冉茂林，楊 峰，吳夢(mèng)丹，李曉梅，雍曉平，冉 科，湯青林

(1 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所，四川德陽(yáng) 618000；2 西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，重慶北碚 400715；3 蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610066)

蘿卜(RaphanussativusL.)是十字花科蘿卜屬以肉質(zhì)根為食用部分的一種蔬菜作物，肉質(zhì)根在栽培中后期及貯藏期間容易出現(xiàn)糠心，極大地影響產(chǎn)品器官的產(chǎn)量和品質(zhì)，從而導(dǎo)致蘿卜的商品性降低[1]。劉春香等[2]通過(guò)石蠟切片觀察到其空心首先是在木質(zhì)部出現(xiàn)近似圓形的疏松組織，隨后疏松組織逐漸發(fā)展成為規(guī)則的發(fā)射狀并出現(xiàn)空隙，最后在初生木質(zhì)部也出現(xiàn)空隙，產(chǎn)生嚴(yán)重的空心。蘿卜肉質(zhì)根糠心受到遺傳因素和環(huán)境因素等的影響，栽培措施或者采后貯藏條件不適宜均會(huì)不同程度導(dǎo)致糠心。例如，種植密度低[3]、土溫過(guò)高[4]、氮素過(guò)多[5]、肉質(zhì)根形成期缺水[6]、采收過(guò)晚[7]等都會(huì)造成不同程度的糠心。蘿卜糠心后口感會(huì)變差，失去食用和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，蘿卜糠心的內(nèi)在機(jī)制較為復(fù)雜，其研究報(bào)道目前較少。因此，研究生長(zhǎng)期蘿卜糠心過(guò)程中的生理機(jī)制，對(duì)蘿卜糠心調(diào)控的深入研究和耐糠心品種的選育具有重要意義。

蘿卜肉質(zhì)根糠心后其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。鄢德銳[8]研究表明在蘿卜糠心后，其糖分和淀粉含量大量消耗。而孫慧等[9]研究表明蘿卜糠心程度的增加與還原糖和淀粉含量的變化無(wú)關(guān)，與干物質(zhì)下降和纖維素的升高有關(guān)。Pan 等[10]也指出蘿卜糠心后干物質(zhì)減少，粗纖維增加，嚴(yán)重影響了加工、食用和儲(chǔ)存質(zhì)量。多數(shù)研究表明，纖維素、可溶性糖、可溶性固形物、水分、纖維素含量與蘿卜的糠心級(jí)數(shù)極顯著相關(guān)[11-13]。謝靜等[14]指出，茭白貯藏期間的丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase，PAL)和過(guò)氧化物酶(peroxidase，POD)活性增加導(dǎo)致其纖維素和木質(zhì)素積累，從而引起茭白的糠心。

目前，關(guān)于蘿卜肉質(zhì)根糠心的生理指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)成分的研究多集中在蘿卜采后貯藏期間，但是對(duì)不同蘿卜品種肉質(zhì)根形成中后期的糠心研究并不深入。因此，本研究通過(guò)不同蘿卜種質(zhì)在生長(zhǎng)期間糠心等級(jí)比較和生理生化分析，剖析肉質(zhì)根形成期間的糠心機(jī)制，為蘿卜糠心調(diào)控的深入研究和耐糠心品種選育等奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試蘿卜品種C70922、C3156、C83471肉質(zhì)根圓形，肉質(zhì)純白色，葉緣平整，均由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所蘿卜課題組提供，其中C70922耐糠心，C3156不耐糠心，C83471中等耐糠心。田間試驗(yàn)與調(diào)查在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所基地進(jìn)行，蘿卜生理指標(biāo)測(cè)定在西南大學(xué)園藝園林學(xué)院進(jìn)行，蘿卜糠心石蠟切片在蔬菜種質(zhì)與品種創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料于2020年8月26日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。從生育期60 d(10月25日)開(kāi)始隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的蘿卜肉質(zhì)根，每組20個(gè)樣品，每隔10 d取樣1次，每次取3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，直至生育期110 d。先調(diào)查統(tǒng)計(jì)樣品的糠心數(shù)、糠心等級(jí)，計(jì)算糠心指數(shù)[15]；之后，選取3個(gè)蘿卜種質(zhì)的不同糠心等級(jí)的肉質(zhì)根，從距頂端三分之一處橫切，選取最中心部位0.5 cm3的小方塊肉質(zhì)根，取樣后一部分用液氮速凍存于-80 ℃冰箱，用于后續(xù)相關(guān)生理指標(biāo)的測(cè)定和制作石蠟組織切片。

