全 文 : 福建省自然科学基金项目(B0210013)资助
收稿日期 :20050305 改回日期 :20050614
不同抗性甘薯品种感染疮痂病后光合机理的研究
余文英 潘廷国 柯玉琴 王湘平 艾育芳
(福建农林大学生命科学学院 福州 350002)
摘 要 研究了田间栽培条件下感病薯种“金山 1255”和抗病薯种“广薯 8870”染甘薯疮痂病后的光合机理 。结果
表明 ,染病后感 、抗病品种叶绿素均被降解 ,叶片膜不饱和脂肪酸含量 、不饱和指数 、叶绿体膜流动性均降低 ,叶绿
体Ca2 + ATP酶和Mg2 + ATP酶活性均下降 ,气孔导度 、净光合效率 、蒸腾速率均下降 ,但感病品种下降幅度比抗病
品种大 ;胞间 CO2 浓度在抗病品种中下降 ,而在感病品种中略有上升 ;感 、抗病品种的叶绿体超微结构都发生了变
化 ,但感病品种受到的伤害程度远大于抗病品种 。
关键词 甘薯 疮痂病 光合代谢 超微结构
Studies on photosynthesis of sweet potato under the stress of sweet potato scab .YU WenYing ,PAN TingGuo ,KE Yu
Qin ,WANG XiangPing ,AI YuFang (College of Life Science ,Fujian Agriculture and Forestry University ,Fuzhou
350002 ,China) ,CJEA ,2006 ,14(4) :161 ~ 164
Abstract Two sweet potato varieties with different responses to sweet potato scab stress (“Guangshu 8870” ,a disease
resistant variety ;“Jinshan 1255” ,a diseasesensitive variety) were used as experimental materials to study the metabolism
of photosynthesis of plants under sweet potato scab stress in field experiment .Under sweet potato scab stress ,chlorophyll is
decomposed ;the contents of unsaturated membrane fatty acids ,the index of the unsaturated fatty acids ,and the membrane
fluidity decrease .The activities of Mg2 + ATPase and Ca2 + ATPase of chloroplast decrease .But two sweet potato varieties
own different decreasing rate of activities of ATPase .On the other hand ,the stomatal conductance ,net photosynthetic rate
and transpiration rate decrease to different degrees . Intercellular CO2 concentration of sensitive variety increases to a little
degree and that of resistant variety decrease .The ultrastructure of chloroplast of diseasesensitive variety is much more de
composed than that of diseaseresistant variety .
Key words Sweet potato ,Sweet potato scab ,Photosynthesis ,Ultrastructure
(Received March 5 ,2005 ;revised June 14 ,2005)
甘薯疮痂病在两广 、福建和浙江南部产区相当普遍 ,个别地区危害严重 ,发病株率常达 50 % 以上 ,除造
成产量损失外 ,病薯中淀粉含量减少 ,品质降低 。 该病的病原菌为真菌门半知菌亚门的甘薯痂园孢菌
( Sphaceloma batatas Sawada) 。甘薯疮痂病菌以菌丝潜伏在带病藤蔓上越冬 ,主要靠带菌薯苗进行远距离
