低温诱导对卷丹百合鳞茎生理生化指标的影响

马 爽

(沈阳工学院，辽宁抚顺 113122)



低温诱导对卷丹百合鳞茎生理生化指标的影响

马 爽

(沈阳工学院，辽宁抚顺 113122)

[目的] 为探究卷丹百合鳞茎解除休眠的机制提供必要的依据。[方法] 以卷丹百合的鳞茎为材料，研究在4、8和12 ℃的3个低温处理下，在解除休眠过程中卷丹百合鳞茎生理变化。[结果] 在45 d左右的冷藏期内，各冷藏处理的鳞茎淀粉含量明显下降，可溶性蛋白质含量却呈下降趋势，1个月左右后有明显的升高趋势；还原糖含量和总可溶性糖含量的则先上升后下降，冷藏37 d后达到最大值。还原糖含量变化的特点与百合鳞茎解除休眠有关。[结论]卷丹百合鳞茎解除休眠的最佳时间是冷诱导37 d。

卷丹百合；鳞茎；低温；解除休眠；生理

卷丹百合又被叫作斑百合。卷丹百合的花朵颜色呈火红色，花瓣是现反卷的形状，因此有“卷丹”的美名，又因为它的花瓣上具有黑色或紫色的斑纹，如同老虎后背上的花纹，因而又被称为“虎皮百合”。我国是卷丹百合的原产地，现在世界各地都多有种植。有的卷丹百合植株高达1.5 m，被人们称赞为“百合之冠”[1]。

卷丹百合是原产于我国本土的百合系，具有良好的特性和市场前景，成为多年来在国内外广为种植的经济作物之一。然而，对卷丹百合鳞茎解除休眠所需的确切温度的研究还不是很多。这给卷丹百合种植者和研究者带来很多不便。笔者着重探讨卷丹百合鳞茎在不同温度冷诱导过程中的生理变化，为探究卷丹百合鳞茎解除休眠的机制提供必要的依据。

1 材料与方法

选取被低温诱导的野生卷丹百合鳞茎的中层鳞片(第3～5层)。取样后，采用蒽酮比色法测定鳞片中的淀粉含量和总可溶性糖含量；采用3，5-2二硝基水杨酸比色法测定还原糖含量；采用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质含量。每个处理重复3次。其中，可溶性糖含量、淀粉含量和还原糖含量的测定采用干样，将样品置于烘箱中(80 ℃烘干)，研磨成粉末，测定。可溶性蛋白质含量的测定则用新鲜样品。

2 结果与分析

2.1 低温诱导对百合鳞茎淀粉含量的影响从表1可以看出，12 ℃处理的卷丹百合鳞茎淀粉含量的下降速度比4、8 ℃处理显著，说明随着贮藏温度的升高，百合鳞茎中淀粉的分解较显著。从冷诱导的天数变化可以看出，百合鳞茎中淀粉量随着冷诱导时间的延长而显现降低的趋势，尤其是在冷诱导的前23 d下降趋势较明显。

表1 低温诱导对百合鳞茎淀粉含量的影响

2.2 低温诱导对百合鳞茎可溶性糖含量的影响在卷丹百合的碳素营养中，淀粉和可溶性糖是最为主要的两大营养物质。它们在营养中的作用有：合成纤维素之后变成细胞壁；继而组成核酸等有机物；一部分有机化合物的合成原料是其代谢中的中间产物，例如糖在氧化过程中形成的有机酸可作为NH3的受体而生成氨基酸；糖类为机体代谢中的有机物合成和分解代谢提供所需的能量。正是因为碳水化合物具备以上作用，它是营养作用中最基本的物质，也是消耗量最大的物质[2]。

糖作为卷丹百合生理代谢的中间物质，通过淀粉的分解产生，也可作为呼吸底物被利用。从表2可以看出，在冷诱导的45 d之间，随着冷藏温度的降低，卷丹百合鳞茎总可溶性糖含量增加，其中4 ℃处理的卷丹百合鳞茎总可溶性糖含量最高，12 ℃处理的卷丹百合鳞茎总可溶性糖含量最低；从冷诱导时间上看，百合鳞片中总可溶性糖含量随着冷诱导时间的延长呈现上升的趋势，只是在诱导后期出现上升迟缓甚至降低的趋势。

2.3 低温诱导对百合鳞茎还原糖含量的影响从表3可以看出，卷丹百合鳞茎中还原糖与可溶性糖的变化趋势是基本一致的。在低温诱导的前30 d，卷丹百合鳞茎还原糖含量变化较小，在低温诱导30 d之后迅速上升，至37 d时卷丹百合鳞茎还原糖含量达到峰值后又迅速下降。

