全 文 ：第 29 卷 第 3期
20 0 1年 6月
西北农林科技大学学报 (自然科学版 )
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一
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3
J
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中国野葡萄成熟浆果色素细胞特征研究
万怡震 , 贺普超
(西北农林科技大学 园艺学院 , 陕西 杨睦 7 1 2 10 0)
[摘 要〕 采用冰冻切片法对中国野葡萄10 个种 39 个株系成熟浆果色素细胞特征进行了研究 。结果表明 ,野
生种表皮色素细胞多为 6层 ,刺萄萄为8层或 10 层 。下表皮细胞色素极易褪去 ,因而其色素细胞层数难以确定 。供试
材料色素细胞颜色为红色及紫红色两类 ,但以含红色的材料居多 , 紫红色色素较红色色素更易褪去 . 对于同一材料
的浆果 ,表皮及下表皮均为同一种颜色 ,只是色素深浅存在差异 . 绝大多数野生种成熟浆果色素细胞颜色很深。
〔关键词〕 中国野葡萄 .成熟浆果 ;色素细胞 ; 解剖特征
〔中圈分类号〕 5 6 6 3 . 1 [文献标识码 j A [文章编号〕1 0 0 0 一 2 75 2 ( 20 0 1 ) 0 5一 0 6 1一 0 4
色泽是 葡 萄浆果 品质 的重 要指标〔1一习 。 多
年来 , 人们 已 注意 到葡萄果皮及果汁色泽 的外
观评价及其 色素物质 的化学分 析 [’j , 而对葡萄
浆果色素细胞 的解剖特征未见报道 。 本文作者
在 以前 研究 的基础上 sj[ , 于 1 9 9 8 ~ 1 9 9 9年 , 对
中国野生葡 萄 1 0个种 成熟浆果 色素细胞 特征
进行 了解剖研究 , 现报道如下 。
1 材料与方法
1
.
1 材 料
供试材料均取自于西北农林科技大学果树站的
葡萄园 , 共计 10 个种 39 个株系 , 对照 品种 为玫瑰香
( V
.
v i n if6 ar ) 和 藤捻 ( V . l a b r u s c a x V . v i , if6 ar ) ,
1 0 ~ 1 2年生 (表 1 ) 。
种
S eP e i e s
T
a
b le l
株系数
C lo n e
n u m b e r s
表 1 供试葡萄野生种 、株系及栽培品种
T e s t e d w il d
s p e e i e s
, e lo n e s a n d e u lt i v a r s o f v it i s
株系代号
C lo n e n a m e
山葡萄
V
.
a m u r m s i s R u P r
.
毛有萄
V
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V
.
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V
.
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V
.
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V
.
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V
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V
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欧美杂种
V
.
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通化 3号 、 左山 一2 、 左山一 74 3 26 、 双优 、 泰山一 11 、 左山一 7 50 9 7
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一
2
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Z u o s h a n
一
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,
S h u a叩 y o u , T a i s h a n 一 1 1 , Z u o s h a n 一 7 5 0 9 7
泰山一 1 2 、 商南一 2 4 、 渭南一 3 、 南郑一 1 、 5 3一 4 一9 6
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一
1 2
,
S h a n g n a n
一
2 4
,
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一
3
,
N a n z h e n
一
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,
8 3
一
4
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9 6
塘尾 、 宁强一 6 、 福建一 4 、 略阳一 4 、 雪峰
T a n g w e i
,
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一
6
,
F u ji a n
一
4
,
L u e邓 n g 一 4 . X u e f e n g
白河一 1 3一 1 、 广西一 1 、 白河一 13 、 商南一 1 、 湖南一 1
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一
1
,
G u a n g x i
一
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,
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e 一 2 3
,
S h u a n g n a n
一
1
,
H u n a n
一
1
平利一 2 、 平利一7 、 白河一 2 、 江西一 1 、 留坝一 1
P in g l i
一
2
,
P in g l i
一 7 , aB ih
e 一 2 2
,
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一
l
,
L iu b a
一
l
留坝一 6 、 留坝 一8 、 留坝一 9 、华 一1 、 华县一 1 、 甘肃一91
L iu b a
一
6
,
L i u b a
一
8
,
L i u b a
一
9
,
H u a
一
l
,
H u a x ia n
一
1
,
G a n s u
一
9 1
留坝一 10 、 岚皋一 2 L iu b a 一1 0 , aL n g a o 一 2
泰山一 i 、 安林 T a i s a n 一 l , A n lin
平利 一 2 、 留坝 一 7 P in g l i一 2 , L iu b a 一7
玫瑰香 M u s e a t H a m b u r g
藤稳 ( F u ji m i o r i)
[收稿 日期 〕 2 0 0 0一 0 8一2 8
〔基金项目〕 国家自然科学基金资助项目 ( 39 3 70 4 93)〔作者简介〕 万怡展 ( 1 9 6 9一 ) , 男 , 江西新建人 , 讲师 , 在读博士 , 主要从事果树学教学及有萄种质资源与育种研究工作 .
