南湖菱果實(shí)退化現(xiàn)狀與成因初探

詹麗娟，魏國強(qiáng)，朱祝軍，葛志平

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002;2.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310029;3.河南省農(nóng)業(yè)廳 土壤肥料站，河南 鄭州 450002;4.浙江農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，浙江 臨安 311300;5.嘉興市秀洲區(qū)糧油技術(shù)推廣站，浙江 嘉興 314000)

南湖菱 (Trapa acornis Nakano)是我國特產(chǎn)水生蔬菜，因產(chǎn)浙江省嘉興市南湖而得名，現(xiàn)分布于嘉興市郊區(qū)及其附近水域，是國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品［1］。其果實(shí)無角殼薄，果肉甘甜多汁，清涼解渴，含有多種氨基酸、維生素和礦物質(zhì)［2-3］，生熟皆可食用，而且菱還含有抗癌活性物質(zhì)［4］，因此南湖菱是一種很好的藥食同源蔬菜，深受廣大消費(fèi)者喜愛。近幾年，南湖菱果實(shí)出現(xiàn)退化現(xiàn)象，即無角的果實(shí)退長出尖銳的兩角或四角，畸形果增多，失去原有的生物學(xué)性狀，產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)也有所下降。因此，通過連續(xù)2年對嘉興南湖菱種植區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究，分析探討導(dǎo)致南湖菱果實(shí)退化可能的相關(guān)因素，以期為減緩和阻止南湖菱果實(shí)退化提供參考。

1 調(diào)查內(nèi)容與測定方法

1.1 調(diào)查內(nèi)容

分別于2004年8-10月和2005年8-10月對嘉興市秀洲區(qū)西湖村、馬厙村和丁家浜村3個(gè)南湖菱種植區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查取樣，樣品立即帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)和營養(yǎng)品質(zhì)的測定。

1.2 測定方法

退化率/%=(調(diào)查果實(shí)總數(shù)目-正常果實(shí)數(shù)目)/調(diào)查果實(shí)總數(shù)目 ×100;可溶性蛋白質(zhì)參照考馬斯亮藍(lán) G250染色法測定［5］;Vc采用 2，6-二氯靛酚法［6］;可滴定酸用NaOH滴定法;可溶性總糖、蔗糖和還原糖分別采用蒽酮比色法、間苯二酚比色法和3，5-二硝基水楊酸比色法測定［7］;淀粉采用高氯酸水解后蒽酮比色法測定［8］。

2 調(diào)查結(jié)果

2.1 南湖菱退化率

連續(xù)2年調(diào)查結(jié)果顯示，不同種植區(qū)南湖菱果實(shí)的退化程度不同，西湖村退化最高，其次是丁家浜村，退化率最低的是馬厙村。同一種植區(qū)不同年份退化程度也不相同，最高的是2005年西湖村種植區(qū)，達(dá)到37%，最低的是2005年馬厙村種植區(qū)，退化率是20%。退化果實(shí)中，兩角果實(shí)較多，其次是四角果實(shí)，畸形果實(shí)較少 (表1)。

表1 南湖菱果實(shí)退化率調(diào)查

2.2 南湖菱正常果實(shí)和退化果實(shí)形態(tài)差異比較

如表2所示，和正常果實(shí)相比，退化果實(shí)的單果果肉重、出肉率都明顯低于正常果實(shí)。2004年無論是正常果實(shí)還是退化果實(shí)，單果重量和果肉重量都高于2005年，但出肉率卻低于2005年，表明2004年南湖菱果實(shí)果殼比較厚。2004-2005年南湖菱正常果實(shí)出肉率分別是51.21%和52.32%，都明顯低于1994年同期的57.4%和57.9%［2］。

2.3 南湖菱正常果實(shí)和退化果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)差異

2004-2005年調(diào)查分析結(jié)果顯示南湖菱正常果實(shí)中營養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)可滴定酸含量、Vc、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性總糖、還原糖、蔗糖和淀粉含量均明顯高于退化果實(shí) (表3)。

表3表明，南湖菱果實(shí)退化現(xiàn)象不僅影響其形態(tài)變化，還降低其營養(yǎng)品質(zhì)。

表2 南湖菱正常果實(shí)和退化果實(shí)形態(tài)差異比較

表3 南湖菱正常果實(shí)和退化果營養(yǎng)品質(zhì)差異比較

3 導(dǎo)致南湖菱果實(shí)退化可能的因素

3.1 選種

南湖菱一般都是種植戶自留種子，他們留種時(shí)往往只注重挑選大的果實(shí)，而忽略了其生物學(xué)特性，把有角 (退化果實(shí))的大個(gè)果實(shí)也作為種菱，這就造成人為的品種混雜。還有些種植戶由于經(jīng)濟(jì)方面的原因，在適宜留種的盛果期將菱果采摘銷售，在末果期的時(shí)候留種，此時(shí)的菱果 (俗稱根底菱)果實(shí)小、皮厚、品質(zhì)差，不符合留種要求。