传播 。国内外对甘薯疮痂病的病菌分离 、产孢特性 、药效防治 、生理生化等方面已开展了部分研究[1 ,2 ,13] ,但
未见感染植株光合机理的报道 。本文从光合代谢方面研究甘薯对疮痂病的反应机制 ,为进一步探求致病机
理 ,探讨防病新途径及抗病育种提供科学的理论依据 。
1 试验材料与方法
试验材料为甘薯“金山 1255”(感病品种)和“广薯 8870”(抗病品种) 。田间试验在福建农林大学植物生
理生化教研室的实验地进行 。实验地分为接菌区 、缓冲区和对照区 。接菌区薯苗的幼嫩叶部分喷洒 3百万/
mL 孢子浓度的菌液 ,疮痂病菌株由福建农林大学植物保护学院方树民老师提供 。 接菌后第 27d 剪取第 1
片完全功能叶于实验室测定叶片膜脂脂肪酸组成 、膜流动性 、ATPase活性及叶绿素含量 ;并于同天同样叶位
测定光合作用 、采样制作电镜切片 。 叶绿素含量测定参照邹琦[3]方法 ,叶绿体的提取参照薛应龙[4]方法 ,
ATPase活性测定参照黄卓辉[5]方法 ,膜流动性测定参照杨福瑜[6]方法 ,膜脂脂肪酸提取参照苏维埃等[7]方
法 。脂肪酸成分的测定采用 Vavian 气质连谱仪 ,Saturn3900(气相)/2100(质谱) 。 测定条件为进口温度
260 ℃ ,不分流进样 ;炉温 60 ℃ 保持 1 min ;100 ℃ /min 上升到 140 ℃ ,保持 4 min ;10 ℃ /min 上升到 200 ℃ ,保
第 14卷第 4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .4
2 0 0 6年 1 0月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ., 2006
持 13 min ;20 ℃ /min上升到 240 ℃保持 7 min 。质谱为 0 ~ 3min不采样 ,3 ~ 40min 40 ~ 400m/z ,EIAuto 。 蒸
腾速率 、光合速率 、气孔导度和胞间 CO2 浓度测定参照柯玉琴[8]等方法 ,电镜制样观察参照苏金为[9]等方法 。
2 结果与分析
21 甘薯疮痂病胁迫下叶片叶绿素含量 、膜脂脂肪酸组成的变化
由表 1可知 ,染病后 ,感 、抗病品种的叶绿素 a 、叶绿素 b含量均下降 ,感病品种“金山 1255”下降幅度比抗
表 1 甘薯疮痂病胁迫 27d后叶绿素 a 、叶绿素 b含量的变化
Tab1 Changes of contents of chlorophyll a and chlorophyll b
in leaves of sweet potato under sweet potato scab stress for 27d
项 目 金山 1255 Jinshan 1255 广薯 8870 Guangshu 8870
I tems 对照
Cont rol
接菌
St ress
变幅/ %
Rate
对照
Cont rol
接菌
St ress
变幅/ %
Rate
叶绿素 a 含量/ug·g - 1FW 20682 7242 - 649 18342 15815 - 138
叶绿素 b 含量/ug·g - 1FW 9198 405 - 560 9498 8203 - 136
病品种“广薯 8870”大 。 由表 2 可
知 ,感 、抗品种叶绿体膜脂脂肪酸的
组成种类相同 ,主要由十碳酸 、3苯
基2丙酸 、十二酸 、Ppropiolicacid 、软
脂软酸 、软脂烯酸 、硬脂酸 、亚油酸 、
亚麻酸组成 。染病后 ,脂肪酸种类没
有发生变化 ,但感 、抗品种膜脂不饱
和指数均下降 ,降幅分别为 2025 %
和 1693 % ,感病品种降幅比抗病品种大 。 感病品
种亚麻酸/软脂酸比值的降幅(3913 % )比抗病品
种(3077 % )大 ;软脂酸含量上升 ,而亚麻酸含量下
降 ,但亚油酸含量反而上升 ,软脂烯酸变化不大 。
说明膜脂不饱和指数下降主要由亚麻酸过氧化
引起 。
22 甘薯疮痂病胁迫下叶片叶绿体 ATPase活性
和叶绿体膜流动性的变化
对 490nm 下不同品种不同处理的荧光最大吸
收峰的荧光强度测定的结果表明 ,正常条件下 ,“金
山 1255”的叶绿体膜流动性[膜流动性的荧光发射
强度( × 256)]为 95 ,而“广薯 8870”为 92 ,两个
品种间差异不大 。 染病后 ,感病品种“金山 1255”
的荧光最大发射强度为 166 ,升幅达 7474 % ,抗
病品种“广薯 8870”的荧光发射强度为 122 ,升幅
仅为 3261 % 。荧光发射强度反映的是整个脂区
表 2 甘薯疮痂病胁迫 27d后叶片脂肪酸组成的变化
