慈姑田间越冬过程中主要碳水化合物含量变化

顾丽 李岩 李良俊 陈学好 曹碚生

（扬州大学水生蔬菜研究室，江苏扬州，225009）

慈姑田间越冬过程中主要碳水化合物含量变化

顾丽 李岩 李良俊 陈学好 曹碚生

（扬州大学水生蔬菜研究室，江苏扬州，225009）

研究了慈姑田间越冬过程中球茎主要碳水化合物的代谢。研究结果表明，冬季气温降低时，慈姑球茎的含水量始终保持在较低水平，甚至有所下降；第2年春，气温回升，含水量缓慢上升。可溶性总糖含量在冬季有上升趋势，随着春季气温回升，含量逐渐下降。蔗糖含量变化趋势与可溶性总糖一致。还原糖含量呈“下降—上升—下降”的变化规律。果糖含量基本不变。总淀粉含量在冬季略有下降，随着春季气温回升，含量迅速下降；支链淀粉含量变化呈逐步下降趋势；直链淀粉含量和支链淀粉/直链淀粉含量比值变化在品种间存在明显差异。

慈姑 球茎 碳水化合物 田间越冬

非结构性贮藏碳水化合物（NSC）在植株体内的代谢在很大程度上影响着植株的生长及对环境的响应，尤其对二年生和多年生植物而言，秋季积累贮藏碳水化合物是植物越冬、再生的能量和物质来源，并可提高其抗寒性[3～4]。同时，碳水化合物是慈姑的主要贮藏物质，是慈姑的主要品质性状。但目前对慈姑越冬过程中碳水化合物变化的研究尚未见报道。因此，我们研究了主要慈姑品种在田间越冬过程中的非结构性碳水化合物的含量变化，以期为慈姑的适时采收提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2005-2007年在扬州大学水生蔬菜试验基地进行，供试品种为当前主栽品种苏州黄（黄皮）、宝应紫圆（紫皮）和建水慈姑（紫皮），栽培管理同一般大田。

1.2 试验设计

慈姑田间越冬过程中分4个时期取样：成熟期（12月20日），翌年1月20日，2月20日，3月20日。将采收的球茎洗净，去皮，切块，105℃杀青30 min，65～70℃烘干至恒重，计算含水量，粉碎过100目（孔径0.147 mm）筛，放入干燥器中保存备用。重复3次，结果取平均值。

1.3 测定方法

淀粉含量测定：采用蒽酮比色法[5]；直链、支链淀粉含量测定：采用双波长分光光度法[6]；可溶性总糖含量测定：采用蒽酮比色法[7]；蔗糖含量测定：参考宁正祥[8]的方法；果糖含量测定：采用钼酸铵比色法[8]；还原糖含量测定：采用3，5-二硝基水杨酸比色法[7]。

2 结果与分析

2.1 田间越冬过程中慈姑球茎含水量变化

图1 田间越冬过程中慈姑球茎含水量变化

成熟期建水慈姑球茎的含水量最高，达74.56%，宝应紫圆次之，苏州黄含水量最低，为69.68%。成熟期至1月下旬，苏州黄和宝应紫圆的含水量基本未变，但建水慈姑的含水量下降了2个百分点，1月20日至3月20日，随着气温的逐渐回升，3个品种的含水量都表现为缓慢升高，但1月20日至2月20日，建水慈姑含水量升幅小；而宝应紫圆和苏州黄升幅较大（图1）。

图2 田间越冬过程中慈姑球茎可溶性糖含量变化

2.2 越冬过程中慈姑球茎可溶性总糖、蔗糖、果糖、还原糖含量变化

由图2可知，成熟期苏州黄慈姑球茎的可溶性总糖含量最高，为67.65 mg/g（鲜质量，下同），宝应紫圆次之，为63.26 mg/g，建水慈姑最低，仅55.19 mg/g，成熟期至1月下旬，3个品种慈姑的可溶性总糖含量均呈上升趋势，其中，宝应紫圆升幅最大，达7.34 mg/g，苏州黄最小；1月下旬至3月下旬，可溶性总糖含量逐渐下降。3个品种蔗糖含量变化趋势与可溶性总糖含量变化趋势相似。

还原糖含量呈“降—升—降”的变化规律，成熟期至1月下旬，还原糖含量均快速下降，苏州黄和宝应紫圆降幅达9 mg/g；1月下旬至2月下旬，还原糖又大幅升高，宝应紫圆的增幅最大，升高了18.46 mg/g；2月下旬至3月下旬又呈下降趋势，宝应紫圆的还原糖含量降幅最大，达17.91 mg/g。

