全 文 ：植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA摇 41(3): 319鄄323(2011)
收稿日期: 2010鄄06鄄10; 修回日期: 2010鄄09鄄28
基金项目: 辽宁省科技攻关项目(2006215003)
通讯作者: 吴元华,博士,教授,主要从事植物病毒学和生物农药研究; E鄄mail: wuyh09@vip. sina. com。
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研究简报
西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖
的变化与倒瓤关系的研究
李立梅1,2, 吴元华1*, 赵秀香1, 王文航3, 王 林3, 蔡 明3
( 1沈阳农业大学植物保护学院, 沈阳 110866; 2吉林省林业科学研究院, 长春 130033; 3辽宁省植物保护站, 沈阳 110034)
The relation between sugar change and blood鄄flesh of watermelon infected with
Cucumber green mottle mosaic virus 摇 LI Li鄄mei1,2, WU Yuan鄄hua1, ZHAO Xiu鄄xiang1,
WANG Wen鄄hang3, WANG Lin3, CAI Ming3 摇 ( 1College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shen
yang 110866, China; 2 Jilin Provincial Academy of Forestry Science, Changchun 130033, China; 3Liaoning Provincial Plant Pro鄄
tection Station, Shenyang 110034, China)
Abstract: By high performance liquid chromatography (HPLC), the contents of glucose, fructose and su鄄
crose, and the sweetness were analyzed in watermelon inoculated with Cucumber green mottle mosaic virus
(CGMMV) . The relationship between sugar change and blood鄄flesh of watermelon was determined. The re鄄
sults indicated that the content of glucose was apparently increased compared to that of the control before matu鄄
rity (within 28 days after pollination), but reduced to 24. 8% of the control after maturity (at 35 days after
pollination) . The content of fructose was higher than that of the control within 14 days after pollination, and
then decreased with a significant difference. In all cases, the content of sucrose increased with the growth of
watermelon. However, compared with the control, the sucrose content of watermelon inoculated with CGM鄄
MV was lower. The ratios of glucose, fructose and sucrose in the total sugar were abnormal. Coincidence with
the changes of the total sugar, the fruit sweetness before maturity was higher than that of the control, whereas
decreased sharply after maturity ( lower than that of the control) . The inner pulp of the mature fruit appeared
to be water鄄soaked and dirty red with no edibility. In a word, after inoculation with CGMMV, the changes of
sugars and sweetness affected the watermelon quality.
Key words: watermelon; Cucumber green mottle mosaic virus; the content of sugar; sweetness; the quality
of watermelon
文章编号: 0412鄄0914(2011)03鄄0319鄄05
摇 摇 黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle
mosaic virus,CGMMV)是葫芦科作物上的重要病
毒,2006 年 12 月被农业部列为全国检疫性有害生
物,2007 年 5 月又被列为中华人民共和国进境植
物检疫性有害生物。 西瓜感染该病毒后,果肉出现
油渍状深色病变,种子周围形成暗紫红色空洞,变
色组织软化溶解呈丝状纤维化,俗称血瓤或倒瓤,
果味异样,丧失食用价值[1]。 国际上关于 CGM鄄
MV的报道多集中在该病毒给生产造成的损失、病
毒的分子结构、鉴定及其病害的防治。 关于病毒致
病机制的研究,国际上曾报道过黄瓜感染 CGMMV
后糖分和游离氨基酸含量的变化及其它寄主感染
摇
植物病理学报 41 卷
CGMMV后 PPO活性的变化等生理机制[2,3],但西
瓜感染 CGMMV导致西瓜倒瓤与糖分变化的关系
未见报道。 有研究表明,西瓜果实的可溶性糖主要
有葡萄糖、果糖和蔗糖,是构成西瓜果实甜度和品
质风味的主体,那么这些糖的变化与西瓜感染
CGMMV 有什么关联呢? 本研究从西瓜感染
CGMMV 后葡萄糖、果糖、蔗糖和总糖含量的变
