低溫誘導(dǎo)對(duì)卷丹百合鱗莖生理生化指標(biāo)的影響

馬 爽

(沈陽工學(xué)院，遼寧撫順 113122)

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低溫誘導(dǎo)對(duì)卷丹百合鱗莖生理生化指標(biāo)的影響

馬 爽

(沈陽工學(xué)院，遼寧撫順 113122)

[目的] 為探究卷丹百合鱗莖解除休眠的機(jī)制提供必要的依據(jù)。[方法] 以卷丹百合的鱗莖為材料，研究在4、8和12 ℃的3個(gè)低溫處理下，在解除休眠過程中卷丹百合鱗莖生理變化。[結(jié)果] 在45 d左右的冷藏期內(nèi)，各冷藏處理的鱗莖淀粉含量明顯下降，可溶性蛋白質(zhì)含量卻呈下降趨勢(shì)，1個(gè)月左右后有明顯的升高趨勢(shì)；還原糖含量和總可溶性糖含量的則先上升后下降，冷藏37 d后達(dá)到最大值。還原糖含量變化的特點(diǎn)與百合鱗莖解除休眠有關(guān)。[結(jié)論]卷丹百合鱗莖解除休眠的最佳時(shí)間是冷誘導(dǎo)37 d。

卷丹百合；鱗莖；低溫；解除休眠；生理

卷丹百合又被叫作斑百合。卷丹百合的花朵顏色呈火紅色，花瓣是現(xiàn)反卷的形狀，因此有“卷丹”的美名，又因?yàn)樗幕ò晟暇哂泻谏蜃仙陌呒y，如同老虎后背上的花紋，因而又被稱為“虎皮百合”。我國是卷丹百合的原產(chǎn)地，現(xiàn)在世界各地都多有種植。有的卷丹百合植株高達(dá)1.5 m，被人們稱贊為“百合之冠”[1]。

卷丹百合是原產(chǎn)于我國本土的百合系，具有良好的特性和市場前景，成為多年來在國內(nèi)外廣為種植的經(jīng)濟(jì)作物之一。然而，對(duì)卷丹百合鱗莖解除休眠所需的確切溫度的研究還不是很多。這給卷丹百合種植者和研究者帶來很多不便。筆者著重探討卷丹百合鱗莖在不同溫度冷誘導(dǎo)過程中的生理變化，為探究卷丹百合鱗莖解除休眠的機(jī)制提供必要的依據(jù)。

1 材料與方法

選取被低溫誘導(dǎo)的野生卷丹百合鱗莖的中層鱗片(第3～5層)。取樣后，采用蒽酮比色法測定鱗片中的淀粉含量和總可溶性糖含量；采用3，5-2二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量；采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白質(zhì)含量。每個(gè)處理重復(fù)3次。其中，可溶性糖含量、淀粉含量和還原糖含量的測定采用干樣，將樣品置于烘箱中(80 ℃烘干)，研磨成粉末，測定?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量的測定則用新鮮樣品。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖淀粉含量的影響從表1可以看出，12 ℃處理的卷丹百合鱗莖淀粉含量的下降速度比4、8 ℃處理顯著，說明隨著貯藏溫度的升高，百合鱗莖中淀粉的分解較顯著。從冷誘導(dǎo)的天數(shù)變化可以看出，百合鱗莖中淀粉量隨著冷誘導(dǎo)時(shí)間的延長而顯現(xiàn)降低的趨勢(shì)，尤其是在冷誘導(dǎo)的前23 d下降趨勢(shì)較明顯。

表1 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖淀粉含量的影響

2.2 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖可溶性糖含量的影響在卷丹百合的碳素營養(yǎng)中，淀粉和可溶性糖是最為主要的兩大營養(yǎng)物質(zhì)。它們?cè)跔I養(yǎng)中的作用有：合成纖維素之后變成細(xì)胞壁；繼而組成核酸等有機(jī)物；一部分有機(jī)化合物的合成原料是其代謝中的中間產(chǎn)物，例如糖在氧化過程中形成的有機(jī)酸可作為NH3的受體而生成氨基酸；糖類為機(jī)體代謝中的有機(jī)物合成和分解代謝提供所需的能量。正是因?yàn)樘妓衔锞邆湟陨献饔?，它是營養(yǎng)作用中最基本的物質(zhì)，也是消耗量最大的物質(zhì)[2]。