1.3 蘿卜糠心分級(jí)

參考國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)(http://www.cgris.net)發(fā)布的《蘿卜種質(zhì)資源描述規(guī)范》，蘿卜糠心分為5級(jí)。0級(jí)：無(wú)糠心；1級(jí)：肉質(zhì)根中心部位有少數(shù)呈分散的、點(diǎn)狀或條狀的泛白組織；2級(jí)：肉質(zhì)根中心向外約1/3的組織呈泛白狀態(tài)；3級(jí)：肉質(zhì)根中心向外約2/3的組織呈泛白狀態(tài)；4級(jí)：整個(gè)肉質(zhì)根內(nèi)部完全糠心，失去食用價(jià)值[16]。然后依據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算糠心指數(shù)。

蘿卜糠心指數(shù) = (x1×a1+x2×a2+ … +xn×an)/(n×T)

其中：x1……xn為糠心頻率(個(gè))；a1……an表示糠心級(jí)數(shù)；T為調(diào)查的肉質(zhì)根數(shù)。

1.4 蘿卜肉質(zhì)根觀測(cè)指標(biāo)及方法

1.4.1 POD和SOD活性稱取0.5 g蘿卜肉質(zhì)根，置于研缽中，加入5 mL磷酸緩沖液在冰浴下研磨成勻漿，于4 ℃、12 000 r·min-1離心30 min，收集上清液即為酶提取液，低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[17]。試管中加入3.0 mL 25 mmol·L-1愈創(chuàng)木酚溶液和0.5 mL酶提取液，再加入200 μL 0.5 mol·L-1H2O2溶液迅速混合啟動(dòng)反應(yīng)，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。將反應(yīng)混合液倒入比色皿中，置于分光光度計(jì)中。以蒸餾水為參比，在反應(yīng)15 s時(shí)開(kāi)始記錄反應(yīng)體系在波長(zhǎng)470 nm處吸光度值(OD470)，作為初始值，然后每隔10 s記錄1次，連續(xù)測(cè)定6次。以每分鐘OD470變化0.01為1個(gè)POD活性單位(U)。

SOD活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)[18]法測(cè)定。取5 mL指形管(透明度好)4支，2支測(cè)定管，2支對(duì)照管；測(cè)定試管中依次加入0.05 mmol/L磷酸緩沖液1.5 mL，130 mmol/L甲硫氨酸溶液0.3 mL，750 μmol/L氮藍(lán)四唑溶液0.3 mL，100 μmmol/L EDTA-Na2溶液0.3 mL，20 μmmol/L核黃素溶液0.3 mL，酶提取液0.05 mL，蒸餾水0.25 mL；兩支對(duì)照試管中的酶提取液用磷酸緩沖液代替。混勻后將1支對(duì)照管置于暗處，其他各管于4 000 lx日光下反應(yīng)20 min，至反應(yīng)結(jié)束后，以不照光的對(duì)照管作空白，分別在560 nm測(cè)定其他各管的吸光度。 依據(jù)測(cè)定結(jié)果通過(guò)公式計(jì)算SOD活性。

1.4.2 MDA含量MDA含量采用硫代巴比妥酸法[18]測(cè)定。在蘿卜肉質(zhì)根的研磨勻漿中加入5 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，搖勻，沸水浴煮10 min，到時(shí)間后，冷水浴冷卻。3 000 g離心15 min，取上清液量其體積，以0.5%硫代巴比妥酸溶液為空白分別在532 nm、600 mm和450 nm測(cè)定吸光度，據(jù)此計(jì)算MDA含量。

