全 文 ：蒙古韭生长发育过程中叶片碳水化合物及
蛋白质含量的变化
唐式敏1 ,张亚平2 ,高杰1 ,崔国盈2 ,傲 英2 ,安沙舟3
(1.新疆农业大学林学与园艺学院 ,乌鲁木齐　830052;2.乌鲁木齐市畜牧水产草原站 ,乌鲁木齐　830063;
3.新疆农业大学草业与环境科学学院 ,乌鲁木齐　830052)
摘　要:【目的】对乌鲁木齐市乌拉泊地区分布的蒙古韭生长发育过程中相应时期相关因子的变化进行研究 ,
旨在为蒙古韭的驯化栽培和育种提供相关依据。【方法】以乌鲁木齐市乌拉泊地区分布的蒙古韭为实验材料 ,
研究了生长发育过程中可溶性糖 、淀粉 、还原糖及蛋白质含量的变化。【结果】蒙古韭从返青期到抽薹期可溶
性糖和淀粉的变化趋势较为接近 ,整个生育期呈下降趋势 ,并且在不同时期呈现规律的波动变化;还原糖总体
含量变化不大 ,但在生长发育期间呈现升-降-升-降的波动变化 ,并且在抽薹期达最大值;蛋白质含量总体
呈现递减趋势。【结论】由此认为 ,蒙古韭在野生条件下其生长发育除受自身基因控制外 ,受环境影响也较大 ,
并且在整个生育期不需要旺盛蛋白质代谢。
关键词:蒙古韭;生长发育;可溶性糖;淀粉;还原糖;蛋白质
中图分类号:S58　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-4330(2010)03-0512-05
Changes of Leaf s Carbohydrate and Protein Content during Growth
and Development of Allium mongolicum Regel
TANG Shi-min1 ,ZHANG Ya-ping2 , GAO Jie1 ,CUI Guo-ying2 ,AO Ying2 ,AN Sha-zhou3
(1.Collegeof Forestry and Horticulture , Xinjiang Agricultural University , Urumqi 830052 , China;2.Station
of Animal Husbandry , Aquatic Product and Grassland , Urumqi 830063 , China;3.College of Pratacultural and
Environmental Science , Xinjiang Agricultural University , Urumqi 830052 , China)
Abstract:【Objective】To provide relative evidence for the domesticate and breeding of Allium mongolicum
Regel distributing inWulabai ,Urumqi , the changes of quality -related factors during growth and development of A.
mongolicum Regel were studied at present research.【Method】A.mongolicum Regel distributing in Wulabai ,
Urumqi was adopted in the experiment material , the content changing of soluble sugar , starch , reducing sugar and
soluble protein were measured during growth and development.【Result】The results indicated that A.mongolicum
Regel s amounts of soluble sugar and starch from resume growth to peduncle-growing period showed a similarity.
The contents were steadily declined during growth and development , and it showed regular changes in the different
period;There was little change in the content of reducing sugar , but it showed great changes during growth and
development , maximum in peduncle-growing period;the content of protein was steadily declined.【Conclusion】
Thus , A.mongolicum Regel not only was controlled by its gene , but also was controlled by environment of wild
condition during growth and development , it didn t need large metabolizable protein.
Key words:Allium mongolicum Regel;growth and development;soluble sugar;starch;reducing sugar;
protein
0　引言
【研究意义】蒙古韭(Allium mongolicum Regel)属百合科葱属根茎组 ,别名为沙葱 ,为多年生草本旱生