Tab2 Changes of membrane fatty acids contents in leaves
of sweet potato under sweet potato scab stress for 27d
组成成分
Components
金山 1255
对照
Control
Jinshan 1255
接菌
Stress
广薯 8870
对照
Control
Guangshu 8870
接菌
Stress
十 碳 酸 / % 10 23 17 19
3苯基2丙酸/ % 08 31 12 22
十 二 酸 / % 19 48 30 35
Ppropiolicacid / % 05 15 06 11
软 脂 烯 酸 / % 14 15 14 17
软 脂 酸 / % 251 290 223 248
亚 油 酸 / % 76 115 90 136
亚 麻 酸 / % 575 421 587 445
硬 脂 酸 / % 42 40 21 57
不饱和指数 / % 1891 1508 1955 1624
亚 麻 酸 /软 脂 酸 23 14 26 18
不饱和指数 = 软脂烯酸 × 1 + 亚油酸 × 2 + 亚麻酸 × 3 。
图 1 甘薯疮痂病胁迫 27d后叶绿体ATPase活性变化
Fig1 Changes of ATPase activities of chloroplast in
leaves of sweet potato under sweet potato scab stress for 27d
运动状态的平均值 ,荧光发射强度愈大 ,膜脂流动性愈小[6] 。
可见 ,抗病品种的膜流动性下降幅度比感病品种小 。 由图 1
可知 ,染病后叶绿体Ca2 +ATPase 、Mg2 +ATPase活性都呈现
不同程度的下降 。其中抗病品种比感病品种下降幅度小 。
23 甘薯疮痂病胁迫下叶片气孔导度 、蒸腾速率 、胞间 CO2
浓度 、净光合速率的变化
由表 3 可知 ,在正常情况下 ,感病品种“金山 1255”的气
孔导度是抗病品种“广薯 8870”的 3 倍 。 染病后 ,感病品种
叶片 1/3 、2/3出现病斑时气孔导度的降幅分别为 7053 %和
8331 % ,说明感病品种气孔导度随病情指数的增加而下降 ;
抗病品种气孔导度从 49100nm 下降到 45555nm ,降幅为
722 % ,较感病品种小得多 。 这说明甘薯可能通过减少气孔
导度来抵抗病菌入侵 。 正常情况下 ,抗病品种比感病品种的蒸腾速率略高 。 染病后 ,感病品种叶片 1/3 、2/3
出现病斑时蒸腾速率下降幅度分别为 1193 %和 4037 % ,即随着病情加重下降幅度增加 ;抗病品种蒸腾速
率下降幅度达 5337 % ,远比感病品种大 ,但抗病品种染病后蒸腾速率为 234mmol/m2·s ,与感病品种叶片
2/3出现病斑的蒸腾速率 26mmol/m2 ·s 相似 。 染病后 ,感 、抗品种的胞间 CO2 浓度变化不大 ,抗病品种
162 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
感病后同化能力有所
下降 ,胞间 CO2 浓度增
加 369 % ;而感病品种
同化能力反而有所提
高 ,叶片 1/3 、2/3 出现
病斑时胞间 CO2 浓度
分 别 下 降 588 % 、
527 % ,说明其同化能
力在轻度感病后下降 ,
而中度感病后又有所
上升 。正常情况下 ,抗
表 3 甘薯疮痂病胁迫 27d后叶片气孔导度 、蒸腾速率 、胞间 CO2 浓度 、净光合速率的变化
Tab3 Changes of intercellular CO2 concentration ,stomatal conductance ,transpiration rate ,
net photosynthetic rate in leaves of sweet potato under sweet potato scab stress for 27d
项 目 金山 1255 Jinshan 1255 广薯 8870 Guangshu 8870
Items 对照
Cont rol
1/3 病叶
1/3 leaf
变幅/ %
Rate
2/3 病叶
2/3 leaf
变幅/ %
Rate
对照
Cont rol
接菌
Stress
变幅/ %
Rate
with scab with scab
气 孔 导 度 / nm 150720 44420 - 7053 25160 - 8335 49100 45555 - 926
蒸腾速率 / mmol· m - 2 · s - 1 436 384 - 1193 260 - 4037 504 234 - 5337
