更全的杂志信息网

葡萄果实成熟前后一年生结果枝的养分变化

更新时间:2016-07-05

葡萄(Vitis vinifera L.)是多年生藤本落叶果树,喜温,抗寒性较弱,在全世界种植范围较广,鲜食葡萄品种繁多。‘巨峰’是我国栽培面积最大的鲜食品种,原产于日本,属于欧美杂交种[1],1957年引入我国。由于它适应性强、丰产性好、品质极佳、生产效益高而快速发展为我国主栽品种[2]。我国葡萄栽培主要集中在干旱少雨、光照充足、昼夜温差较大的北方地区,葡萄品质和经济性状深受种植者和消费者喜爱。唯一不足的是北方地区冬季和初春的低温冻害,使植株或刚刚萌动的嫩芽受害,影响植株的生长发育和产量,严重时导致植株死亡[3,4]。这一自然灾害制约了葡萄产业的发展,同时也给科研工作者提出具体的研究目标。前人的研究多集中在植株的抗寒机理和抗寒育种等领域,并取得了长足的进展[5~9]。葡萄的抗寒性主要受植株自身的结构和外界综合因素的影响,包括植株的生长势、枝条的成熟度、气候因素和栽培管理等。这些因素都与树体养分贮藏水平相关,枝条的养分水平是树体综合表现的物质基础[7]。周云香的研究表明,葡萄果实成熟后叶片光合作用产生的营养物质主要贮藏在枝条和根系中,并且多年生枝条的抗寒力强于一年生的枝条[3]。本试验选取一年生结果枝,从果实膨大期到冬剪前对其可溶性糖和淀粉含量进行动态分析,研究枝条韧皮部、木质部和芽的可溶性糖和淀粉含量的变化规律,以期为葡萄植株抗寒机理的研究和抗灾避灾提供理论依据。

余锋:近些年,随着环保问题的日益凸显,跨国公司之间的竞争,已经从技术、设备等硬件竞争上升为以社会责任为主的软性竞争。跨国公司要想拥有制胜未来的软竞争力,就必须勇于承担社会责任。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年在辽宁省果树科学研究所葡萄试验示范区进行,供试品种为6年生‘巨峰’葡萄。株行距为0.5m×4.0m,露地棚架栽培。园区土壤肥力和树体营养水平中等。萌芽、开花、摘心处理选取生长势一致的单株,枝条怎么修剪的,将选好的枝条做好标记。每个枝条留1穗果。

1.2 取样与样品制备

从葡萄果实成熟前50d(葡萄果实自然成熟期依据多年连续观测值而定)开始,每隔12 d采样1次,至葡萄冬剪时 (10月20日,根据当年当地气候而定)结束,取样时间为上午8:00~9:00。共取样7次。每次每株选择健壮的一年生结果枝。取果穗下一节到上两节之间的枝段,每次取30条,随机区组设计,3次重复。果实于9月26日采收,将准备做实验的枝条在果穗剪下的位置系上彩色塑料条,以便日后取样。样品采下后放进取样袋中,立即带回实验室,用自来水冲洗干净,再用蒸馏水冲洗3次,最后用干净毛巾擦干。用刀片将芽切下。韧皮部和木质部取自每节的节间部位避开芽眼,用修枝剪将木质部均匀剪成约0.2cm小圆薄片;韧皮部剪成段,约 1 cm,混合均匀;105℃杀青 15 min,70℃烘干至恒重,粉碎,过60目筛;干燥保存备用[10]

1.3 可溶性糖的测定

可溶性总糖的提取参照王晶英等的方法并加以改进[11]。取韧皮部、木质部和芽的样品各0.1g放入对应的刻度试管中,分别加入10mL蒸馏水,于沸水浴中提取10min,2000r·min-1下离心15 min,取上清液。 重复提取3次,合并上清液,定容到50mL容量瓶中。过滤后作为可溶性总糖的提取液。准确吸取样品提取液0.2 mL于20mL刻度试管中。以下步骤同王晶英等的方法,测定样品的光密度。本实验仪器采用UV-2550紫外分光光度仪于630nm波长下比色,蔗糖标准曲线相关系数为0.99952。由标准线性方程求出糖的相对含量(mg/g)。

供试样品糖含量计算:可溶性糖含量(mg/g)=[(从回归方程求得糖的量/吸取样品液的体积)×提取液量×稀释倍数]/样品干重×106×1 000。

面对这场来势汹涌的洪灾,云南电网公司以最坏的打算,做最充分的准备,按照“灾前防、灾中守、灾后抢”的应急思路,以高度的使命感和责任感,科学部署、高效决策,从容应对险情。各相关单位、部门落实部署举措,未雨绸缪、积极备战,广大干部员工奋战一线,拼搏奉献,将灾害的损失降低到最小,坚决打赢这场洪水保卫战。