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2001. 03. 015
西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 29 卷
1
.
2 方 法
冰冻切片方法 果实完全成熟 (果实内的种子
完全变褐 lJ[ )时 , 取发育正常的果穗 3 ~ 5穗 , 放于超
低温冰箱中进行预浆 (一 30 ℃ ) , 然后利用德国产的
“
82 0 iH st
o S T A T ” 分体手摇式旋转切片机进行冰
冻切片 ,切片温度为一 20 ℃ ,厚度为 25 ~ 30 拌m , 封
片剂为无水丙三醇 。切片在 10 x 16 倍光学显微镜下
进行观察 , 利用 10 x 10 倍 日本产的 Ol y m uP s 显微镜
及其自动照相系统进行自动显微照相 。
观察指标 每份试材随机选取10 个浆果进行切
片 , 然后统计其色素细胞形状 、 层数 、 厚度 、 色素颜色
种类 (参照 “ 柯可卡 ”公司提供的七色板进行 ) 以及色
素深浅 (参照藤捻及玫瑰香品种分为4类 ,颜色浅于
藤捻的为浅 , 与藤捻相似为中 , 与玫瑰香相似为深 ,
深于玫瑰香的为极深 ) 。
2 结果与分析
2
.
1 成熟葡萄浆果色素细胞层次 、特点
葡萄表皮细胞壁很厚 , 体积小 , 其色素不易褪
色 。 在供试的 12 个种中成熟浆果表皮色素细胞有
6~ 1 0层 , 但 6层者居多 , 占 90 . 0 % ; 刺葡萄为 8或 10
层 , 占10 % 。 12 个种的表皮细胞厚度多集中在 130 ~
1 60 拜m 。 野生种中最厚的为刺葡萄 ( 略阳一 4 1 93 . 4
拌m ) , 最薄的为华东葡萄 ( 9 9 . 5 拌m ) 。
下表皮细胞壁很薄 ,体积较大 , 这与前人观察结
果一致困 ,其色素很易褪色 , 尤其是远离表皮的色素
细胞更易褪色 , 因而对其色素细胞层次进行测定较
难 。 在供试材料中 ,下表皮细胞均有色素分布 (表 2 ) 。
T a b l e Z
种
S PeC i e s
外观颐色
表2 成熟葡萄浆果色素细胞特点
T h e e h a r a e t e r is t ie s o f t h e g r a p e r ip e
一
b e r r y p ig m e n t e e ll s
表皮 下表皮
C u t i e u l e S u b
一 e u t ie u l e
色素细胞形状
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层数
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厚度/脚
T hi e k n e s s
颜色
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C u t ie u l e
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注 : “ s ” 为方形 , “ R”为近圈形 ; “ M , 为多角形 , “ CS ” 为半圆形 ; “ Q C ”为14/ 圆形 .
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t e r e i r e l e飞h a伴气
由表 2可知 , 表皮色素细胞多为方形或近圆形 , 形 , 排列疏松 ,这与前人结果相一致 lj[ 。
排列整齐 、 紧密 ;下表皮色素细胞多为近圆形和多角
第 3期 万怡展等 : 中国野葡萄成熟浆果色素细胞特征研究
2
.
