休眠条件下莲藕营养成分的动态变化研究

管志涛

摘 要：以‘迎宾芙蓉、‘锦旗、‘白碗莲、‘娇容三变4个中小型荷花品种为试材，对其休眠期间根状茎的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质的变化动态进行分析。结果表明：在真休眠期，荷花的营养物质均呈现先上升后下降的趋势。

关键词：休眠；荷花；生理生化；变化动态

Abstract：Lotus  cultivar'baiwanlian'、'yingbinfurong'、'jinqi'、'jiaorongsanbian'were  used  to  study  dynamic  changes  of  soluble  sugar  content， starch，soluble  protein  content  of  lotus  rhizome  under  Dormancy.The  results  indicated，during  dormancy，the  nutrients  increased  firstly，then decreased.

Key  words：Dormancy；Lotus；Physiological  and  Biochemical；Dynamic  Changes

休眠是大多数植物催花的主要限制因子之一，随着热带型荷花[1]的上市，关于荷花的生理特性开始受研究者的关注[2]。

目前关于温带型荷花在休眠条件下的理化特性、及品种间的差异报道较少。温带型荷花品种资源虽有六百余种，但花期较短，温度要求较高，反季节栽培仅限温室内进行，冬荷虽可反季栽培，但品种尚少，同时低于0℃，开始出现枯萎死亡等现象，在长江以北地区无法推广。笔者拟在荷花休眠条件下，进行各项指标的对比试验，研究其生理生化指标的变化动态，探讨各指标在休眠期的变化趋势，以期为荷花花期调控提供参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

田间试验在濮阳市范县陈庄乡荷花基地进行。供试材料为4个中小型荷花品种，分别为‘迎宾芙蓉、‘锦旗、‘白碗莲、‘娇容三变。引种自白洋淀荷花大观园、连云港水生植物种植基地、武汉磨山植物园，种植时间均为2年以上，植株性状表现良好，适合本地生长。4～9月份大田自然生長，10月份荷花地上部分逐渐开始枯萎，地下藕茎基本成型，开始定期采收藕茎。

因‘迎宾芙蓉于八月底九月初地上部分开始枯萎，其他品种地上部分枯萎都在九月底开始，又因莲藕进入真休眠期是个漫长的阶段，营养成分变化缓慢，故将采样时间间隔一个月，分别为2020年09月10日，10月10日，11月10日，12月10日，第二年01月10日和02月10日，对4个品种的新生地下茎取样。结合4～9月份观察数据，选取长势相同的植株进行采样，混合采样。‘迎宾芙蓉、‘锦旗、‘白碗莲、‘娇容三变4个品种各选取4株，采主茎第一节，置入带冰瓶的保鲜盒带回实验室。清洗干净后刮皮切片并称重，然后置入液氮冷冻，30分钟后取出，放在超低温冰箱保存，以备各项理化指标测定。

1.2 试验方法

使用蒽酮比色法[3]检测可溶性糖含量及淀粉含量；考马斯亮蓝G-250染色法检测可溶性蛋白质。试验数据用spss8.0软件处理，采用数据为3次重复的平均值。

2 试验结果与分析

2.1 可溶性糖含量的变化动态

图1反应了‘迎宾芙蓉、‘锦旗、‘白碗莲、‘娇容三变4个品种在采样期可溶性糖含量的变化动态。

由图可知，迎宾芙蓉的可溶性糖含量一直上升；锦旗和白碗莲动态变化趋势相似：先呈下降趋势，10月份之后逐步升高；娇容三变的糖含量于1月达到最高值，之后小幅下降。结合荷花的物候期，可得出：在地下藕茎形成后期，可溶性糖含量降低，成熟后期、真休眠期、强迫休眠期则持续提高。

锦旗和白碗莲属于晚花品种，9～10月份仍在生长期，地下茎还未成熟，可溶性糖的呈下降趋势。10月后到休眠结束，地下茎还逐渐成熟，4个品种可溶性糖含量持续提高。成熟前期，日照时间长，温差大，地上部分枯萎，养分下输。而此时，地下茎已停止生长，大量养分促进后熟，所以在荷花的整个休眠期可溶性糖含量持续升高。大量糖分维持地下茎的新陈代谢，促进原生质浓度的增加，地下茎耐寒能力增强，对低温环境逐步适应[4]。当荷花进入休眠期后，月平均温度已降至5℃以下，最低气温可达到日平均-7℃。由于植物本身的适应性，莲藕糖含量继续上升，但速度变缓。娇容三变1月后糖含量缓慢下降，是由于其地下茎相对较大，低温迫害影响小，同时，娇容三变为早花品种，休眠结束较早，可溶性糖逐渐降解，为荷花萌芽提供能量。