1.4 淀粉含量的测定

供试样品淀粉含量计算:可溶性糖计算公式乘以0.9即可得淀粉含量[11]

采用蒽酮法[10,11]。将提取可溶性糖以后的残渣用2~3 mL蒸馏水移入刻度试管中,放入沸水浴中糊化15 min,冷却后加入冷的 9.2 mol/L高氯酸 4 mL提取15min,提取过程中用玻璃棒不停搅拌,使之充分提取,过滤到50容量瓶中,用蒸馏水冲洗滤纸3~5遍,定容至50mL,作为淀粉提取液。准确吸取样品提取液0.2mL于20mL刻度试管中。以下测定步骤同可溶性总糖。本实验仪器采用UV-2550紫外分光光度仪于630nm波长下比色,葡萄糖标准曲线相关系数r2=0.99922。由标准线性方程求出糖的相对含量(mg/g)。

2 结果与分析

2.1 木质部、韧皮部和芽淀粉含量变化

图1表示不同取样时间‘巨峰’枝条韧皮部、木质部和芽的淀粉含量变化。从中看出,在8月20日前枝条的韧皮部、木质部和芽的淀粉含量变化不明显。王延书在研究葡萄果实着色前后ABA代谢合成关键酶的基因表达分析中,将浆果的生长发育分为快速生长期、转熟期和成熟期。本试验在8月20日以后也就是‘巨峰’果实的转熟期[12],韧皮部、木质部和芽的淀粉含量均呈逐渐上升趋势。10月7日后淀粉含量变化趋于缓慢。在整个取样期里,芽的淀粉含量最高,木质部次之,韧皮部最低。在果实转熟期前韧皮部和木质部的淀粉含量为26~31mg/g,而芽的淀粉含量为75mg/g上下,明显高于前两者。在第2次取样后木质部的淀粉含量急剧增加,而韧皮部变化依然缓慢;9月13日后(果实成熟期)韧皮部的淀粉含量开始快速增加,10月7日后又趋于缓慢。

图1 枝条韧皮部、木质部和芽的淀粉含量变化

2.2 韧皮部、木质部和芽可溶性糖含量变化

图2表示不同取样时间‘巨峰’枝条韧皮部、木质部和芽的可溶性糖含量变化。从中看出,韧皮部可溶性糖的变化比木质部和芽明显,8月20日前显著高于芽和木质部,达到140mg/g或稍高;但至8月20日开始急剧下降,9月初降至最低点,在78 mg/g上下维持到果实采收,低于芽高于木质部;9月25日果实采收后开始增加,至最后1次采样,含量最高,达到159.8mg/g,高于芽和木质部。芽的可溶性糖含量始终高于木质部,变化较平缓,前期稍高,以后缓慢下降,9月1日至采收(9月25日)时含量稳定,采收后略有升高后稳定下来。木质部可溶性糖含量在最后1次采样前始终最低,自9月1日起开始缓慢上升,至冬剪前(10月19日)略低于木质部。

图2 枝条韧皮部、木质部和芽的可溶性糖含量变化

3 结论与讨论

葡萄是多年生果树,有生长期和休眠期之分,进入休眠期前淀粉和可溶性糖作为主要能量来源其含量在枝条的不同部位发生变化,对树体休眠越冬和来年萌芽都起着举足轻重的作用[13,14]。植株在休眠越冬前营养积累的基本形式是淀粉,储存在根、干、枝的韧皮部、木质部和芽中。从试验数据中可以看出,芽和木质部内的淀粉在果实转熟期就开始积累,冬剪前趋于稳定。这与李燕研究休眠期前和萌芽期苹果树枝芽中糖及相关酶活性变化的结论相一致[13]。8月20日后韧皮部、木质部和芽的可溶性糖含量均有相应的下降,然后升高,这与果实转熟期的营养供应特性相符。果实转熟期枝条将大量水分和营养物质输送到果实,水分可以降低细胞渗透势,使浆果体积增加,促进糖分积累,随着果实颜色和硬度的变化,果实进入成熟上市阶段[15~17]。可见水分在流向果实的同时不同程度的降低了韧皮部、木质部和芽的可溶性糖含量,韧皮部降低得最快且多。果实采收后淀粉和可溶性糖含量都开始增加。这与周云香,高爱农和王淑杰等的研究相一致,表明葡萄果实采收以后叶片光合产物向枝条和根系中积累,为植株安全过冬和次年的萌芽做准备[3,6,18]。枝条和根系中贮藏的淀粉在休眠期间开始分解使得可溶性糖含量增加,可溶性糖在植株的抗寒生理方面起渗透调节作用,能够降低细胞水势,提高保水能力,进而降低冰点、提高植株的抗寒能性[13,18,19]。葡萄新梢在浆果成熟期已经开始木质化和逐渐成熟,含水量逐渐减少,干物质大量积累[20]。这也与本试验的结果相一致。