化,以及对甜度的影响等入手,探讨了西瓜感染
CGMMV后引起糖分变化及其与西瓜倒瓤的关
系,为揭示 CGMMV 导致西瓜血瓤的生理机制奠
定了基础,对生产上控制该病害的发生与蔓延具有
重要意义。
1摇 材料与方法
1. 1摇 供试材料
供试植物:砧木鄄葫芦(品种:不死鸟);接穗鄄西
瓜(品种:京欣)。 试验全部采用葫芦嫁接苗。
供试毒原:黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)由
沈阳农业大学病毒研究室纯化并繁殖保存在无虫
温室中的葫芦上。
1. 2摇 方法
1. 2. 1摇 处理方法摇 于 2008 年 3 ~ 7 月在沈阳市新
民县进行试验。 西瓜全部栽培于大棚内,于西瓜定
植期,采用常规汁液摩擦法接种 CGMMV,以接种
清水的作为对照(CK),每处理 100 株(除接种处
理外,对照区与处理区西瓜均按常规农事管理)。
于授粉后 7 d开始取样,每隔 7 d 取样一次,每次取
样随机挑选 10 个西瓜,至授粉后 35 d,共取样 5
次。 切取果心部,称取 15 g 作为一个测定样品,液
氮速冻后研磨成粉,保存于鄄80益冰箱,用于糖含量
的测定,重复 3 次。
1. 2. 2摇 测定方法
1)糖的提取和测定 摇 葡萄糖、果糖、蔗糖、可
溶性总糖的提取和测定参照 Gao等[4]。
2)西瓜甜度值计算 摇 甜味指数绝对值公式
(马克奇) [5] 颐 甜味指数 =蔗糖 伊 100 +果糖 伊 180
+葡萄糖 伊53
2摇 结果与分析
2. 1 摇 正常西瓜成熟过程与感病西瓜倒瓤过程的
观察
西瓜果实生长状况见图 1。 正常西瓜在授粉
后 21 d时果肉呈粉色,28 d时西瓜成熟良好,生产
上可以选择在这一时期采摘。 35 d 时,西瓜完全
成熟,此时期西瓜口味更好;而接种病毒处理后
21 d 时西瓜果实种子周围出现颜色明显发红的水
渍状,28 d时病组织脱水,种子周围凹陷果肉呈纤
维化,35 d时果肉组织严重纤维化形成空腔,有明
显腐烂、酸化等气味,“倒瓤冶现象严重。
2. 2摇 接种 CGMMV对西瓜糖含量的影响
2. 2. 1摇 对葡萄糖、果糖、蔗糖含量的影响 摇 接种
CGMMV后西瓜果实葡萄糖、蔗糖、果糖含量的测
定结果(表 1)表明:测定天数内,未接种的正常西
瓜其葡萄糖含量在授粉后 7 ~ 21 d 内呈逐渐上升
趋势,之后有所下降,但含量仍然很高。 而接种病
毒的西瓜其葡萄糖含量,在授粉后 7 ~ 28 d 明显高
于对照,且差异极显著(P < 0. 01),之后迅速下降,
在授粉 35 d时葡萄糖降至对照的 24. 87% ;未接种
的正常西瓜果糖含量在授粉 0 ~ 28 d 逐渐增加,之
后略有下降。 但接种处理的西瓜其果糖含量仅在
授粉后 7 ~ 14 d 高于对照,但授粉 14 d 以后至
35 d,接种处理的西瓜其果糖含量迅速下降,低于
未接种对照,且差异极显著(P < 0. 01);蔗糖的变
化趋势接种与未接种对照比较一致,授粉后到采摘
期,蔗糖浓度呈上升趋势,但对照的蔗糖浓度始终
高于接种处理,测定期间对照与接种处理除在授粉
后 7 d差异不显著(P > 0. 05),其余测定天数均差
异极显著(P <0. 01)。
2. 2. 2摇 葡萄糖、果糖、蔗糖占总糖的比例摇 正常西
瓜果实发育前期葡糖糖和果糖共同构成西瓜果实
糖分的主体,随着果实发育,葡萄糖和果糖逐渐转
化为蔗糖,蔗糖占比例逐渐增加。 比较测定期间接
种处理与对照间葡萄糖、果糖、蔗糖所占总糖的比
例,结果(图 2鄄A,2鄄B)表明:在授粉后 21 d 内健康
对照的葡萄糖所占总糖的比例,由 32. 8%增加至
44. 1% ,而后又逐渐减少,但 35 d 时葡萄糖所占总
糖比例仍达 25% 。 而接种处理的西瓜果实葡萄糖
所占总糖的比例在授粉后 28 d 内始终很高,达
68. 5% ~ 75. 5% ,是整个糖分的主体,但在 35 d 时
也就是西瓜倒瓤时,葡萄糖所占总糖比例迅速降至
13. 1% 。 而此时蔗糖所占总糖的比例则迅速增加,
由之前的 6. 19% ~ 33. 1%迅速增加到至 56. 9% 。
果糖所占总糖的比例在整个果实成熟过程中变化
不显著,但总的看来接种病毒的果糖所占总糖的比
例少于未接种对照。
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摇 3 期 李立梅,等:西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖的变化与倒瓤关系的研究
Fig. 1摇 The forming process of watermelon blood flesh after inoculation watermelon
fruit with Cucumber green mottle mosaic virus
CK: Inoculated with water; Treatment: Inoculated with CGMMV
Table 1摇 The effect of inoculation with Cucumber green mottle mosaic virus on the
sugar content of watermelon fruit
Sugar Treatment
Sugar content after pollination / (mg·g -1)
7 d 14 d 21 d 28 d 35 d
Glucose control 9. 75 bB 17. 45 bB 28. 84 bB 25. 80 bB 20. 17 aA
inoculation 35. 74 aA 59. 52 aA 87. 77 aA 55. 03 aA 5. 00 bB
Fructose control 10. 1 aA 14. 85 aA 23. 1 bB 32. 99 bB 25. 93 bB
inoculation 10. 44 aA 23. 05 bB 17. 6 aA 13. 33 aA 11. 33 aA
Sucrose control 5. 63 aA 6. 34 bB 13. 35 bB 28. 65 bB 35. 37 bB
inoculation 5. 995 aA 5. 45 aA 10. 88 aA 13. 125 aA 21. 58 aA
By analysis of variance and Duncan忆s multiple range test, value in the same column followed by different small / capital
letters means significant difference at 0. 05 / 0. 01 level.