1.4.3 游離脯氨酸含量游離脯氨酸含量采用酸性印三酮法[18]測(cè)定。稱取蘿卜肉質(zhì)根樣品0.5 g置于大管中，向試管中加入5 mL 3%的磺基水楊酸溶液，沸水浴提取10 min，取上清液2 mL待測(cè)。同時(shí)配制0、1、2、3、4、5、6 μg/mL脯氨酸梯度濃度，各取2 mL，加入2 mL冰醋酸和2 mL酸性茚三酮試劑，沸水浴30 min，冷卻后加入4 mL甲苯，搖蕩30 s，靜置片刻，以甲苯溶液為空白對(duì)照，分光光度計(jì)上520 nm測(cè)定吸光度，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算游離脯氨酸含量。

1.4.4 可溶性蛋白含量可溶性蛋白含量采用Bradford法[19]測(cè)定。取蘿卜肉質(zhì)根樣品0.2 g加5 mL蒸餾水研磨提取，5 000 g離心10 min，上清夜即為待測(cè)液，取上清液1mL待測(cè)。同時(shí)配制0、20、40、60、80、100 μg/mL可溶性蛋白梯度濃度，加入5 mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液，充分混合，放置5 min后在595 nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定吸光度，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可溶性蛋白含量。

1.4.5 可溶性糖含量可溶性糖含量用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[19]。稱取0.2 g 蘿卜肉質(zhì)根樣品3份，分別放入3支刻度試管中，加入5～10 mL 蒸餾水，塑料薄膜封口，于沸水中提取30 min (提取2次)，提取液過(guò)濾入20 mL 試管中，反復(fù)沖洗試管及殘?jiān)?，定容至刻度。吸取提取? mL 到20 mL具刻度試管，按順序分別加入4 mL 蒽酮硫酸溶液，沸水浴10 min 、顯色并測(cè)定630 nm處光密度，據(jù)此計(jì)算可溶性糖含量。

1.4.6 可溶性淀粉和還原糖含量可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法測(cè)定[20]。將蘿卜肉質(zhì)根樣品先后分別用乙醇和高氯酸糊化和處理，離心后的上清液即為待測(cè)液，再加適量蒽酮試劑，快速搖勻后在沸水浴中煮10 min，取出冷卻，在620 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光值，從而測(cè)定可溶性淀粉含量。還原糖的含量采用3，5-二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定[18]。將蘿卜肉質(zhì)根樣品提取液中加入3，5-二硝基水楊酸(DNS)試劑1.5 mL，沸水浴加熱5 min后冷卻至室溫，在540 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定還原糖的含量。

1.4.7 纖維素和維生素C含量纖維素含量采用蒽酮-H2SO4法[18]測(cè)定。稱取蘿卜肉質(zhì)根樣品0.2 g于燒杯中，置于冰水浴中，加入60% H2SO460 mL，并消化30 min，然后將消化好的纖維素溶液轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶，用60% H2SO4定容至刻度，搖勻后過(guò)濾；取上述濾液2 mL于試管中，加入0.5 mL 2%蒽酮試劑，并沿管壁加入5 mL H2SO4，塞好塞子，搖勻后靜置一定時(shí)間，在620 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。維生素C含量采用二甲苯萃取比色法測(cè)定[18]。將蘿卜肉質(zhì)根樣品研磨至勻漿后用1%草酸溶解，依次加入染料2 mL和二甲苯5 mL并搖勻，靜置將上層二甲苯萃取液輕輕倒入1 cm比色杯，500 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，測(cè)定維生素C含量。

1.4.8 肉質(zhì)根組織顯微結(jié)構(gòu)將不同蘿卜不同糠心等級(jí)的肉質(zhì)根用 FAA 固定液固定后，采用常規(guī)石蠟法包埋并固定，用Leica HistoCore BIOCUT RM2245切片機(jī)切片，切片厚度為 8～10 μm，番紅-固綠雙重染色，最后在顯微攝影系統(tǒng)下觀察并照相[21]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS18.0、Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖，多重比較采用Ducan法，顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜糠心過(guò)程中肉質(zhì)根POD、SOD活性及MDA含量的變化特征