总之,冬剪前枝条各部位的淀粉和可溶性糖的积累量与植株抵抗低温能力密切相关。有研究认为,葡萄抗寒品种的淀粉和可溶性糖越冬前在枝条和根系中大量积累[3,8]。本试验进一步表明枝条各部位积累淀粉和可溶性糖的起始时期。栽培中应根据葡萄植株不同时期对养分的需求量来施肥,使植株更多地积累养分,提高植株的抗寒性。在后续研究中,应从果实膨大期开始活体取样,一直到来年萌芽结束,对葡萄植株生长期和休眠期淀粉和可溶性糖的变化规律进行更深入的探讨,为葡萄抗寒性研究和生产栽培奠定基础。

将上述色谱分离制得的色谱峰溶液减压浓缩至干后,配成 4.00 mg/mL 的药液。 参照文献方法[9],按倍比稀释法,用肉汤液体培养基将药液分别稀释为 10 个浓度:1∶2,1∶4,1∶8,1∶16,1∶32,1∶64,1∶128,1∶256,1∶512,1∶102 4。试验用试管分别加入液体培养基 100 μL,试验菌液 20 μL,药液 120 μL,混匀后,置于37℃培养24 h。肉眼观察每支试管的澄清度。

参考文献

[1]曲柏宏.巨峰系葡萄主要品种特性介绍[J].延边农学院学报,1989(1):60-64.

[2]董广慧.巨峰葡萄高产优质栽培技术措施[J].安徽农学通报,2005,11(6):115.

[3]周香云.葡萄抗旱抗寒特性及生理机制的研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2012.

[4]曹琴,孔维府,温鹏飞.植物抗寒及其基因表达研究进展[J].生态学报,2004,24:806-811.

[5]刘 军,王小伟,魏钦平,等.世界葡萄抗寒育种的成就与展望[J].果树学报,2004,21(5):461-466.

[6]王淑杰,王荣福,莫力根,等.葡萄枝条中蛋白质、过氧化物酶活性变化与抗寒性的关系[J].内蒙古农牧学院学报,1996,17(1):45-46.

[7]党伟,王忠跃,褚凤杰.葡萄一年生枝基部节间营养水平及植株抗寒性[J].北方园艺,2011(12):40-42.

[8]杨光.酿酒葡萄越冬枝中蔗糖代谢的变化与抗冻性的关系[D].兰州:甘肃农业大学,2015.

[9]周兰兰.不同生长期酿酒葡萄枝条蔗糖代谢及相关酶活性的研究[D].兰州:甘肃农业大学,2015.

[10]李合生,孙群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:211-213.

[11]王晶英,敖红,张杰,等.植物生理生化实验技术与原理[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2003:11-13.

[12]王延书.葡萄果实着色前后ABA代谢合成关键酶的基因表达分析[D].泰安:山东农业大学,2011.

[13]李燕.休眠期前和萌芽期苹果树枝条中糖及相关酶活性变化[D].杨凌:西北农林科技大学,2016.

[14]党伟.葡萄枝条营养水平及内源激素化对越冬抗寒性的影响[D].保定:河北农业大学,2011.

[15]Coombe B G.Research on development and ripening of the grape berry[J].American Journal of Enology and Viticulture,1992,43(1):101-110.

[16]Vanden Ende W,Roover J D,Laere A V.Effect of nitrogen concentration on fructan metabolizing enzymesin young chicory plants (Cichorium intybus) [J].Physiol Plant,1999,105:2-8.

[17]赵现华.修剪对葡萄液溜和光合同化物运输分配性的扰动[D].杨凌:西北农林科技大学,2013.

[18]Wang Lixue.Internationalsymposium on Horticultural germplasm cultivated and wild[M].New York:International Academic Publisher,1988:96-97.

[19]高爱农,姜淑荣.苹果品种抗寒性测定方法的研究[J].果树科学,2000,17(1):17-21.

[20]马翠兰,刘星辉,胡又厘,等.柚品种间的耐寒性差异及其机理[J].福建农业大学学报,1998,27(2):160-165.

高圣华,吕春晶
《北方果树》 2018年第3期
《北方果树》2018年第3期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号