2. 2. 3摇 对总糖含量的影响摇 糖含量测定结果表明
(图 3):正常西瓜授粉后 28 d 内总糖含量一直直
线上升,28 d后稍有下降;但接种 CGMMV后的西
瓜,授粉后 21 d内的总糖含量也直线上升,且显著
高于对照,21 d时总糖含量是对照的 1. 93 倍。 但
在授粉 21 d后总糖含量迅速下降,授粉后 35 d 时
总糖含量仅为对照的 0. 46,显著低于对照。 表明
感染 CGMMV的西瓜其总糖变化异常,结瓜前期
总糖含量高,但瓜开始成熟时,总糖含量迅速下降,
西瓜果实此时也出现了严重的倒瓤。
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植物病理学报 41 卷
Fig. 2摇 The proportion of sugar in watermelon fruit
A: CK; B: Inoculation with Cucumber green mottle mosaic virus
Fig. 3摇 The effect of inoculation with Cucum鄄
ber green mottle mosaic virus on the
content of total sugar of watermelon
fruit
2. 2. 4摇 对西瓜甜度的影响摇 根据甜味指数绝对值
公式计算甜味指数并作图(图 4),接种病毒处理的
在授粉后 21 d内,西瓜果实的甜度值呈上升趋势,
且甜度值明显高于健康的西瓜果实。 但在西瓜成
熟期即授粉 21 d 后,接种处理后西瓜的甜度值迅
速下降,明显低于正常对照,仅为对照的 34. 8% ~
51. 9% 。 从倒瓤症状观察,此时接种处理的西瓜果
肉组织纤维化并形成较大空腔,有明显腐烂、酸化
等气味,表明糖分发生了转变。
Fig. 4摇 The effect of inoculation with Cucum鄄
ber green mottle mosaic virus on the
sweetness of watermelon fruit
3摇 结论与讨论
本文测定了接种 CGMMV 后,西瓜果实葡萄
糖、果糖、蔗糖及总糖含量的变化。 研究发现西瓜
接种 CGMMV后,其各种糖含量均受到显著影响,
葡萄糖在果实发育前期超量积累,果实成熟期又迅
速降低;而蔗糖含量整个生育期明显低于健康对
照;果糖含量除在果实膨大时(授粉 14 d 内)整个
成熟期也均显著低于健康对照。 比较 3 种糖在西
瓜果实成熟过程中所占总糖的比例变化,发现正常
西瓜成熟前期,葡萄糖和果糖是共同构成果实糖分
的主体,随着果实的成熟,蔗糖所占比例逐渐增加。
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摇
摇 3 期 李立梅,等:西瓜感染黄瓜绿斑驳花叶病毒后糖的变化与倒瓤关系的研究
但西瓜感染 CGMMV后,葡萄糖是总糖的主体,果
糖含量较低,只是在授粉 35 d 时,也就是西瓜果实
已明显出现倒瓤现象时,葡萄糖所占比例迅速降
低,蔗糖和果糖所占比例增加。
西瓜果实甜度的多少是衡量西瓜品质的重要
指标之一,本文根据甜味指数绝对值公式计算得
出,甜度的变化与总糖的变化规律比较一致,正常
西瓜果实生长和近成熟期(授粉 28 d 前),总糖和
甜度一直呈直线上升趋势,成熟后总糖和甜度略有
下降但仍保持很高的数值。 而感染 CGMMV 的西
瓜,在果实成熟前期(授粉 21 d),总糖和甜度均显
著高于正常对照,但在成熟后其总糖和甜度却迅速
降低,明显低于正常对照,此时西瓜果实倒瓤现象
明显,果肉组织严重纤维化形成空腔,有明显腐烂、
酸化等气味。 因此推测,甜度和总糖的这种异常改
变,严重影响了西瓜品质,与西瓜倒瓤密切相关。
参考文献
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责任编辑:李晖
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