胞 间 CO2 浓 度 / mg · kg - 1 31920 30430 - 588 30625 - 527 30020 31107 369
净光合速率/μmol·m - 2· s - 1 1147 714 - 3775 361 - 6852 1267 1056 - 1665
薯“8870”(接菌)叶片不出现病斑 。
病品种的净光合速率略高于感病品种 ,染病后 ,抗 、感病品种的净光合作用下降 ,感病品种叶片 1/3 、2/3出现
病斑时净光合速率降幅分别为 3775 %和 6852 % ,说明感病品种随病情加重降幅加大 。抗病品种的降幅为
1665 % ,远小于感病品种 。
24 甘薯疮痂病胁迫下叶绿体超微结构变化
从图 2可知 ,正常感 、抗病品种叶绿体基粒片层多 ,垛叠整齐(图 2A 、E) 。染病后 ,感病品种叶绿体膜内
陷 、质膜分离(图 2B箭头 1 、3) ,而后双层膜破裂(图 2C箭头 3 、4 ,图 2D 箭头 3) 。 有的叶绿体层基粒逐渐膨
胀 ,松散变稀疏(图 2B箭头 2) ,有的基粒片层被撕裂 ,基粒开始模糊成紊状 ,只剩下角落一点点片层残迹(图
2C箭头 1) ,叶绿体的外膜外突并聚集成电子致密的小球(EI)(图 2C箭头 2 ,图 2D箭头 2) ,内膜完整(图 2D箭
头 1) ,最后叶绿体空泡解体 。抗病品种染病后叶绿体的结构完整(图 2F) 。
图 2 甘薯疮痂病胁迫 27d后叶绿体超微结构变化
Fig2 Change of ultrastructure of chloroplast under sweet potato scab stress for 27d
A :正常的抗病品种叶绿体 × 15000 ;B :接菌的感病品种叶绿体正在瓦解中 × 15000 ;C :接菌的感病品种叶绿体外膜凝缩成致密小球 ,细胞膜与细
胞壁之间有小泡 × 15000 ;D :放大了的致密小球 ,叶绿体内膜完整 × 40000 ;E :接菌的抗病品种叶绿体 × 30000 ;F :正常感病品种叶绿体 × 15000 。
3 小结与讨论
本研究表明 ,甘薯在疮痂病胁迫下 ,叶片膜脂的脂肪酸种类虽没有发生改变 ,但膜脂的主要不饱和脂肪
酸亚麻酸含量下降 ,不饱和指数下降 ,细胞膜组成的变化会引起光系统结构功能发生变化 ,从而影响甘薯对
光能的利用效率[10] 。叶绿体的结构破坏 ,使膜上脂蛋白复合物及其结合酶的性质改变 ,影响酶活性 。 叶绿
体的膜有序性与膜上的空间发生变化 ,影响光合效率[11] 。 叶绿体的Ca2 +ATP 酶 、Mg2 +ATP 酶活性下降 ,
光合电子传递受阻 ,导致光合速率下降 。 气孔收缩 ,气孔导度降低 ,限制了 CO2 向叶绿体的输送[14] 。 虽然
气孔导度减小 ,但叶片细胞间隙 CO2 浓度却逐渐升高 ,说明光合速率的下降主要以非气孔因素为主 ,即叶肉
第 4期 余文英等 :不同抗性甘薯品种感染疮痂病后光合机理的研究 163
细胞光合活性下降[12] 。蒸腾速率下降 ,热能耗散少 ,加剧了叶片结构被光氧化的可能性 。 感病品种的气孔
导度下降幅度远远大于抗病品种 ,但感病品种的蒸腾速率下降幅度比抗病品种小 ,这可能与感病品种细胞
间隙较大有关 。由于感病品种的细胞死亡 、瓦解使得其细胞间隙与正常细胞相比变大程度极其显著 ,细胞
间隙充满了水蒸气 ,从而加快蒸腾速率 。 总之 ,疮痂病胁迫时 ,甘薯叶片光合色素降解 、叶绿体(光合膜 、类
囊体)的结构遭到破坏 ,光合电子传递受阻 ,活性氧加剧 ,叶绿素蛋白复合体酶活性下降 ,叶绿体及胞质介质
外流 ,破坏了细胞正常代谢环境并造成营养缺失 ,势必给甘薯叶片光合作用造成严重影响 。
参 考 文 献
1 艾育芳 ,潘廷国 ,柯玉琴等 .甘薯抗疮痂病多胺与吲哚乙酸代谢的研究 .中国生态农业学报 ,2005 ,13(1) :66 ~ 68
2 余文英 ,潘廷国 ,柯玉琴等 .甘薯抗疮痂病的活性氧代谢研究 .河南科技大学学报(农学版) ,2003 ,23(3) :1 ~ 6
3 邹 琦 .植物生理生化实验指导 .北京 :中国农业出版社 ,1995
4 薛应龙 .光合磷酸化反应活力的测定 ——— 32P 酯化法 .植物生理学实验手册 .上海 :上海科学技术出版社 ,1985 .107 ~ 111
5 黄卓辉 .叶绿体膜上 Mg2 +AT Pase 活性的测定 .现代植物生理学实验指南 .北京 :科学出版社 ,1985
6 杨福愉 ,蔡同茂 ,邢清如 .抗冷与不抗冷水稻线粒体膜流动性的比较 .科学通报 ,1983 (6) :370 ~ 372
7 苏维埃 ,王文英 ,李锦树 .植物类脂及其脂肪酸的分析技术 .植物生理学通讯 ,1980 (3) :54 ~ 60
