诸葛菜角果生长特性的研究

李孟良， 赵韩伟

(安徽科技学院 资源与环境学院，安徽 凤阳 233100)

诸葛菜[Orychophragmusviolaceus(L.) O.E.Schulz],又名二月兰，系十字花科诸葛菜属的1年生或2年生草本植物，主产区为我国东北、华北、西北、华东、华中等地区，我国有1种及3变种[1-2]。诸葛菜的适应性较强，能在草地、荒坡、林下、路边、房前屋后种植，诸葛菜开花较早，花期4～5月，可连续数月开花不绝[3]。诸葛菜是一种十分珍贵的油料作物种源[4]，农艺性状良好，生长周期短，生物量大；其菜苔氨基酸含量高，口感好，具有很大的开发价值[5-6]。诸葛菜的蛋白质、脂肪、钙、铁、胡萝卜素和维生素C含量较高，其综合营养价值高于许多芸苔族植物，且其粗纤维含量略低于一般食用蔬菜，口感好[7]。营养成分中，具有较高含量的维生素C、β-胡萝卜素以及Fe、Zn等，氨基酸的种类达19种，其中7种为必需氨基酸[8]。诸葛菜作为野生蔬菜在民间也有长期的食用历史，诸葛菜苔蛋白质、维生素、微量元素含量较高，诸葛菜还可作为可食用的战时救急野菜[9]。其茎叶生物量大，适口性好，也可作为动物饲料。诸葛菜拥有巨大的潜在价值。

诸葛菜是一种多用途作物，如:保健食用油、脱保鲜菜苔、菜汁营养饮料，以及作为饲料添加剂[10]。潘建萍等以诸葛菜的花梗和花蕾为材料获得了再生植株[11]，诸葛菜作为良好的植物遗传材料已引起了众多遗传学家的关注。近年来，曹熙德、罗鹏等在诸葛菜的种子油脂及育种方面都作了比较深入的研究[12-15]，表明诸葛菜的种子油脂中具有高含量的不饱和脂肪酸及低含量的芥酸，是一种品质优良的新型油料植物资源。脂肪酸中含有较高是油酸、亚油酸。其中亚油酸又称维生素E，是人体必需的脂肪酸之一[16]。角果是诸葛菜重要的光合器官，其光合产物对种子的影响很大。有关诸葛菜角果的研究较少，本试验通过定期观察诸葛菜角果的生长情况研究其变化规律，旨在为进一步开发利用诸葛菜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2014年3～5月，在安徽科技学院西区种植园中进行。供试材料为诸葛菜。

1.2 试验设计

试验于2014年3～5月在安徽科技学院种植科技园进行，2014年3月22日标记同一天主花序开花角果1 000朵，以后每隔5 d取样一次，每次40～60个角果。测定角果、果尖、果身、果柄的长度、体积以及干鲜重等，直至角果成熟为止。

1.2.1 诸葛菜角果长度的测定 每次摘取标记的角果40～60个，测定每个角果的长度以及果柄、果身和果尖的长度，分别记下，然后计算其平均值，得出单次角果、果柄、果身以及果尖长度。

1.2.2 诸葛菜角果鲜重、干重的测定 每次摘取标记的角果40～60个不等，测定所有角果的鲜重以及果柄、果身和果尖的鲜重，计算平均值。将所有角果的果柄、果身和果尖的部分分别用纸张包裹起来，置于烘箱中于75 ℃下烘干6 h，取出于分析天平上称量并分别计算其平均值，记录果柄、果身、果尖的干重。

1.2.3 诸葛菜角果体积的测定 每次摘取标记的角果40～60个，测定所有角果的体积以及所有角果的果柄、果身和果尖的体积，计算其平均值。将角果捆绑好置于量筒中测量其体积，然后计算其平均数。同理，得出果柄、果身、果尖的体积。