在實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定時(shí)段內(nèi)，耐糠心蘿卜品種C70922未發(fā)現(xiàn)4級(jí)糠心，僅出現(xiàn)0-3級(jí)糠心，而不耐糠心品種C3156和中等耐糠心品種C83471均有0-4級(jí)糠心情況。由圖1，A可知，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的POD活性在不同糠心等級(jí)呈逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，并在第2級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，但等級(jí)間彼此差異并不顯著(P>0.05，下同)；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根POD活性則呈先減后增趨勢(shì)，特別是在糠心第2、3等級(jí)時(shí)顯著降低(P<0.05，下同)，僅分別為0級(jí)糠心的61.61%和69.35%,而1、4級(jí)糠心與0級(jí)糠心差異不顯著；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根的POD活性呈先增后減趨勢(shì)，并在第2、3級(jí)糠心時(shí)均顯著高于0級(jí)糠心，且在2級(jí)達(dá)到最高，較0級(jí)糠心時(shí)顯著提高了55.34%，而在1、4級(jí)糠心同樣與0級(jí)糠心差異不顯著。由此說(shuō)明：不同蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根POD活性在不同糠心等級(jí)下的變化規(guī)律存在差異，但均在第2級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高或最低，此時(shí)為POD活性最為敏感時(shí)期。

圖1，B顯示，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的SOD活性隨著糠心等級(jí)的增加呈先增后減的趨勢(shì)，并在第1級(jí)糠心時(shí)達(dá)到最高值，較0級(jí)糠心時(shí)顯著提高了84.86%，而其余等級(jí)均與0級(jí)無(wú)顯著差異；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根SOD活性也同樣呈先增后減趨勢(shì)，在第1、2級(jí)糠心時(shí)高于0級(jí)糠心，也在1級(jí)時(shí)達(dá)到最高值，而在3、4級(jí)糠心時(shí)較0級(jí)時(shí)明顯降低，但僅4級(jí)糠心時(shí)與0級(jí)的差異達(dá)到顯著水平。然而蘿卜品種C83471肉質(zhì)根SOD活性呈先減后增的變化趨勢(shì)，在第1-4級(jí)糠心均比0級(jí)糠心不同程度降低，且在第1、2級(jí)糠心時(shí)降幅達(dá)到顯著水平，并在1級(jí)降至最低，僅為0級(jí)糠心時(shí)的16.35%。由此說(shuō)明：各蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根的SOD活性不同糠心等級(jí)下的變化規(guī)律存在差異，但均在第1級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高或最低水平。

0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)和4級(jí)分別表示蘿卜肉質(zhì)根不同糠心等級(jí)。不同小寫字母表示0.05水平顯著性差異(P<0.05)，下同圖1 不同品種不同糠心等級(jí)下蘿卜肉質(zhì)根的POD、SOD活性和MDA含量Grade 0, Grade 1, Grade 2, Grade 3 and Grade 4 represent different grades of hollowness in radish roots. Different normal letters indicate significant differences at 0.05 level among different hollow grades (P < 0.05), the same as belowFig.1 Changes of POD and SOD activities and MDA content in different hollow radish roots

由圖1,C來(lái)看，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根MDA含量在隨著糠心等級(jí)增加呈先增后減再增變化趨勢(shì)，并在1級(jí)糠心時(shí)達(dá)到高峰，較0級(jí)糠心顯著提高了158.82%，在3級(jí)糠心時(shí)較0級(jí)糠心提高了85.29%，在2級(jí)糠心時(shí)與0級(jí)糠心無(wú)顯著差異；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根MDA含量則先減后增再減，并以0級(jí)時(shí)最高，1級(jí)糠心時(shí)最低，僅為0級(jí)時(shí)的25.00%，3級(jí)糠心與0級(jí)糠心無(wú)顯著差異，其余等級(jí)均與0級(jí)存在顯著差異；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根MDA含量大體呈先增后減趨勢(shì)，并在3級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，較0級(jí)時(shí)顯著提高了225.00%，其他糠心等級(jí)與0級(jí)時(shí)無(wú)顯著差異。3個(gè)蘿卜種質(zhì)MDA含量在不同糠心等級(jí)下的變化趨勢(shì)不完全相同，但是它們?cè)诘?級(jí)糠心時(shí)均維持在較高水平；然而C3156和C83471的MDA含量在第4級(jí)糠心時(shí)卻顯著下降，這可能是受到其他生化代謝影響，說(shuō)明蘿卜糠心生化機(jī)制較為復(fù)雜。