8 柯玉琴 ,潘廷国 .NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢 、光合速率 、ABA 含量的影响 .植物营养与肥料学报 ,2001 ,7(3) :337 ~ 343
9 苏金为 ,王湘平 .镉诱导的茶树苗膜脂过氧化和细胞程序死亡 .植物生理与分子生物学学报 ,2002 ,28(4) :292 ~ 298
10 廖飞勇 ,何 平 .低浓度 SO 2 对油桐叶片细胞膜脂肪酸含量的影响 .中国林学院学报 ,2003 ,23(4) :18 ~ 22
11 董彩华 ,李 松 ,王志强等 .水稻幼苗寒害产生的生化机制研究 .武汉植物学研究 ,2000 ,18(2) :123 ~ 126
12 余叔文 ,汤章城 .光合作用的限制因素 .植物生理与分子生物学(第二版) .北京 :科学出版社 ,1998 .269
13 Ramsey M .D .,Vawdrey L .L ., Hardy J .Scab ( S phaceloma batatas) a new disease of sweet potatos in Aust ralian :Fungicide and cultivar
evaluation .Australian Journal of Experimental Agriculture ,1988 ,28(1) :137 ~ 141
14 Delfine S .,Alvino A .,Concettavillani M .,et al .Rest rictions to carbon dioxide conductance and photosynthesis in spinach leaves recovering
from salt st ress .Plant Physiol .,1999 ,74 :219 ~ 226
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164 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
福建省科技厅攻关项目(2001Z128 ,2003N044)资助
收稿日期 :20050207 改回日期 :20050516
不同钾肥对虎奶菇菌核产量与氨基酸含量的影响
江枝和 翁伯琦 雷锦桂 王义祥 罗 涛
(福建省农业科学院食用菌开发应用研究中心 福州 350013)
摘 要 运用灰色系统理论 ,探讨了不同 K肥相同含 K量添加培养料栽培虎奶菇菌对产量与不同种类氨基酸总
量的影响 。结果表明 ,以硝酸钾为 K肥对虎奶菇菌核产量与氨基酸含量影响的关联度最大 ,其次为氯化钾处理 ,硫
酸钾处理关联度最小 ,这与栽培试验结果相一致 。
关键词 虎奶菇 菌核 K肥 灰色关联度分析
Effects of different K fertilizers on the yield and the contents of amino acids of Pleurotus tuberregiums sclerotium .JIANG
ZhiHe ,WENG BoQi ,LEI JinGui ,WANG YiXiang ,LUO Tao (Research Center of Edible Fungi Development and
Application ,Fujian Academy of Agricultural Sciences ,Fuzhou 350013 ,China) ,CJEA ,2006 ,14(4) :165 ~ 167
Abstract Effects of different kalium fertilizers on the yield and the contents of amino acids of Pleurotus Tuberregiums
sclerotium were studied with the greysystem theory .The results show that the correlative coefficient between the yield ,
the content of amino acid of Pleurotus Tuberregiums sclerotium and KNO3 treatment is highest ,KCl treatment is the
second .The correlative coefficient of K2 SO4 treatment is the minimum ,which is consistent with the experimental result .