收稿日期:2009-10-21
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(200903018-7);乌鲁木齐市科技局 2008年人才工程项目“禁牧条件下退化草地治理及野菜
开发利用研究”
作者简介:唐式敏(1981-),女 ,湖南人 ,硕士研究生 ,研究方向为蔬菜遗传育种, (E-mai l)tangshimin1218@126.com
通讯作者:张亚平(1956-),男 ,研究员 ,硕士生导师 ,研究方向为蔬菜栽培及遗传育种 ,(E-mail)zypp@xj.cninfo.net
新疆农业科学　2010 ,47(3):512-516
Xinjiang Agricultural Sciences
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
植物[ 1] ,广泛分布在我国西北地区的陕西榆林 ,内蒙古毛乌素 、库布齐 、乌兰布和 、腾格里和巴丹吉林沙
漠 ,宁夏 ,甘肃河西走廊 ,青海柴达木盆地 ,新疆东部及北部等地 。【前人研究进展】蒙古韭多以散生或成
片生长于荒漠地带的戈壁 、砾质沙地 、季节性干河床 、固定沙地 、低山山地 。蒙古韭既是一种优良牧草 ,
又是一种可以食用的绿色野生蔬菜 ,富含各种营养成分[ 2]和葱属植物特有的活性物质 ,是沙区农牧民的
四季主要蔬菜之一。【本研究切入点】迄今 ,蒙古韭的研究仅在营养成分[ 2] 、组织培养[ 3 , 4] 、染色体及核
型分析[ 5]以及花的解剖结构[ 6]等方面有些报道。对野生蒙古韭生长发育过程中碳水化合物及蛋白质含
量变化的研究较少。【拟解决的关键问题】对野生蒙古韭生长发育过程中几种碳水化合物的含量和蛋白
质含量变化进行了研究 ,为研究野生蒙古韭的栽培驯化及育种提供了理论依据 。
1　材料与方法
1.1　研究区概况
乌鲁木齐市乌拉泊位于 E 87°31′,N 43°41′,海拔939 m 。属于中温带区 ,为典型的大陆性干旱气候 ,
具有冬季寒冷 、夏季炎热 、昼夜温差大的特点 。日照充足 ,年日照时数为 2 800 h ,太阳年辐射总量为
2 232.13 J/cm2;热量条件也较为充足 ,年平均气温 11.5℃, 1月平均气温为-14.1℃,7月平均气温为
23.5℃,年平均降水量为 283.7 mm ,夏季降水量明显多于冬季 ,年无霜期为 160 ～ 190 d。植被以小蓬
(Nanophyton erinaceum)为建群种 , 蒙古韭为主要伴生种 , 并有画眉草(Eragrosits pilosa)、新麦草
(Psathyrostachys juncea),骆驼蓬(Peganum harmala)、草原锦鸡儿(Caragana pumila)等。
1.2　材 料
供试样品采自乌鲁木齐乌拉泊 ,于 2009年 3月 30日蒙古韭返青起 ,每 5 d采一次叶片 ,用液氮固定后 ,
放入低温冰箱内保存备用 。
1.3　方 法
1.3.1　可溶性糖含量和淀粉含量的测定
称取样品 0.3 g ,剪碎混匀 ,分别放入 3支大试管中 ,加入10 mL蒸馏水 ,塑料薄膜封口 ,于沸水中提
取30 min ,提取液过滤入 25 mL 容量瓶中 ,反复冲洗试管及残渣 ,定容至刻度 。吸取样品提取液 0.5 mL
于试管中 ,加蒸馏水 1.5 mL ,向试管中加入 0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯试剂和 5 mL浓硫酸 ,充分振荡 ,立即将
试管放入沸水浴中 ,逐管保温 1 min ,取出后自然冷却至室温 ,在 630 nm波长下测其光密度 ,根据公式求
得可溶性糖含量;将提取可溶性糖以后的残渣移入 50 mL容量瓶中 ,加入 20 mL 热蒸馏水 ,放入沸水浴
中煮沸 15 min ,再加入 9.2 mol/L高氯酸 2 mL提取 15 min ,冷却后混匀 ,过滤并用蒸馏水定容至刻度 ,测
定方法同可溶性糖含量的测定[ 7] 。
1.3.2　还原糖含量的测定
准确称取 3 g样品 ,用研钵研磨后放入100mL烧杯中 ,加入 50 mL 蒸馏水 ,搅匀 ,置于50℃恒温水浴
锅保温 20 min ,过滤至 100 mL容量瓶中 ,充分冲洗残渣 ,用蒸馏水定容至刻度 ,混匀 ,取 3支 25 mL 刻度
试管分别加入还原糖待测液 2 mL ,3 ,5-二硝基水杨酸试剂 1.5 mL ,摇匀后在沸水浴中加热 5 min ,取出
后立即放入冷水中冷却至室温 ,再以蒸馏水定容至 25 mL 刻度处 ,颠倒摇匀后于 540 nm波长下读取吸
光度值 ,根据公式求得还原糖含量[ 7] 。
1.3.3　蛋白质含量的测定
准确称取 0.1 g 样品 ,加入 5 mL蒸馏水 ,用研钵研磨后分别置于 3支 5 mL离心管中 9 000 r/min离
心后上清液倒入 3个 25 mL容量瓶 ,用蒸馏水充分冲洗沉淀后定容至刻度 ,摇匀 ,吸取 1 mL 样品提取液
放入试管中 ,加入 5 mL考马斯亮蓝G-250溶液 ,充分混合后 ,放置2 min后在595 nm下比色 ,读取吸光
度值 ,根据公式求得蛋白质含量[ 8] 。
所测数据采用 Excel2003进行分析 。
2　结果与分析
2.1　蒙古韭生长发育过程中可溶性糖含量变化
糖是植物生长发育和基因表达的重要调节因子 ,它不仅是能量来源和结构物质 ,而且在信号转导中
具有类似激素的初级信使作用 。蒙古韭生长发育过程中可溶性糖含量的变化呈现降-升-降-升-降
几个阶段的波动变化 ,总体呈下降趋势 。从返青(3月 30日)开始 ,可溶性糖出现急剧下降后 ,有一个缓