糖作為卷丹百合生理代謝的中間物質(zhì)，通過淀粉的分解產(chǎn)生，也可作為呼吸底物被利用。從表2可以看出，在冷誘導(dǎo)的45 d之間，隨著冷藏溫度的降低，卷丹百合鱗莖總可溶性糖含量增加，其中4 ℃處理的卷丹百合鱗莖總可溶性糖含量最高，12 ℃處理的卷丹百合鱗莖總可溶性糖含量最低；從冷誘導(dǎo)時(shí)間上看，百合鱗片中總可溶性糖含量隨著冷誘導(dǎo)時(shí)間的延長呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，只是在誘導(dǎo)后期出現(xiàn)上升遲緩甚至降低的趨勢(shì)。

2.3 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖還原糖含量的影響從表3可以看出，卷丹百合鱗莖中還原糖與可溶性糖的變化趨勢(shì)是基本一致的。在低溫誘導(dǎo)的前30 d，卷丹百合鱗莖還原糖含量變化較小，在低溫誘導(dǎo)30 d之后迅速上升，至37 d時(shí)卷丹百合鱗莖還原糖含量達(dá)到峰值后又迅速下降。

表2 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖可溶性糖含量的影響

表3 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖還原糖含量的影響

2.4 低溫誘導(dǎo)對(duì)百合鱗莖可溶性蛋白質(zhì)含量的影響卷丹百合體內(nèi)的可溶性蛋白多數(shù)是參與各種代謝的酶類。測定其含量是分析卷丹百合總體代謝的一個(gè)首要指標(biāo)。在研究某一種酶的作用時(shí)，通常以比活來表示酶活力的大小以及酶制劑純度。因此，研究酶活力的重要項(xiàng)目之一就是測定野生卷丹百合鱗莖的可溶性蛋白質(zhì)含量。

從表4可以看出，在不同溫度進(jìn)行冷誘導(dǎo)的野生卷百合鱗莖的可溶性蛋白含量存在著較明顯的差異，以8 ℃ 處理的卷丹百合鱗莖可溶性蛋白含量最高，同時(shí)說明其酶活力最強(qiáng)，12 ℃處理的卷丹百合鱗莖可溶性蛋白質(zhì)含量最低，代表其酶活力最弱。根據(jù)不同的冷誘導(dǎo)時(shí)間，卷丹百合鱗莖可溶性蛋白含量變化的總體趨勢(shì)是逐漸下降的，表明酶活力隨著冷誘導(dǎo)時(shí)間的延長而逐漸減弱，但到冷誘導(dǎo)37 d時(shí)又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。這可能與百合鱗莖接觸休眠有關(guān)。

表4 冷藏過程中百合可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

3 結(jié)論

淀粉是卷丹百合鱗莖中貯藏的主要營養(yǎng)物質(zhì)之一。在低溫冷藏期間，卷丹百合鱗莖為保持機(jī)體的的生理代謝，則需以自身貯藏的養(yǎng)分為原料。通過該次試驗(yàn)，卷丹百合鱗莖的淀粉含量在冷誘導(dǎo)期間呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì)。這與夏宜平等[3-4]研究結(jié)果基本一致。該研究表明，鱗莖在冷誘導(dǎo)后期出現(xiàn)淀粉含量逐步提高的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因或許是因?yàn)榈矸叟c糖分之間的轉(zhuǎn)化受阻。王鵬等[5]在對(duì)馬鈴薯低溫貯藏的研究中也曾有過類似的情況。

