壺瓶棗、木棗可溶性蛋白質含量動態變化研究

摘 要：以壺瓶棗及木棗為研究對象，對其不同生長發育時期果實中可溶性蛋白質年變化規律進行了系統的研究。結果表明：棗果實可溶性蛋白質含量隨著果實的生長呈波動性變化趨勢。在7月11日兩棗的可溶性蛋白質含量均較低，壺瓶棗可溶性蛋白質含量高于木棗；隨著果實的生長，棗可溶性蛋白質含量均有所增加，壺瓶棗可溶性蛋白質增加幅度高于木棗，且壺瓶棗可溶性蛋白質含量較木棗先達到最大值；隨后兩棗的可溶性蛋白質含量均有所降低，壺瓶棗可溶性蛋白質含量較木棗先達到最小值；最后，壺瓶棗可溶性蛋白質含量略有上升，而木棗可溶性蛋白質含量則降到最低。

關鍵詞：壺瓶棗；木棗；蛋白質；年動態變化

中圖分類號 S665.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）11-52-03

棗（Zizyphus Jujuba Mill.）為鼠李科棗屬植物，是我國特有的果樹資源和獨具特色的優勢果樹樹種。由于紅棗味甜可口，營養豐富，既可食用又可入藥，具有滋陰補腎、強身健體、開胃健脾等多種藥用功能，因此又有“百果之王”的美稱。近年來，太谷的紅棗產業迅猛發展，截至2012年全縣共種植2萬hm2紅棗經濟類，年產2 000萬kg，總產值高達8 000萬元，成為農民增收致富的朝陽產業。棗樹喜光喜溫，其品質的優良程度與光照時間的長短、強弱以及晝夜溫差等因素有著較強的相關性，太谷縣以其豐富的光熱資源能最大限度地滿足棗果營養積累的各種需求。同時，棗具有抗旱、耐鹽堿、生長適應性強等諸多優點，有較強的抗逆能力，是發展節水型林果業的首選良種[1]，在改良荒灘、改善生態環境等方面發揮著重大作用，因此紅棗種植具有社會和生態雙重效益。由于長期以來棗樹以人工栽種自然生長為主，當地栽培品種繁多且缺乏科學的栽培配套措施，紅棗成熟期時常處于雨季，導致紅棗裂果的現象普遍存在，不但造成減產也直接影響果實的外觀質量和商品性，經濟損失較大，裂果已經成為限制我國紅棗產業發展的重要因素之一。據調查，紅棗裂果年年發生，其中1/3年份的裂果在40%以上，有的年份甚至達90%以上，以致豐產不豐收。研究防止紅棗裂果的技術，尋找防止紅棗裂果的途徑，無疑對紅棗產業的發展和當地生態建設都具有十分積極的意義。

關于果實裂果，國內學者已從機制及防治對策等方面進行了大量的研究，目前主要集中在對不同棗品種間的品種特性、組織水勢、果實解剖、氣象因子、栽培條件等方面的研究[2]。研究發現，裂果性與角質層、表皮細胞、果肉細胞的結構特點和空腔多少等多方面的因素有關[3]。裂果與胞壁蛋白含量多少有關，伸展蛋白是植物細胞壁的主要結構蛋白，起增加細胞壁的強度和剛性、控制細胞壁伸展的作用[4]。紅棗裂果與環境因素中降水直接相關，同時高濕、低溫及短日照又是棗裂果的促發因素[5]。但至今為止很少見對棗果實不同發育時期的可溶性蛋白質含量變化進行研究。筆者選取裂果程度不同的壺瓶棗及木棗作為研究對象，對壺瓶棗、木棗不同生長發育期中果實內可溶性蛋白質含量的動態變化進行了系統研究，通過數據相關性分析，得出棗果實可溶性蛋白質含量動態變化規律，旨在為棗的栽培、棗樹施肥和防止棗裂果提供有利的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗于2012年7月開始，材料為山西農業大學家屬院的12a生壺瓶棗樹和山西農業大學林學院苗圃木棗基地的10a生樹。于花期結束形成果實后開始采樣，從7月11日到8月20日每隔10d采樣1次，待棗進入白熟期后，內部物質轉化較快，每隔5d采樣1次，直至果實采摘，每次隨機采樣15～20個，立即放入有冰敷的保鮮袋中，帶回實驗室進行蛋白質含量測定。