2.2 蘿卜糠心過(guò)程中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化特征

2.2.1 游離脯氨酸含量各蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根游離脯氨酸含量在不同糠心等級(jí)下的變化規(guī)律也存在差異(圖2，A)。其中，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的游離脯氨酸含量隨著糠心程度的增加而先減后增再減，在第2級(jí)糠心時(shí)達(dá)到最高值，較0等級(jí)時(shí)顯著提高了41.76%，在1和3等級(jí)時(shí)均比0等級(jí)顯著降低；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根游離脯氨酸含量則呈先增加后減少趨勢(shì)，同樣在第2級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，顯著較0級(jí)時(shí)提高53.70%，在第4等級(jí)時(shí)又比0級(jí)時(shí)顯著降低，其余等級(jí)時(shí)與0級(jí)無(wú)顯著差異；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根的游離脯氨酸含量在糠心1、2級(jí)時(shí)較0級(jí)相比無(wú)顯著差異，在糠心3級(jí)時(shí)達(dá)到最高值，糠心3和4級(jí)分別較0級(jí)時(shí)顯著提高了300.37%和64.21%。這說(shuō)明蘿卜肉質(zhì)根游離脯氨酸含量除了受到糠心程度的影響之外，還受到生長(zhǎng)期外界低溫脅迫等逆境的影響。

2.2.2 可溶性蛋白含量3個(gè)蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根可溶性蛋白含量在不同糠心等級(jí)下的變化趨勢(shì)也不盡相同(圖2,B)。其中，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根可溶性蛋白含量隨著糠心程度增加呈現(xiàn)先增后減再增趨勢(shì)，并在3級(jí)糠心時(shí)含量達(dá)到最高值，在1級(jí)和3級(jí)糠心時(shí)較0級(jí)糠心分別顯著提高了395.65%和600.00%，在2級(jí)糠心時(shí)較0級(jí)無(wú)顯著差異；蘿卜品種C3156則先減后增再減，在第1和4級(jí)糠心時(shí)顯著低于其他級(jí)數(shù)，其含量分別僅為0級(jí)的27.72%和34.65%；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根可溶性蛋白含量則呈先增后減趨勢(shì)，并在糠心3級(jí)時(shí)達(dá)最高值，其含量較0級(jí)糠心時(shí)顯著提高了157.81%，在其余糠心等級(jí)時(shí)與0級(jí)無(wú)顯著差異?？梢?jiàn)，3個(gè)蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根可溶性蛋白含量在糠心第3級(jí)時(shí)均維持在顯著增高水平，說(shuō)明可溶性蛋白含量在這一時(shí)期也對(duì)糠心反應(yīng)最為敏感。

2.2.3 可溶性糖含量圖2，C顯示，品種C70922肉質(zhì)根的可溶性糖含量隨著糠心程度增加呈先減后增再減趨勢(shì)，在糠心2級(jí)時(shí)與0級(jí)時(shí)無(wú)顯著差異，在1級(jí)和3級(jí)時(shí)分別顯著低于0級(jí)32.35%和50.00%，并在第3級(jí)時(shí)達(dá)到最低；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根的可溶性糖含量則呈先增后減再增再減趨勢(shì)，在1、3、4級(jí)糠心時(shí)均顯著高于0級(jí)，并在3級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，較0級(jí)時(shí)顯著提高了68.42%；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根的可溶性糖含量的變化趨勢(shì)與蘿卜品種C3156相似，在1級(jí)和3級(jí)糠心時(shí)分別顯著高于0級(jí)106.67%和120.00%，在2級(jí)糠心和4級(jí)糠心時(shí)較0級(jí)無(wú)顯著差異。由此表明：各蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根可溶性糖含量的變化在第3級(jí)糠心時(shí)均最為明顯。