1.2.4 诸葛菜角果宽度的测定 每次摘取标记的角果40～60个不等，每次取10个测量其宽度，重复4次，取其平均值，再计算出每个角果的宽度。

2 结果与分析

2.1 诸葛菜角果的线性增长

2.1.1 角果果柄与果尖的线性增长 如图1所示，诸葛菜开花后，主序角果的果柄在花后13 d内增长速度较快，随后生长变得缓慢，在第33天左右达到最大值，然后随着角果的生长果柄的长度逐渐缩短，最后果柄长度基本保持不变。主序角果的果尖在花后13 d内增长迅速，然后果尖生长速率减慢，在第33天左右达到最大值。此后，随着角果的生长，果尖的长度慢慢缩短，最后基本保持不变。果柄前期生长较果尖快，且长度长于果尖，在第18天左右两者长度相同。果柄在后期生长较果尖缓慢，最终长度短于果尖。

图1 果柄、果尖长度变化曲线

2.1.2 角果与果身的线性增长 图2表明，诸葛菜开花后，主序角果的长度在花后23 d增长迅速，在花后23～28 d增长缓慢，第28天左右达到最大值，角果的长度基本上不再增长，最后随着角果的最终成熟角果的长度最终稍微有些缩短。主序角果的果身在花后8 d内增长缓慢，在8～23 d增长迅速，然后增长缓慢，在第28天左右果身长度达到最大值，随后果身长度基本上保持不变。果身与角果的增长趋势基本上一致。

图2 角果、果身长度变化曲线

2.2 诸葛菜角果的体积变化

2.2.1 角果果柄与果尖的体积变化 图3表明，诸葛菜开花后，主花序角果的主花序角果的果柄的体积在花后8 d内增长迅速，第8天后，果柄生长速率减慢，体积增加缓慢，在花后第31天左右达到最大值。随后，随着角果的慢慢成熟，果柄渐渐失水，体积开始缩小，在33～48 d中果柄的体积迅速缩小，然后缩小缓慢，最后果柄的体积基本保持不变。主花序角果的果尖的体积在花后38 d内快速增长，基本上是匀速增长，果尖的体积在第38天左右达到最大值，随着角果的慢慢成熟，果尖开始慢慢的失水，体积开始缩小，当角果生长到一定程度的时候，果尖的体积也基本上保持不变。果尖与果柄的增长曲线总体一致，先增加后减少，但果柄的体积变化较大，最终两者的体积相差不大。

图3 果柄、果尖体积变化曲线

2.2.2 角果与果身的体积变化 图4表明，诸葛菜开花后，主花序角果的体积增长在花后18 d内增长速度缓慢，在花后18～38 d，生长速率增加迅速，是角果的快速生长期。在花后第38天左右角果体积达到最大值。之后随着角果的慢慢成熟，角果的体积开始缩水变小，最终体积基本保持不变。果身的增长曲线与角果的基本一致。

图4 角果、果身体积变化曲线

2.3 角果果身宽度的线性增长

图5 角果宽度变化曲线

图5表明，在花后28 d内，主花序角果果身的宽度增长迅速，果身宽度增加较快，在28 d后，角果横向生长减慢，但仍较快速增长，在第43天左右，角果横向生长基本上就已经停止了，果身宽度保持不变。

2.4 诸葛菜角果鲜重的增长

2.4.1 角果果柄与果尖鲜重的增长 图6表明，主花序角果的果柄的鲜重在花后的9 d内增长速度较快，随后增长速度下降，在第28天左右，果柄的鲜重达到最大值，此后，随着角果的生长果柄渐渐的成熟，果柄开始失水，鲜重下降，当果柄达到一定的成熟度时，果柄的鲜重基本上保持不变。主花序角果的果尖的鲜重的增长在花后9 d内增长缓慢。在花后9～28 d增长速率加快。果尖的鲜重在花后第28天左右达到最大值。