3.2 栽培措施

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種植戶在種植南湖菱的過程中，大部分都采用直播的方式，在播種之前，很少清理菱塘。因此，上一年落下的老頭菱、根底菱和野菱都會隨之長出，造成群體退化，同時(shí)野菱也會和南湖菱雜交，使其優(yōu)良性狀消失。

3.3 氣候因素

南湖菱生長的最適溫度是20～30℃，水溫低于15℃，生長基本停止，高于35℃時(shí)，影響其受精和種子發(fā)育，造成花而不實(shí)或果實(shí)畸形，浙江省近年來夏季最高氣溫一般都在35℃以上，這可能會對南湖菱的退化產(chǎn)生一定的影響。

3.4 營養(yǎng)比例失調(diào)

在南湖菱生長旺季 (8-9月)，如果雨水過多，從農(nóng)田流入湖蕩中氮素及有機(jī)質(zhì)猛增;或者上一年枯死的莖葉未及時(shí)撈出，腐爛在水中，都會造成水體富營養(yǎng)化，引起次年菱莖葉徒長，花萼不宜脫落，形成角狀物，使菱殼增厚。

3.5 病毒感染

南湖菱的退化也可能是由病毒感染引起，由于病毒的入侵，使其正常的生理功能受到破壞，失去原有品種的特征，其可能性有待于研究。

3.6 重金屬污染

近年來，由于工業(yè)的發(fā)展，嘉興市的印染廠和紡織廠不斷增加，使其周圍一帶的水域污染加重，解凱彬等［9］研究認(rèn)為汞污染能使菱過氧化物酶活性增加，而吳家燕、高圣義等［10-11］的研究表明，小劑量、短時(shí)間的重金屬處理，可以提高或加速植物的某些生理生化反應(yīng)，而大劑量、長時(shí)間的重金屬作用則對植物表現(xiàn)出強(qiáng)烈的毒性，抑制植物的生理生化過程。因此，重金屬污染也可能是造成南湖菱果實(shí)退化的原因之一。

4 預(yù)防南湖菱退化的建議

有關(guān)南湖菱退化的真正原因尚無法確定，還有待于進(jìn)一步研究，但它已嚴(yán)重地影響了南湖菱種植業(yè)的發(fā)展。根據(jù)調(diào)查分析，提出以下幾點(diǎn)建議:種植者要科學(xué)選種留種，最好選用盛果期正常飽滿果實(shí)作為種苗;在最后1次采摘完菱果后，要及時(shí)撈出菱盤及莖葉，并在遠(yuǎn)離菱塘的地方埋掉或燒掉，以防止造成水體的富營養(yǎng)化和病蟲傳播;采用育苗移栽栽培，移栽前要仔細(xì)清理菱塘，除去上年落下的雜菱，移栽后要不定期地拔去野菱、雜菱和雜草等，建立良種優(yōu)勢，防止因雜交引起退化;加強(qiáng)南湖菱退化原因研究，研究其退化原因并予以防治，保護(hù)國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。

［1］ 顧雪平.嘉興南湖菱成為國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品 ［EB/OL］. ［2009-10-26］.http://ip.people.com.cn/GB/10258746.html.

［2］ 丁炳揚(yáng)，史美中，胡仁勇，等.南湖菱果實(shí)的營養(yǎng)成分［J］.植物資源與環(huán)境，1996，5(2):57-59.

［3］ 蔡麗玲，趙惠明.南湖菱營養(yǎng)成分及無機(jī)元素含量分析［J］.食品研究與開發(fā)，2003，24(4):59-97.

［4］ 牛鳳蘭，李晨旭，董威嚴(yán)，等.菱殼提取物對胃癌細(xì)胞抑制作用的實(shí)驗(yàn)研究 ［J］.白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，27(5):475-497.

［5］ Bradford M M.A rapid and sensitive method for the quantisation of microgram of protein utilising the principle of protein-dye binding［J］.Anal Biochem，1976，72(1-2):248-254.

［6］ 何照范，張迪清.保健食品化學(xué)及其檢測技術(shù) ［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，1998.

［7］ 中國科學(xué)院上海植物生理研究所.現(xiàn)代植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南 ［M］.北京:科學(xué)出版社，1999.

［8］ 華東師范大學(xué)生物系植物生理教研組.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) ［M］.北京:高等數(shù)育出版社，1984.

［9］ 解凱彬，施國新.汞污染對芡實(shí)、菱根部過氧化物酶活性的影響 ［J］.武漢植物學(xué)研究，2000，18(1):70-72.

［10］ 吳家燕，夏增祿，巴音，等.土壤重金屬污染的酶學(xué)診斷:紫色土中的鎘、鉛、砷對水稻根過氧化物酶的影響 ［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1990，10(1):73-77.

［11］ 高圣義，王換校，吳玉樹.鋅污染對蠶豆部分生理生化指標(biāo)的影響 ［J］.中國環(huán)境科學(xué)，1992，12(4):28l-284.