2.2 淀粉含量的变化动态

图2反应了‘迎宾芙蓉、‘锦旗、‘白碗莲、‘娇容三变4个品种在采样期淀粉含量的变化动态。由图可知，四个荷花品种，在12月份出现最高峰，淀粉含量达到最高，之后淀粉含量逐步下降。结合荷花的物候期，可得出：在地下藕茎形态建成末期，淀粉含量上升，12月份之后进入强迫休眠期，淀粉含量开始下降。

9～10月，白碗莲和锦旗地下茎仍在生长。在这一阶段，淀粉含量增加，可溶性糖含量减少。迎宾芙蓉为早花品种，枯萎较早，地下部分提前结束生长，故淀粉含量自9月就开始下降，而白碗莲花期和生长期比迎宾芙蓉略晚，故淀粉含量10月才开始下降。因可溶性糖主要为淀粉转化而来，白碗莲和迎宾芙蓉在成熟前期积累了大量可溶性糖，淀粉合成前期大于分解，所以呈下降趋势，后期地下茎成熟，淀粉的积累小于分解，故11月淀粉增加。因采样周期间隔长，无法准确把握品种淀粉含量在各时期的变化，导致锦旗和娇容三变的变化趋势单一。在到真休眠阶段，锦旗和娇容三变积累了大量淀粉，含量增加。12月份后平均温度已降至5℃以下，为抵抗低温，淀粉大量分解并转化为可溶性糖，分解速度大于累积速度，淀粉含量下降。荷花的强制冬眠期为1月和2月的低温月份，因此淀粉含量都降低。

2.3 可溶性蛋白质含量的变化动态

图3反应了4个荷花品种在9月至翌年2月可溶性蛋白质含量的变化动态。如图所示，白碗莲和錦旗的蛋白质含量在短期下降后有所增加，迎宾芙蓉和娇容三变从9月开始增加，地下茎的可溶性蛋白质含量在12月达到峰值后有所下降。通过新生地下茎的物候期变化发现，莲藕的可溶性蛋白质含量在形态建成结束时下降，到达成熟阶段，含量趋向上升。锦旗和娇容三变休眠期间蛋白质含量仍在增加，强制休眠期开始下降，白碗莲和迎宾芙蓉的蛋白质含量自真休眠期以来持续下降。

9～10月，白碗莲和锦旗地下茎的生长速率仍然高于氮素的积累速率，导致蛋白质百分比含量相对减少。生理成熟后，碳水化合物和氮素的积累率仍然相对较高，因此，蛋白质含量的百分比又增加。在真休眠期，锦旗和娇容三变蛋白的含量持续增加，直到12月，休眠后期再次下降。当秋季气温下降时，莲藕形成了蛋白质，提高细胞的保水能力和地下茎的耐寒性，所以趋势上升。

3 结论与讨论

3.1 结论

荷花生理特性变化主要为营养成分的变化，9月至翌年2月，可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白在不同阶段，变化规律不同。‘白碗莲和‘锦旗后期淀粉增加，其它营养成分含量下降，是因为在这个时期，藕茎生长速率大于营养成分积累速率，导致其含量相对降低，而到后熟期，藕茎停止生长，营养成分积累，变化动态提升。‘白碗莲和‘迎宾芙蓉成熟前期可溶性糖的积累消耗了大量淀粉，导致淀粉下降。

在进入相对较早休眠期‘锦旗和‘娇容三变，在真休眠期内继续积累淀粉和蛋白质，而进入相对较晚休眠期‘白碗莲和‘迎宾芙蓉，进入真休眠期时，时处低温月份，淀粉大量分解为可溶性糖以抵抗低温，因此含量下降。在强迫休眠期间，处于低温月份，莲藕的糖含量持续升高，淀粉和蛋白质含量下降。

3.2 讨论

研究发现，中型和小型荷花的休眠特征存在一些差异，这不仅受荷花自身基因型的影响，还与外界温度有关。笔者认为，需要增加荷花品种量及采样频率，温度在荷花休眠中的影响，扩大研究范围，才能更准确反应荷花休眠条件下的动态变化。

由于对休眠机制研究匮乏，导致荷花花期调控无法产业化发展[5]。目前对于植物种子休眠研究较多，而对于地下茎等器官的研究较少，本实验对荷花休眠生理的进行了初步研究，以期为其他种的变态器官研究提供参考。

参考文献

[1] 张行言，王其超.热带型荷花的发现与荷花品种分类系统[J].中国园林，2006（07）：82-85

[2] 周士锋，黄勇琴，孔德政.秋末冬初几种盆栽荷花休眠生理的比较研究[J].河南科学，2011，29（03）：301-305

[3] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[4] 赵永红，李宪利，高东升.设施油桃果实的糖积累与相关酶活性[J].果树学报，2006，23（1）：118-120

[5] 孙丽娜.碗莲休眠生理及休眠特性研究[D].河南农业大学，2008.