1.2 試驗方法 蛋白質含量測定選用考馬斯亮藍染色法[6]。在分光光度計上測定各樣品在595nm處的光吸收值OD595。

蛋白質含量（μg/g鮮重）=[OD595×V0V1FW]

[V0]：提取液體積（mL），[V1]：取樣體積（mL），[FW]：鮮重（g）。

實驗中選用牛血清白蛋白作標準曲線，配制100μg/mL牛血清白蛋白標準溶液，作標準曲線，得線性方程y=0.006 7x+0.008 5，相關系數是[R2]=0.998 3。詳細溶液配比見表1，標準曲線見圖1。

1.3 數據處理 試驗所得數據均采用EXCEL自動分析軟件分析。

2 結果與分析

2.1 兩品種棗的蛋白質含量變化 從7月11日到9月23日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量總體變化呈現波動性下降趨勢（圖2）。從7月11日到9月10日，壺瓶棗可溶性蛋白質含量從3.3μg/g降低到2.0μg/g，降低了1.3μg/g，而木棗從3.0μg/g降低到2.4μg/g，降低了0.6μg/g，最終木棗可溶性蛋白質含量高于壺瓶棗；從7月11日到7月20日壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈現迅速上升趨勢，從3.3μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.4μg/g。而木棗可溶性蛋白質含量從7月11日到8月10日由3.0μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.7μg/g。這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質增加幅度較木棗的明顯；從7月31日到9月3日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量分別降低了3.4μg/g和2.3μg/g，這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質含量降低幅度較木棗的較明顯，且壺瓶棗可溶性蛋白質含量在這一階段呈現波動性變化；從9月3日到9月10日，兩棗可溶性蛋白質含量均平穩上升，上升后壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量分別是2.5μg/g和2.8μg/g。從9月10日到9月23日木棗可溶性蛋白質含量驟降，下降后木棗可溶性蛋白質含量為1.0μg/g。

圖2 兩品種棗果實生長期的蛋白質含量變化

2.2 兩品種同一時期可溶性蛋白質含量分析 由圖2可以看出，兩棗可溶性蛋白質含量整體呈現波動性變化趨勢。壺瓶棗可溶性蛋白質含量整體可劃分為3個階段，快速上升、迅速下降和平穩上升階段。迅速上升階段在7月11日至7月20日，迅速下降階段在7月20日與8月10日之間，平穩上升階段在8月10日到8月25日。在整個生長階段中，壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈現先上升后下降再上升再下降最后平穩上升的變化趨勢。

對同一時期不同品種棗果肉中可溶性蛋白質含量進行測定，結果表明兩棗可溶性蛋白質含量均呈現波動性變化規律，且從年變化規律看壺瓶棗可溶性蛋白質含量高于木棗。如圖3所示，在7月11日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質含量分別為3.3μg/g和3.0μg/g，壺瓶棗比木棗高0.3μg/g；在7月20日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質含量分別為4.7μg/g和3.6μg/g，壺瓶棗比木棗高1.1μg/g；在7月20日到9月3日兩棗可溶性蛋白質含量有波動性變化。隨著果實的生長，兩棗的可溶性蛋白質均有所降低，在9月3日壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質含量分別為1.4μg/g和2.7μg/g，壺瓶棗可溶性蛋白質含量比木棗低1.3μg/g；在9月23日棗完全成熟時，壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質含量分別為2.5μg/g和1.0μg/g，壺瓶棗的可溶性蛋白質含量比木棗高1.5μg/g，這是整個生長期壺瓶棗的可溶性蛋白質含量比木棗的高出的最大值。