3个品种慈姑球茎的果糖含量较低，变幅不大，宝应紫圆和建水慈姑的果糖含量在1月下旬达最高值，分别为8.48 mg/g和5.89 mg/g，而苏州黄在2月下旬达最高值，为8.11 mg/g。

2.3 越冬过程中球茎总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量变化

成熟期苏州黄慈姑球茎的总淀粉含量最高，为142.57 mg/g，宝应紫圆次之，达125.69 mg/g，建水慈姑最低，仅为118.50 mg/g。成熟期至1月20日，苏州黄的总淀粉含量基本稳定，宝应紫圆迅速下降，降幅达13.23 mg/g，而建水慈姑的总淀粉含量则略有上升。1月20日至3月20日，3个品种总淀粉含量均持续下降，其中1月下旬至2月下旬苏州黄的总淀粉含量分解速度最快，宝应紫圆和建水慈姑总淀粉含量降低较少；2月下旬至3月下旬苏州黄总淀粉含量下降缓慢，宝应紫圆和建水慈姑淀粉分解较快。

成熟期至1月下旬的直链淀粉含量变化品种间存在差异，苏州黄直链淀粉含量基本未变；宝应紫圆则急剧下降，下降8.06 mg/g，而建水慈姑则上升了9.75 mg/g。1月20日至3月20日，宝应紫圆和建水慈姑的直链淀粉含量均逐渐下降，苏州黄直链淀粉含量在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月下旬则基本保持不变。田间越冬期间，苏州黄支链淀粉含量变化呈逐渐下降趋势；建水慈姑1月20日至2月20日有小幅上升，其余时间均下降，且2月下旬至3月下旬下降迅速。田间越冬过程中，宝应紫圆的支链淀粉/直链淀粉比值基本不变；苏州黄的支链淀粉/直链淀粉比值从成熟期至2月20日呈上升趋势，其中在1月下旬至2月下旬上升较大；建水慈姑的支链淀粉/直链淀粉比值在成熟期至2月下旬明显高于苏州黄和宝应紫圆，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月下旬略低于苏州黄，降幅最大（图3）。

图3 田间越冬过程中慈姑球茎淀粉含量变化

3 小结与讨论

3.1 慈姑在田间越冬过程中含水量的变化

苏州黄和宝应紫圆球茎成熟后至1月下旬的含水量始终保持在较低水平，后随着气温回升，含水量缓慢上升，干物质含量相对下降。建水慈姑的含水量从12月下旬至翌年1月下旬有所下降，干物质含量有所上升。我们在田间采收时发现，3个品种地上部已经完全枯死，苏州黄和宝应紫圆的地下匍匐茎也已腐烂，而建水慈姑的地下肉质茎仍未完全腐烂，这可能与12月下旬至翌年1月下旬其球茎中干物质含量升高，匍匐茎中的贮藏营养仍然向球茎转运有关。

3.2 慈姑在田间越冬过程中可溶性糖含量的变化

成熟期至1月20日是冬季低温季节，慈姑球茎的可溶性总糖、蔗糖等含量有上升趋势，原因是低温导致贮藏淀粉迅速分解，这被称为“低温糖化”现象，可提高慈姑细胞液浓度，降低冰点，提高植物的耐寒性[3]，本试验中蔗糖含量增幅最大，可以推断“低温糖化”中淀粉主要分解转化为蔗糖，从而导致可溶性总糖含量上升，这与张晓冬等[9]的研究结果一致。“低温糖化”因品种、栽培条件、营养状况、成熟度等不同而异[10]。慈姑田间贮藏越冬过程中的“低温糖化”机理亟待进一步研究。

3.3 慈姑在田间越冬过程中淀粉含量的变化

慈姑在田间越冬过程中品种间淀粉的分解存在差异，苏州黄和宝应紫圆直链淀粉含量下降幅度较大，支链淀粉/直链淀粉含量比值呈上升趋势，而建水慈姑呈下降趋势，说明田间越冬过程中，苏州黄和宝应紫圆淀粉的分解以直链淀粉为主，而建水慈姑则以支链淀粉分解为主。成熟期至1月下旬苏州黄淀粉分解少，1月下旬至2月下旬迅速分解，表明其对低温的响应较慢，而宝应紫圆和建水慈姑则较快。这与水稻[11～12]上的研究结果相似。

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10.3865/j.issn.1001-3547.2009.16.012

顾丽，女，硕士研究生，研究方向为水生蔬菜生理研究

李良俊，通信作者，电话：0514-87979394，13013748991

2009-07-30