在冷誘導(dǎo)期間，可溶性蛋白含量能夠間接反映出植物體內(nèi)各種生理代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱[4]。該試驗(yàn)說明，在冷誘導(dǎo)的前30 d，卷丹百合鱗莖的可溶性蛋白含量明顯下降，在冷藏30～37 d時(shí)間內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)含量會(huì)上升，卷丹百合鱗莖可溶性蛋白含量的顯著增加或許與鱗莖解除休眠有關(guān)。

國外某些生產(chǎn)百合種球的企業(yè)在判別鱗莖冷藏狀況是否到達(dá)預(yù)期的生理指標(biāo)時(shí)，會(huì)把糖的含量到達(dá)最高值時(shí)認(rèn)定為鱗莖打破休眠的臨界點(diǎn)[4]。該研究顯示，野生的卷丹百合的鱗莖在低溫冷藏至37 d時(shí)，其還原糖含量與總可溶性糖含量都達(dá)到最高峰，表明糖的含量變化與其形態(tài)是相吻合的，因此還原糖含量和總可溶性糖含量達(dá)到峰值可以作為鱗莖解除休眠的一項(xiàng)指標(biāo)。

綜上所述，卷丹百合鱗莖要達(dá)到解除休眠的狀態(tài)，需要在4～12 ℃溫度下冷藏最少30 d，以冷藏37 d的材料作為解除休眠的最佳處理時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果在4 ℃，則可根據(jù)百合栽培條件下處理，也可適當(dāng)延長冷藏時(shí)間調(diào)節(jié)花期，而在8～12 ℃的溫度，卷丹百合鱗莖的冷藏時(shí)間最好控制在一個(gè)月內(nèi)，可避免鱗莖在低溫冷藏期間消耗過多的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步影響后期植株的生長和發(fā)育。

[1] 郭志剛，張偉.切花生產(chǎn)技術(shù)叢書——球根類[M].北京：清華大學(xué)出社，1999：102-106.

[2] 管畢財(cái)，楊柏云，羅麗萍，等.低溫解除龍牙百合休眠過程中糖類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)：理科版，2005，29(1)：92-95.

[3] 夏宜平，黃春輝，何桂芳，等.東方百合鱗莖冷藏解除休眠的養(yǎng)分代謝和酶活性變化[J].園藝學(xué)報(bào)，2006，33(3)：571-576.

[4] 涂淑萍，穆鼎，劉春.百合鱗莖低溫解除休眠過程中的生理生化變化研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(3)：404-407.

[5] 王鵬，連勇，金黎平.馬鈴薯塊莖休眠及萌發(fā)過程中幾種酶活性變化[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2003，18(3)：33-36.

Effects of Low Temperature Induction on Physiology and Biochemistry of Bulbs ofLiliumlancifoliumThunb.

MA Shuang

(Shenyang Institute of Technology, Fushun, Liaoning 113122)

[Objective] The research aimed to provide the necessary basis for the study of the mechanism of breaking dormancy ofLiliumlancifoliumThunb. [Method] Taken the bulbs ofLiliumlancifoliumThunb. as materials, the physiology changes in the process of breaking dormancy under the low temperature treatment of 4, 8 and 12 ℃ were studied。[Result] Starch content of the bulbs decreased obviously in the 45 d refrigeration period. The content of soluble protein showed the downward trend, and it showed the upward trend one month later. Reducing sugar content and total soluble sugar content increased in the first stage, and then decreased, and they reached the maximum value after 37 d cold storage. The characteristics of the changes of reducing sugar content was related with the breaking dormancy of the bulbs ofLiliumlancifoliumThunb. [Conclusion] The optimum time of the breaking dormancy of the bulbs ofLiliumlancifoliumThunb was 37 d.

LiliumlancifoliumThunb. ; Bulb; Low temperature; Break dormancy; Physiology

馬爽(1984- )，女，吉林長春人，助教，碩士，從事分子生物學(xué)方面的研究。

2015-03-03

S 188

A

0517-6611(2015)10-019-02