图6 果柄、果尖鲜重变化曲线

此后，随着角果的成熟，果尖也开始失水成熟，鲜重下降，当角果达到一定成熟度时，果尖的鲜重基本上保持不变。果柄的鲜重始终大于果尖的鲜重，在前期果柄生长较快，果尖生长较慢，之后果尖生长速率快于果柄，二者营养临界期不同。

2.4.2 角果与果身鲜重的增长 图7表明，主花序角果的鲜重在花后8 d内增长缓慢，在8 d后进入快速增长期，角果鲜重增加迅速。在38 d后增长速率减慢，在第43 d左右，角果的鲜重达到最大值，随后，随着角果的慢慢成熟，角果渐渐开始失水，角果的鲜重开始降低，当角果达到一定成熟度时，角果不再失水，角果的鲜重将基本上保持不变。主花序角果的果身的鲜重的变化与角果的鲜重变化基本上一致。

图7 角果、果身鲜重变化曲线

2.5 诸葛菜角果干重的增长

2.5.1 角果果柄与果尖干重的增长 如图8所示主花序角果的果柄的干重在花后28 d内干物质增加迅速，然后增长速率减缓，在第33天左右，干物质积累量达到最大，果柄的干重最大，此后，随着角果的成熟，果柄的干重呈下降趋势，最后果柄的干重基本趋于稳定。主花序角果的果尖的干重在花后9 d内增加缓慢，之后干重增加速率变快。在第33天左右，干物质积累量达到最大，此后，果尖的干物质积累量逐渐下降，随着角果的慢慢长大，最终果尖的干重逐渐趋于平稳。果柄的干重始终大于果尖的干重。果柄与果尖的干重的最大值的出现比鲜重的最大值晚了几天。

图8 果柄、果尖干重变化曲线

2.5.2 角果与果身干重的增长 图9表明，主花序角果的干重在花后8 d内增加缓慢，干物质积累较少。在第8天后，角果的干物质进入快速积累期，43 d后，角果生长缓慢，干重增加缓慢，角果的干重在第48天左右达到最大值。之后随着角果的最终成熟，干重略有下降。主花序角果的果身的干物质增长趋势与角果的干重增长趋势基本一直。果身与角果的干物质出现最大值的时候均比鲜重最大值出现的时候晚5 d左右，之后都略有下降。

图9 角果、果身干重变化曲线

3 结论与讨论

诸葛菜开花后，角果在生长过程中，最先增长的是长度，第28天左右即达到最大值。其次是果身的宽度，第43天左右才达到最大值。而角果的干鲜重在前期增加缓慢，在中后期才快速增加，并且鲜重达到最大值后，干重继续增加，干重最大值的出现比鲜重最大值的出现晚几天。当角果的体积增大到最大值时，角果的鲜重也已经达到或接近最大值。说明角果体积停止增长，它的重量也停止增长。

在角果生长过程中，果柄的长度和体积最先生长，在35天左右达到最大值。之后由于进入角果生长的中后期，合成物质优先向种子供应，果柄的体积，长度，干鲜重等都开始下降，最终基本保持不变。干鲜重快速生长期比体积和长度长5 d左右，鲜重在第28天达到最大值时，继续生长5 d左右，干重才能达到最大值。

在果尖生长的过程中，其长度在前期增长较快，当长度达到最大值时，体积还在增加，继续生长5 d左右达到最大值。果尖的干鲜重变化与果柄的类似。当鲜重在第28天左右达到最大值时，干重还要继续生长5 d左右才会达到最大值。之后各种指标都会下降，随着角果的最终成熟，各种指标基本保持不变。

诸葛菜角果纵向生长快于横向增宽，花后第28天角果长度已停止生长，而角宽在花后第43天才基本定型，这与浦惠明等人研究的油菜角果的生长特性基本相同。从浦惠明等人对油菜角果的研究表明，宁油7号高产的重要途径是合理密植，扩源增库，进一步提高单位面积的角果数；秦油2号高产的主要途径是提高果皮的光合生产能力，增强源的供应，协调源库之间的关系[17]。诸葛菜种子发育规律有待于进一步研究。