圖2 不同品種不同糠心等級(jí)下蘿卜肉質(zhì)根游離脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的變化Fig.2 Changes of free proline, soluble protein and soluble sugar contents in different hollow radish roots

2.3 蘿卜糠心過(guò)程中肉質(zhì)根可溶性淀粉和還原糖含量變化

3個(gè)蘿卜種質(zhì)在不同糠心等級(jí)下的可溶性淀粉的變化趨勢(shì)大體相似，呈現(xiàn)先減少后增加再減少的趨勢(shì)(圖3，A)。蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的可溶性淀粉含量在1、2、3級(jí)糠心等級(jí)下均較0級(jí)時(shí)顯著下降，降幅為26.73%～30.70%。蘿卜品種C3156肉質(zhì)根可溶性淀粉含量在1、2級(jí)糠心時(shí)比0級(jí)時(shí)顯著降低，在3級(jí)糠心時(shí)增加并達(dá)到最高值，較0級(jí)時(shí)顯著提高了27.65%，之后又下降至與0級(jí)相近水平；品種C83471肉質(zhì)根的可溶性淀粉含量均不同程度地高于0級(jí)，但僅在糠心3級(jí)時(shí)達(dá)到最高值和顯著水平，其含量較0級(jí)時(shí)顯著提高了36.99%。

圖3 不同品種不同糠心等級(jí)下蘿卜可溶性淀粉含量和還原糖含量的變化Fig.3 Changes of soluble starch and reducing sugar contents in different hollow radish roots

同時(shí)，由圖3，B可知，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的還原糖含量在0級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，1～3級(jí)糠心時(shí)均顯著降低，分別僅為0級(jí)的50.43%、70.43%和46.52%；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根的可溶性糖含量在3級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，且僅在此時(shí)顯著高于0級(jí)，其含量較0級(jí)提高了39.55%，在其他等級(jí)下均較0級(jí)時(shí)無(wú)顯著差異；蘿卜品種C83471肉質(zhì)根的還原糖含量在糠心1、3級(jí)時(shí)分別較0級(jí)時(shí)顯著提高了103.06%和106.12%，在2、4級(jí)糠心時(shí)與0級(jí)時(shí)無(wú)顯著差異。以上結(jié)果說(shuō)明蘿卜肉質(zhì)根可溶性淀粉和還原性糖含量的變化在第3級(jí)糠心時(shí)最為明顯。

2.4 蘿卜糠心過(guò)程中肉質(zhì)根纖維素和維生素C含量的變化

圖4，A顯示，耐糠心蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的纖維素含量不同糠心等級(jí)下有微小波動(dòng)變化，但彼此之間差異均不顯著。然而，不耐糠心蘿卜C3156和中等耐糠心蘿卜C83471肉質(zhì)根的纖維素含量則隨著糠心程度增加均呈先增后減的變化趨勢(shì)，均在第3級(jí)糠心時(shí)達(dá)最高值，分別較0級(jí)時(shí)顯著提高了63.64%和98.85%，在其余糠心等級(jí)時(shí)均與0級(jí)差異不顯著。纖維素含量在第4級(jí)糠心時(shí)較3級(jí)時(shí)顯著下降，可能是蘿卜肉質(zhì)根中的纖維素發(fā)生了快速分解和轉(zhuǎn)化所致。

圖4 不同品種不同糠心等級(jí)下蘿卜纖維素和維生素C含量的變化Fig.4 Changes of cellulose and Vc contents in different hollow radish roots