表2 低温诱导对百合鳞茎可溶性糖含量的影响

表3 低温诱导对百合鳞茎还原糖含量的影响

2.4 低温诱导对百合鳞茎可溶性蛋白质含量的影响卷丹百合体内的可溶性蛋白多数是参与各种代谢的酶类。测定其含量是分析卷丹百合总体代谢的一个首要指标。在研究某一种酶的作用时，通常以比活来表示酶活力的大小以及酶制剂纯度。因此，研究酶活力的重要项目之一就是测定野生卷丹百合鳞茎的可溶性蛋白质含量。

从表4可以看出，在不同温度进行冷诱导的野生卷百合鳞茎的可溶性蛋白含量存在着较明显的差异，以8 ℃ 处理的卷丹百合鳞茎可溶性蛋白含量最高，同时说明其酶活力最强，12 ℃处理的卷丹百合鳞茎可溶性蛋白质含量最低，代表其酶活力最弱。根据不同的冷诱导时间，卷丹百合鳞茎可溶性蛋白含量变化的总体趋势是逐渐下降的，表明酶活力随着冷诱导时间的延长而逐渐减弱，但到冷诱导37 d时又呈现上升趋势。这可能与百合鳞茎接触休眠有关。

表4 冷藏过程中百合可溶性蛋白质含量的影响

3 结论

淀粉是卷丹百合鳞茎中贮藏的主要营养物质之一。在低温冷藏期间，卷丹百合鳞茎为保持机体的的生理代谢，则需以自身贮藏的养分为原料。通过该次试验，卷丹百合鳞茎的淀粉含量在冷诱导期间呈现逐步下降的趋势。这与夏宜平等[3-4]研究结果基本一致。该研究表明，鳞茎在冷诱导后期出现淀粉含量逐步提高的现象。产生这种现象的原因或许是因为淀粉与糖分之间的转化受阻。王鹏等[5]在对马铃薯低温贮藏的研究中也曾有过类似的情况。

在冷诱导期间，可溶性蛋白含量能够间接反映出植物体内各种生理代谢活动的强弱[4]。该试验说明，在冷诱导的前30 d，卷丹百合鳞茎的可溶性蛋白含量明显下降，在冷藏30～37 d时间内可溶性蛋白质含量会上升，卷丹百合鳞茎可溶性蛋白含量的显著增加或许与鳞茎解除休眠有关。

国外某些生产百合种球的企业在判别鳞茎冷藏状况是否到达预期的生理指标时，会把糖的含量到达最高值时认定为鳞茎打破休眠的临界点[4]。该研究显示，野生的卷丹百合的鳞茎在低温冷藏至37 d时，其还原糖含量与总可溶性糖含量都达到最高峰，表明糖的含量变化与其形态是相吻合的，因此还原糖含量和总可溶性糖含量达到峰值可以作为鳞茎解除休眠的一项指标。

综上所述，卷丹百合鳞茎要达到解除休眠的状态，需要在4～12 ℃温度下冷藏最少30 d，以冷藏37 d的材料作为解除休眠的最佳处理时间。在实际生产中，如果在4 ℃，则可根据百合栽培条件下处理，也可适当延长冷藏时间调节花期，而在8～12 ℃的温度，卷丹百合鳞茎的冷藏时间最好控制在一个月内，可避免鳞茎在低温冷藏期间消耗过多的营养物质，进一步影响后期植株的生长和发育。

[1] 郭志刚，张伟.切花生产技术丛书——球根类[M].北京：清华大学出社，1999：102-106.

[2] 管毕财，杨柏云，罗丽萍，等.低温解除龙牙百合休眠过程中糖类物质的转化[J].南昌大学学报：理科版，2005，29(1)：92-95.

[3] 夏宜平，黄春辉，何桂芳，等.东方百合鳞茎冷藏解除休眠的养分代谢和酶活性变化[J].园艺学报，2006，33(3)：571-576.

[4] 涂淑萍，穆鼎，刘春.百合鳞茎低温解除休眠过程中的生理生化变化研究[J].江西农业大学学报，2005，27(3)：404-407.

[5] 王鹏，连勇，金黎平.马铃薯块茎休眠及萌发过程中几种酶活性变化[J].华北农学报，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

马爽(1984- )，女，吉林长春人，助教，硕士，从事分子生物学方面的研究。

2015-03-03

S 188

A

0517-6611(2015)10-019-02