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慢回升的阶段 ,这与植株处于生长初期有很大关系 。生长初期 ,植株消耗自身营养物质来供其营养生
长;到展叶期(4月 14日)后 ,可溶性糖出现一个明显的上升 ,并且随后出现峰值(4月 19日),表明植株
已经可以通过光合作用积累营养物质 。而此后 ,可溶性糖含量呈下降趋势 ,并且达一个低值(5月 24
日),这可能与研究区的环境条件有一定关系 ,5月降雨较多 ,导致外界气温下降 ,影响了叶片可溶性糖
的合成与积累。到抽薹前可溶性糖含量有一个明显的回升 ,并且植株抽出新叶(6月 3日)。到抽薹期
(6月 8日)达一个小峰值 , 6月 13日试验地蒙古韭大量抽薹 ,并且即将进入现蕾期(6月 27日)。图 1
图 1　蒙古韭生长发育过程中可溶性糖含量的变化
Fig.1　Changes of contents of soluble sugar during growth and development of A.mongolicum Regel
2.2　蒙古韭生长发育过程中淀粉含量的变化
淀粉在植物中一般作为一种贮藏性同化物加以利用 。淀粉变化趋势与可溶性糖变化趋势基本一
致。植物在返青初期消耗自身储藏的营养物质来供其营养生长 ,到展叶期之后植物自身机制完善后达
最大值后呈现递减的趋势 ,并且变化较平缓 ,到 5月 24日时也有一个低值 ,其原因与可溶性糖相似 。随
后淀粉含量缓慢回升 ,到抽薹期有一个峰值。抽薹期后到大量抽薹这一阶段有较大的波动变化 ,但又与
可溶性糖含量变化基本一致。图 2
图 2　蒙古韭生长发育过程中淀粉含量的变化
Fig.2　Changes of contents of starch during growth and development of A.mongolicum Regel
2.3　蒙古韭生长发育过程中还原糖含量的变化
还原糖是植物生长发育的直接能量来源 ,其含量变化反映各个时期植物体内代谢的变化。蒙古韭
从返青期(3月 30日)到抽薹前期(5月 29日),还原糖含量呈现先升后降的变化趋势 ,但就整个时期而
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言其含量变化不大(3月 30日还原糖百分含量为 0.645 7%,6月 23日其百分含量为 0.910 3%)。在展
叶期(4月 14日)后上升并变化平缓 ,新叶抽出前(5月 29日)还原糖含量降到一个低点 ,这与 5月出现
的低温有极大的关系 。到抽薹期(6月 8日)回升达整个生育期的最大值 ,抽薹期后还原糖含量下降较
明显 。图 3
图3　蒙古韭生长发育过程中还原糖含量的变化
Fig.3　Changes of contents of reducing sugar during growth and development of A.mongolicum Regel
2.4　蒙古韭生长发育过程中蛋白质含量的变化
蛋白质是植物重要的结构物质 ,也是细胞分裂 、分化的主要物质基础 ,其含量变化与生长发育也有
密切关系。蒙古韭在生长发育过程中蛋白的含量在逐渐降低 ,总体呈消耗状态。但生长期间还是出现
两个小峰值(5月 4日和 6月 3日)。且从返青期(3月 30日)到展叶期(4月 14日)降幅比较大。从分蘖
期到抽薹期这一阶段 ,蛋白质含量有波动性的变化 ,进入抽薹期(6月 13日)后降幅也较大 ,直到大量抽
薹部分现蕾时(6月 23日),蛋白的含量达最低值 ,这时植株叶片枯萎死亡 。图 4
图4　蒙古韭生长发育过程中蛋白质含量的变化
Fig.4　Changes of contents of protein during growth and development of A.mongolicum Regel
3　讨论
蒙古韭在整个生长发育过程中 ,植株叶片内可溶性糖 、淀粉 、还原糖 、蛋白质呈规律性波动变化 ,这
种变化与研究材料本身和其遗传因子有极大的关系。在其生长发育过程中除受自身基因控制外 ,与当
地的气候因子也有一定的关系 。由于 2009年的气候较特殊 ,2009年上半年气象资料表明 ,从 4月到 7
月乌鲁木齐市降雨量较往年平均值多 ,尤其是 5月 ,但乌拉泊地区的降雨量相对偏少 ,而蒸发量又较大 ,
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造成外界气温较低 ,水分不足 ,可能对蒙古韭生长发育过程能量物质的形成 、积累和分解有较大的影响。
叶片旺盛的蛋白质代谢不利于植物的生长发育 ,但当植物生长发育时蛋白质的大量积累是其重要
物质基础。这可能是由于外界气温降低影响蛋白质的合成。但蒙古韭蛋白质含量下降 ,说明在整个生
长发育过程中蛋白质含量高不利于植物的抽薹开花 ,所以在生产上要促进抽薹 ,必须在整个发育过程中
严格控制氮肥的施用以利于抽薹开花。
4　结论
4.1　蒙古韭从返青期到抽薹期可溶性糖和淀粉的变化趋势较为接近 ,整个生育期呈下降趋势 ,在不同
时期呈现规律性的波动变化 ,并且在抽薹期有略微上升 ,在大量抽薹时可溶性糖及淀粉含量降低。
4.2　蒙古韭叶片中还原糖含量在整个生育期内总体变化不大 ,但在生长发育期间呈现升-降-升-降
的规律的波动变化 ,并且在抽薹期达最大值 ,标志着植株从营养生长转向生殖生长。
4.3　蒙古韭从返青期开始蛋白质含量降低 ,初花期降低到最低值 ,整个生长发育过程呈下降趋势。
参考文献:
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