同時(shí)，圖4，B顯示，蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的維生素C含量在不同糠心等級(jí)下呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，且在糠心1級(jí)和2級(jí)時(shí)較0級(jí)顯著增加，增幅分別達(dá)到60.29%和49.70%，而糠心3級(jí)與0級(jí)無(wú)顯著差異；蘿卜品種C3156肉質(zhì)根維生素C含量隨著糠心程度增加大體也呈先增后減的變化趨勢(shì)，并在糠心3級(jí)時(shí)達(dá)最大值，其含量較0級(jí)提高了28.70%，但1-4糠心等級(jí)與0級(jí)均無(wú)顯著差異；而蘿卜品種C83471肉質(zhì)根維生素C含量隨糠心等級(jí)的增加逐漸增加，且第2、3、4級(jí)糠心下較0級(jí)分別顯著提高了74.04%、116.11%和129.52%，而在第1等級(jí)下與0級(jí)無(wú)顯著差異。推測(cè)耐糠心蘿卜C70922的維生素C可能在糠心初期積累，不耐或中等耐糠心蘿卜C3156、C83471的維生素C可能主要在糠心后期積累。

2.5 蘿卜糠心過(guò)程中肉質(zhì)根組織結(jié)構(gòu)的變化特征

通過(guò)對(duì)蘿卜肉質(zhì)根中心相同部位進(jìn)行石蠟切片觀察，發(fā)現(xiàn)在相同糠心等級(jí)時(shí)(以糠心2級(jí)為例，圖5，A-C)，耐糠心蘿卜品種C70922肉質(zhì)根的細(xì)胞排列更緊密，細(xì)胞壁更厚，相同視野下的細(xì)胞數(shù)量更多(圖5，A)；不耐糠心蘿卜品種C3156肉質(zhì)根的細(xì)胞排列松散，細(xì)胞壁較薄，細(xì)胞數(shù)量少(圖5，B)；中等耐糠心蘿卜品種C83471肉質(zhì)根的細(xì)胞排列緊密，但細(xì)胞壁較薄，數(shù)量較少(圖5，C)。而相同材料不同糠心等級(jí)的石蠟切片觀察(以材料C83471為例，圖5，D-H)發(fā)現(xiàn)，隨糠心等級(jí)提高，肉質(zhì)根的細(xì)胞破碎更多，溢縮程度加重，溢縮中心木質(zhì)化程度提高；當(dāng)糠心等級(jí)在3級(jí)時(shí)，大量的細(xì)胞溢縮造成相同視野下細(xì)胞壁及碎片明顯增加，達(dá)到不同糠心等級(jí)的最高值。

A～C分別顯示蘿卜品種C70922、C3156、C83471肉質(zhì)根糠心2級(jí)(×100)；D～H分別顯示蘿卜品種C83471肉質(zhì)根糠心0～4級(jí)，圖中紅色箭頭表示細(xì)胞溢縮，黑色箭頭表示形成空洞(×20)圖5 不同品種不同蘿卜糠心等級(jí)的肉質(zhì)根組織石蠟切片觀測(cè)結(jié)果A-C represent paraffin section in roots with grade 2 of variety C70922, C3156 and C83471, respectively (×100). D-H represent paraffin section in roots with grades 0-4 of radish variety C83471, respectively. The red arrows indicate the cell overflow and contraction, and the black arrows indicate the formation of cavity(×20)Fig.5 Paraffin section in radish fleshy roots with different hollow grades