Key words Pleurotus tuberregium ,Sclerotium ,K fertilizer ,Greysystem analysis
(Received Feb .7 ,2005 ;revised May 16 ,2005)
虎奶菇( Pleurotus tuberregium)是一种名贵珍稀食用菌 ,自古以来就是非洲尼日亚民间非常崇拜的药
物[1 ~ 3] 。目前市场上的常见消炎药物大多数是抗生素或其他化学合成药 ,有毒副作用且易引起抗药性 ,而
虎奶菇是一种天然绿色良药 ,无副作用 ,但虎奶菇产量非常低 ,因此提高其产量和营养品质的研究就显得特
别重要 。虎奶菇菌核产量和质量除受 N 源 、培养料等因素影响外 ,K 肥技术也是重要的影响因素 。 本研究
在相同培养料 、栽培菇房以及品种等条件下 ,研究了不同 K 肥相同含 K 量对虎奶菇菌核产量和氨基酸含量
的影响 ,并利用灰色关联综合评判寻求提高虎奶菇菌核产量和品质的最佳 K 肥 ,为改良和完善虎奶菇栽培
技术提供科学依据 。
1 试验材料与方法
供试虎奶菇品种为“虎奶菇 1号” ,由福建省农业科学院食用菌中心提供 ,以常规平菇料配方栽培 。 2002
年 3月 25日接种培养 ,培养菌丝温度为 26 ± 1 ℃ ,待菌丝走满后移入栽培室栽培 ,温度在 23 ~ 28 ℃ 之间 ,试
验共设 4个处理 ,即施硫酸钾 、氯化钾 、磷酸二氢钾和硝酸钾 4种 K 肥 ,不同 K 肥施用时含 K 量相同 ,每处理
10袋 ,每天观测菌丝日生长速度(cd) 。 虎奶菇菌核采收时以标准菌袋开始软为最佳采收期 ,采收称重计算
其产量 ,然后置于 60 ℃ 烘干箱内 ,烘干粉碎后作分析样品 。 将样品置于 6mol/L 盐酸溶液中于 110 ℃ 水解
24h ,用日立 83550型氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量 。
2 结果与分析
21 不同 K肥对虎奶菇菌核产量与菌丝平均日长速的影响
由表 1可知 ,施用不同的 K 肥 ,虎奶菇菌核产量和菌丝平均日长速均发生变化 。 就其产量而言 ,以磷酸
二氢钾处理最高 ,为 455g/袋 ,分别是硫酸钾 、氯化钾和硝酸钾处理的 161 倍 、120 倍和 111 倍 。 就其菌
丝平均日长速而言 ,亦是以磷酸二氢钾处理最高 ,其次是硝酸钾处理 ,以硫酸钾处理的最低 ,这与虎奶菇菌核
第 14卷第 4期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .4
2 0 0 6年 1 0月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ., 2006
表 1 不同 K肥处理虎奶菇菌核产量 、菌丝平均日长速与氨基酸含量
Tab1 The yield ,average daily speed of mycelium growth and the contents
of amino acids in Pleurotus tuberregium under different K fertilizer treatments
指 标
Indexes
硫酸钾
K 2SO4
氯化钾
KCl
磷酸二氢钾
KH 2PO 4
硝酸钾
KNO 3
r 0
氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 114453 119248 96021 121221 121221
必 需 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 48437 51054 397 51054 51054
支 链 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 27036 28993 23033 29101 29101
儿 童 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 12154 12324 9071 12124 12324
硫 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 3146 3269 2264 2604 3269
鲜 味 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 34886 34607 30399 36684 36684
甜 味 氨 基 酸 含 量/mg·g - 1 18978 20863 16851 21965 21965
芳香族氨基酸含量/mg·g - 1 10390 10778 7897 10844 10844
