‘凤丹’种子发育及其营养物质含量和相关酶活性的动态变化

【目的】 研究‘凤丹’蓇葖果及种子发育过程中形态变化规律的同时,探讨种子发育过程中营养物质间的转化规律,以充分了解‘凤丹’种子的发育特性,并为其科学栽培和管理提供理论依据。【方法】 以‘凤丹’蓇葖果及种子为材料,对其发育过程中6个阶段进行生物学观察,同时测定种子中的含水率、种子发育过程中营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白、粗淀粉和粗脂肪含量)以及相关酶活性[总淀粉酶、总蛋白酶、乙酰辅酶 A 羧化酶(ACCase)和植物磷脂酸磷酸酯酶(PPase)]。【结果】 ‘凤丹’种子的发育大致可分为两个阶段:绿熟阶段(花后45~85 d)和褐熟阶段(花后95~115 d)。在测定的各阶段,种子含水率持续显著下降,种皮颜色由黄色变为乳白色,最终表皮坚固,呈黑褐色。果皮颜色也从绿色转变为黄褐色,最终呈现灰褐色并伴随着果荚开裂。对营养物质及相关酶活性而言,‘凤丹’种子发育过程中,油脂积累旺盛期主要集中于花后45~85 d,中后期时油脂增长较为缓慢,于成熟时达至此次测定的最高值(33.1%)。可溶性糖的消耗趋势与可溶性蛋白积累的趋势类似;且可溶性糖含量的变化与淀粉含量的变化呈显著正相关关系,均呈现下降—上升—下降的变化趋势,并均于花后85 d时达到了此次测定的最低值。在此过程中,总淀粉酶活性和总蛋白酶活性变化趋势分别与粗淀粉和可溶性蛋白变化趋势相反,且当粗淀粉含量随着总淀粉酶活性的升高而减少时,可溶性蛋白含量则随着总蛋白酶活性的降低而升高。此外,乙酰辅酶A羧化酶和磷脂酸磷酸酯酶活性则随着油脂积累速度的增加而升高。【结论】 各营养物质含量以及相关生物学特性等变化趋势表明,‘凤丹’种子于花后115 d左右采收较为合适。同时,在栽植过程中的不同阶段需采用不同的管理方案,于花后45~65 d时需保证水分及磷肥的充分供应;花后65~85 d时,则应以浅浇灌为主,增施适量的氮肥及钾肥;而种子发育中后期,应进一步适量减少水分供应,并追施少量磷肥。