2 成熟浆果色素细胞颜色及其深浅
从表 2可以看出 ,供试材料的色素细胞颜色分为
两类 。 一类为红色 , 包括刺葡萄 、复叶葡萄 、 秋葡萄 、
秋复葡萄 、 小复叶葡萄 、 毛葡萄和山葡萄等 ; 另一类
为紫红色 ,包括英英葡萄 、 华东葡萄和菱叶葡萄 。
表皮 色素细胞颜色分为极深 、 深 、 中及浅 4
类 , 野生种中极深 的占75 . 0 % ; 下表皮也有 4种
类 型 , 野 生 种 中 极 深 的 占 8 . 3 % , 深 占
75
·
0 %
。 野生 种 除刺 葡 萄色素 细 胞颜 色较 浅
外 , 其 余均 为深或极 深 , 因 此 , 从 总体来看 , 中
国 葡萄野生种浆果色素细胞颜色很深 。
讨 论
不同部位细胞色素颜色
笔者在观察野生种及对照的栽培品种时发现 ,
所有材料的浆果 , 只要是同一材料 , 其浆果不同层次
色素细胞间的颜色种类是相同的 , 只是颜色深浅不
同而已 , 这与 H er p y 八b[ 司观察到的结果不一致 , 他们
认为有 的品种 (同一 品种 )浆果不同层次色素细胞间
颜色存在差异 , 本研究认为这种差异可能是试验条
件造成的 , 因为色素物质会随 p H 变化而改变 ( 图
1) 川 ,本研究采用无水丙三醇作封片剂 , 因其不能游
离出 O H 一或 H + , 所以切 片细胞的 p H 与浆果 内的
p H 相近 , 因而所观察到的颜色是其固有颜色 。 试验
中还发现 , 若操作不慎 ,切片沾上水 , 其切片细胞色
素会改变 , 而且下表皮细胞比表皮细胞变化快 ,这可
能与下表皮细胞中酚酶含量较多有关 。
3
.
1
3
。
2
O H
一
1 < P H < 6
黄牛羊盐
( f l a v o n o i d o x o n i u m s a l t )
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酿态脱水碱
( q u i n o id a l a n h y d r o b a s e )
图 1 花色素的黄样盐式与醒态脱水碱式的结构
F i g
.
1 S t
r u e t u r a l f o r m u l a o f f la v o n o i d o xo n iu m
s a l t a n d q u in o id a l a n h y d r o b a s e o f a n t hoc y
a n i n
细胞色素及其稳定性
本研究将所观察的材料浆果颜色分为两类 ,一
类为红色 , 包括深红色 , 另一类为紫红色 , 包括深紫
红色 。孙达旺7j[ 认为 , 菲瑟定在可见光下为粉红色 ,
刺槐定为浅红色 , 天竺葵定为橙红色 , 花青定为红
色 ,翠雀定为紫红色 。 因此 , 根据这点可初步判断切
片色素的主要成分 。 下表皮细胞色素较表皮易褪去
可能与下表皮代谢活性旺 、 氧化酶类含量丰富有关 。
笔者发现葡萄冻果切片中的色素极易褪去 ,这
可能与光及某些酶如酚酶 、 过氧化酶对色素破坏有
关〔卜 loj 。 冰冻后的整个果实 , 解冻后色素很快褪去 ,
这可能是解冻后的果实细胞完整性受到破坏 , 各种
氧化酶与底物作用加强 , 色素氧化加速所致 l[ · ,幻 。
笔者还注意到 ,所有紫红色的切片色素比红色的切
片更易褪去 , 因而紫红色色素的稳定性可能比红色
差 。
4 结 论
l) 中国野葡萄表皮色素细胞多为 6层 。下表皮
细胞色素极易褪去 , 因而其色素细胞层数难以确定 。
2) 供试材料色素细胞颜色分为红色和 紫红色
两类 , 以含红色的材料居多 。 紫红色色素较红色色素
更易褪去 。 多数野生种成熟浆果色素细胞颜色很深 。
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T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r e w e r e 6 e e l l l a y e r s i n t h e
b e r r y e u t i e u l e o f m o s t w i ld s p e e i e s
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一 e e l l l a y e r s w e r e r a t h e r d i f f i e u l t
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, o n l y e o l o r d e e p n e s s w a s d i f f e r e n t b e t w e e n t h e m
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T h e p i g m e n t
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e e l l e o l o r s o f t h e r iP e b e r r i e s o f m o s t w i ld s P e e i e s w e r e v e r y d e e P
.
K e y w o r d s
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