菌 丝 日 长 速/cm·d - 1 03231 03846 05385 05308 05385
总 产 量/g·袋 - 1 283 379 455 410 455
r0 为各项指标的最优值 ,下同 。
产量结果相一致 。
22 不同 K肥对虎奶菇菌核氨基酸
含量的影响
不同 K 肥配制相同含 K 量添加
培养料上栽培虎奶菇菌核氨基酸总量
亦发生变化 。 由表 1 可知 ,以硝酸钾
为 K肥添加培养料上栽培虎奶菇的氨
基酸含量 、必需氨基酸含量 、支链氨基
酸含量 、鲜味氨基酸含量 、甜味氨基酸
含量分别比硫酸钾 、氯化钾和磷酸二氢
钾 处 理 高 591 % 、540 % 、764 % 、
515 % 和 1574 % , 165 % 、 000 % 、
037 % 、 600 % 和 528 % , 2624 % 、
2860 % 、2634 % 、2068 % 和 3035 % 。
以氯化钾为 K肥栽培的虎奶菇菌核中
儿童氨基酸和硫氨基酸含量最高 ,分别比硫酸钾 、磷酸二氢钾和硝酸钾处理高 140 % 、391 % 、3586 % 、
4439 % 和 165 % 、2554 % 。
23 不同 K肥与虎奶菇菌核产量和氨基酸含量的灰色关联分析
根据灰色关联分析的基本原理 ,通过设定一标准参考数据列曲线 ,将各种参评的比较数据按一定的规
定进行比较计算 ,用关联度表示相似度 ,曲线形状越相似 ,关联度越好[4 ~ 6] 。应用到不同 K 肥相同含 K 量对
虎奶菇菌核产量和各类氨基酸含量的影响评价上 ,就可认为各指标的比例越接近本研究选定的最优值 ,即
用关联度表示的指标平衡度就越大 。为便于试验结果具有客观统一性和实际意义 ,灰色关联分析应用于不
同 K 肥对虎奶菇菌核产量和氨基酸含量的影响评价时 ,具体步骤如下 :
标准参考数据 X0 由各项指标中的最优值组成 ,X0 = [ X0 j] ,j = 1 ,2 ,3 ,… ,10 。比较数据列 Xi由各参评
K 肥的各项指标值均列 ,Xi = [ Xi j] ,i = 1 ,2 ,… ,4 ,为参评的处理数 ,j = 1 ,2 ,3 ,… ,10 ,为观察和测定的指标
数 ,Xi j表示第 i处理第 j 指标值 。
数据标准化处理 ,目的是无量纲化以具可比性 ,计算公式如下 :
Xi j =
1 Xi j = X0 j
xmax - Xi j
mmax - Xi j X0 j < Xi j < xmax(i)( i = 1 ,2 ,… ,4) ;
Xi j - xmin
Xi j - mmin Xi j = xmin或 Xi j = mmax(i)
0 xmin(i) < Xi j < X0 j
(1)
式中 ,X0 j为各项指标值的最优值 ,Xi j为第 i
处理第 j 指标值 ,i = 1 ,2 ,… ,4 ;j = 1 ,2 … ,
10 ,计算结果见表 2 。
求绝对差数 。 按公式 Δ0 i ( K ) =
Xi( K) - X0( K)列出绝对差数 ( i = 1 ,2 ,
… ,4) ,见表 3 。
计算关联系数 :
ε0 i = Δmin + p .ΔmaxΔ0 i( k) + p .Δmax (2)
决定分辨系数取 p = 05 ,将表 3 中数
据代入公式(2)中分别求出相应的关联系
数(见表 4) 。
计算关联度 :
表 2 各因素数据标准化结果
Tab2 Standardized results of the datum of different factors
指 标
Indexes
硫酸钾
K 2SO 4
氯化钾
KCl
磷酸二氢钾
KH 2PO 4
硝酸钾
KNO 3
r 0
氨 基 酸 含 量 068124 046141 019821 041106 033709
必需氨基酸含量 - 008254 - 013284 - 020834 - 015304 - 017117
支链氨基酸含量 - 033014 - 032508 - 032864 - 032953 - 033019
儿童氨基酸含量 - 050232 - 047033 - 042943 - 046602 - 045171
硫 氨 基 酸 含 量 - 060653 - 054924 - 047856 - 054255 - 051730
鲜味氨基酸含量 - 023932 - 027616 - 027547 - 026857 - 027526
甜味氨基酸含量 - 042337 - 039592 - 037327 - 038690 - 038188
芳香族氨基酸含量 - 052272 - 048381 - 043790 - 047631 - 046243
菌 丝 日 长 速 - 060555 - 054421 - 045603 - 052081 - 050197