圖3 兩品種棗果實同一生長期蛋白質含量變化

3 結論與討論

3.1 壺瓶棗可溶性蛋白質含量的年變化規律 壺瓶棗可溶性蛋白質含量的年動態變化呈現波動下降的趨勢，整體可分為3個階段，快速上升、迅速下降和平穩上升3個階段。從7月11日到7月20日壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈快速上升，由最初的3.3μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.4μg/g；從7月31日到9月3日壺瓶棗可溶性蛋白質含量迅速下降，由4.7μg/g下降到1.4μg/g，下降了3.3μg/g，且在這一階段壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈現波動性下降；從9月3日到9月23日壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈平緩上升，由1.4μg/g增加到2.5μg/g，增加了1.1μg/g。這一變化規律與于澤源的研究結果一致[7]。最后壺瓶棗可溶性蛋白質含量為2.5μg/g。

3.2 木棗可溶性蛋白質含量的年動態變化規律 木棗可溶性蛋白質含量年動態變化與壺瓶棗的基本一致，從7月11日到8月10日木棗可溶性蛋白質含量快速上升，由最初的3.0μg/g增加到4.7μg/g，增加了1.7μg/g；從8月10日到8月25日木棗可溶性蛋白質含量迅速下降，由4.7μg/g下降到2.4μg/g，下降了2.3μg/g；從8月25日到9月10日壺瓶棗可溶性蛋白質含量呈平緩上升，由2.4μg/g增加到2.8μg/g，增加了0.4μg/g。隨后木棗可溶性蛋白質迅速下降，最后木棗可溶性蛋白質含量為1.0μg/g。

3.3 棗可溶性蛋白質含量與裂果關系 在7月份壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量均較高，分別為4.7μg/g和4.7μg/g，此時蛋白質含量高，對裂果影響不大，這與于澤源的研究結果一致[7]。7、8月份降水對棗裂果影響不大，棗果實發育前期，即使遇雨，果實的蛋白質含量高，控制果皮的強度和伸展性較好，不致于發生裂果。

隨著果實的生長，壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量逐漸增加，與此同時，隨著果實成熟度的提高，棗裂果逐漸加重，該結論與于澤源的結論一致[7]。裂果的實質是由于果實內部生長應力不斷或突然地增加和集中，加之陰雨天過多吸收水分后使果肉膨脹，超過了果皮所能承受的力學強度，便在果皮發育的薄弱處撐破果皮的結果[8]。

8月25日壺瓶棗和木棗的可溶性蛋白質含量迅速降低，直至9月23日棗完全成熟時，壺瓶棗和木棗可溶性蛋白質含量分別為2.5μg/g和1.0μg/g，細胞壁中的伸展蛋白比較少，果實內部應力以及陰雨天果實大量吸水，超過了果皮所能承受的力學強度和韌性而發生裂果，影響棗果實的品質和商品價值，這與李建國和韓龍等研究結論一致[5，8]。

棗果實中可溶性蛋白質含量越來越少，這與常規有些不符，筆者認為蛋白質在棗果實中發生了三大營養物質的相互轉化，但本實驗只進行了果肉中總可溶性蛋白質含量的測定，并未測定各蛋白質的含量變化，具體的三大營養物質轉化還需進一步實驗證實。

參考文獻

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[2]于繼洲，馬麗萍，張秀梅，等.棗樹裂果機理研究[J].山西農業科學，2002，30（1）：76-79.

[3]辛艷偉，集賢，劉和.裂果性不同的棗品種果皮及果肉發育特點觀察研究[J].中國農學通報，2006，22（11）：253-257.

[4]余叔文，湯章城.植物生理與分子生物學[M]. 2版.北京：科學出版社，1992：84-97.

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[6]高繼國，郭春絨.普通生物化學教程實驗指導[M].北京：北京化學工業出版社，2009：44-45.

[7]于澤源，霍俊偉.果樹裂果研究進展[J].北方園藝，2000（3）：28.

[8]李建國，黃輝白.荔枝裂果研究進展[J].果樹科學，1996，13（4）：257-261. （責編：徐世紅）