(qiáng)度和韌性而發(fā)生裂果，影響棗果實的品質(zhì)和商品價值，這與李建國和韓龍等研究結(jié)論一致[5，8]。

棗果實中可溶性蛋白質(zhì)含量越來越少，這與常規(guī)有些不符，筆者認(rèn)為蛋白質(zhì)在棗果實中發(fā)生了三大營養(yǎng)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化，但本實驗只進(jìn)行了果肉中總可溶性蛋白質(zhì)含量的測定，并未測定各蛋白質(zhì)的含量變化，具體的三大營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化還需進(jìn)一步實驗證實。

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[8]李建國，黃輝白.荔枝裂果研究進(jìn)展[J].果樹科學(xué)，1996，13（4）：257-261. （責(zé)編：徐世紅）