总 产 量 263125 271618 278943 273268 275481
166 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
r0 i = 1/ N ∑Nk = 1 ε0 i( k) (3)
利用公式(3)求得关联度(见表 4) 。 由表 4
可知以硝酸钾为 K 肥栽培的虎奶菇菌核对产量
和氨基酸含量关联度最大 ,即影响明显 ;其次是
氯化钾和磷酸二氢钾处理 ,硫酸钾处理最差 ,其
栽培的虎奶菇菌核产量低 、品质差 ,这与栽培试
验结果相一致 。 4 种处理关联度大小顺序为硝
酸钾 >氯化钾 >磷酸二氢钾 > 硫酸钾 。 通过灰
色系统分析可找出最适虎奶菇菌核生长发育的
K 肥 ,不仅能提高产量 ,且可改善虎奶菇菌核营
养品质如氨基酸 、鲜味氨基酸含量等 。
表 3 各因素绝对差数
Tab3 Absolute margin of different factors
指 标
Indexes
硫酸钾
K 2SO 4
氯化钾
KCl
磷酸二氢钾
KH 2PO4
硝酸钾
KNO3
氨 基 酸 含 量 03442 01243 01389 0074
必需氨基酸含量 00886 00383 00372 00181
支链氨基酸含量 0 00051 00015 00007
儿童氨基酸含量 00506 00186 00223 00143
硫 氨 基 酸 含 量 00892 00319 00387 00253
鲜味氨基酸含量 00359 00009 00002 00067
甜味氨基酸含量 00415 0014 00086 0005
芳香族氨基酸含量 00603 00214 00245 00139
菌 丝 日 长 速 01036 00422 00459 00188
总 产 量 01236 00386 00346 00221
表 4 各因素关联系数与关联度及排序
Tab4 The correlative coefficient ,the correlative degree
and the taxis of different factors
指 标
Indexes
X 1
ε1
X 2
ε2
X 3
ε3
X 4
ε4
氨 基 酸 含 量 03333 05806 05533 06993
必需氨基酸含量 06601 08179 08222 09048
支链氨基酸含量 10000 09712 09914 09959
儿童氨基酸含量 07728 09025 08853 09233
硫 氨 基 酸 含 量 06586 08436 08164 08718
鲜味氨基酸含量 08274 09948 09988 09625
甜味氨基酸含量 08057 09248 09524 09718
芳香族氨基酸含量 07405 08894 08754 09253
菌 丝 日 长 速 06242 08031 07894 09015
总 产 量 05820 08168 08326 08862
r0 07005 08545 08516 09042
排 序 4 2 3 1
3 小结与讨论
本试验范围内虎奶菇菌核产量较高的 K 肥为
硝酸钾和磷酸二氢钾 ,硝酸钾处理氨基酸含量最高 。
通过灰色关联的综合评判 ,硝酸钾处理对提高虎奶
菇菌核产量和品质效果最佳 ,这与栽培试验结果相
一致 。故通过筛选适宜的 K 肥可提高虎奶菇菌核
产量和品质 。在相同温度 、湿度 、pH 值以及相同培
养料条件下 ,相同含 K 量的不同 K 肥对虎奶菇菌核
产量和氨基酸含量的影响不同 ,这对今后提高虎奶
菇菌核产量和品质及大面积生产都具有指导意义 。
应用灰色关联度评价相同含 K 量的不同 K 肥对虎
奶菇菌核产量和品质影响的优劣 ,结果准确可靠 ,具
有一定实际意义 。 该方法还可用于不同 K 肥不同
用量 、不同培养料 、不同区域 、不同含水量对虎奶菇
菌核产量和品质的影响等方面研究 。
参 考 文 献
1 黄年来 .珍稀食用菌 ——— 虎奶菇开发 .江苏食用菌 ,1995 (3) :6 ~ 9
2 江枝和 ,李三暑 .虎奶菇菌核和子实体微量元素及氨基酸分析 .食用菌学报 ,2000 (2) :47 ~ 50
3 江枝和 ,雷锦桂 .虎奶菇菌核和子实体脂肪酸组成分析 .食用菌学报 ,2001 ,8(2) :42 ~ 44
4 唐启义 ,冯光明 .实用统计分析及其 DPS 数据处理系统 .北京 :科学出版社 ,1997 .614 ~ 622
5 李学金 .灰色关联度量化模型的进一步研究 .系统工程 ,1995 ,13(6) :58 ~ 61
6 邓聚龙 .灰色系统综述 .世界科学 ,1983 (7) :1 ~ 5
第 4期 江枝和等 :不同钾肥对虎奶菇菌核产量与氨基酸含量的影响 167