3 討論與結(jié)論

糠心是蘿卜生產(chǎn)中的一種常見(jiàn)的生理性病害，常發(fā)生在肉質(zhì)根形成的中后期和采后貯藏期間。目前，對(duì)于蘿卜糠心及品質(zhì)變化的研究大多主要集中于蘿卜采后貯藏期和加工過(guò)程中，但對(duì)于蘿卜采收之前的糠心及品質(zhì)研究目前還很少有涉及[23-24]。韓敏等[22]對(duì)常溫貯藏期間濰縣蘿卜肉質(zhì)根糠心指數(shù)與營(yíng)養(yǎng)成分變化規(guī)律及相關(guān)分析中表明，糠心過(guò)程中蘿卜皮和肉中的相對(duì)含水量、可溶性蛋白、淀粉及可溶性糖含量與糠心指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。孫慧等[9]研究了蘿卜糠心肉質(zhì)根中淀粉和還原糖含量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)春蘿卜糠心過(guò)程中淀粉、還原糖含量呈先升高后下降的趨勢(shì)，而秋蘿卜則呈一直下降趨勢(shì)?？梢?jiàn)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大量消耗與蘿卜貯藏期間的糠心密切相關(guān)[14]。前人主要對(duì)采收后貯藏期間蘿卜糠心開(kāi)展了一些研究，本研究側(cè)重于關(guān)注蘿卜采收之前(生長(zhǎng)中后期)的糠心及品質(zhì)，為蘿卜耐糠心品種選育及加工品質(zhì)提升提供依據(jù)。在蘿卜肉質(zhì)根生長(zhǎng)中后期，利用3個(gè)不同耐糠心的蘿卜品種測(cè)定了其肉質(zhì)根在不同糠心等級(jí)下的生理及品質(zhì)指標(biāo)。這些生理指標(biāo)在不同糠心等級(jí)下會(huì)發(fā)生不同程度變化，說(shuō)明蘿卜肉質(zhì)根在生長(zhǎng)過(guò)程中隨著糠心程度的不同會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理變化。

一方面，本研究中不同蘿卜品種的POD活性、SOD活性、MDA含量、游離脯氨酸含量在不同等級(jí)糠心下的變化趨勢(shì)存在差異，這可能與不同品種遺傳特性有關(guān)。另一方面，不同蘿卜品種在不同糠心等級(jí)下的可溶性蛋白、可溶性糖、可溶性淀粉以及還原糖含量也表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。例如，中等耐糠心蘿卜品種C83471的可溶性蛋白和可溶性淀粉含量隨著糠心程度加劇均呈先增后減的趨勢(shì)，這有可能與糠心前期地上部葉片的同化能力旺盛而向根部輸送水分與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。但相對(duì)來(lái)說(shuō)這些指標(biāo)均在第3級(jí)糠心時(shí)保持或達(dá)到較高水平，之后又呈下降趨勢(shì)，表明這些生理指標(biāo)在糠心第3級(jí)時(shí)達(dá)到極值。此外，3個(gè)蘿卜品種不同等級(jí)糠心肉質(zhì)根中的纖維素含量等指標(biāo)均存在較大差異。例如，C3156和C83471蘿卜的纖維素含量隨著糠心程度加劇呈先增后減趨勢(shì)，這有可能是在蘿卜糠心后期纖維素發(fā)生了快速分解或轉(zhuǎn)化有關(guān)。上述3個(gè)耐糠心性差異較大的蘿卜材料的研究結(jié)果也表明，內(nèi)在遺傳因素對(duì)肉質(zhì)根的糠心具有一定的影響。

另外，本研究中蘿卜肉質(zhì)根石蠟切片電鏡觀察結(jié)果表明：在相同糠心等級(jí)下，肉質(zhì)根組織細(xì)胞數(shù)量、細(xì)胞大小、細(xì)胞排列、胞壁厚度與品種耐糠心性呈正相關(guān)關(guān)系；在相同蘿卜材料中，隨糠心級(jí)別提高，肉質(zhì)根組織細(xì)胞破碎更多，溢縮程度加重，溢縮中心木質(zhì)化程度提高，胞內(nèi)空洞更明顯。這與本研究中纖維素、可溶性糖及還原糖含量的相關(guān)測(cè)定結(jié)果相吻合。

綜上所述，本研究利用3個(gè)不同耐糠心程度的蘿卜品種為對(duì)象，通過(guò)測(cè)定蘿卜不同糠心等級(jí)下肉質(zhì)根的多項(xiàng)生理指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，蘿卜糠心的生理變化機(jī)制較為復(fù)雜，不同耐糠心性蘿卜品種、不同糠心等級(jí)之間差異較為明顯。其中，肉質(zhì)根SOD活性在糠心第1級(jí)達(dá)到極值，POD活性和游離脯氨酸含量在糠心第2級(jí)達(dá)到極值；MDA、可溶性蛋白、可溶性糖和還原糖含量在糠心第3級(jí)達(dá)到極值。耐糠心品種C70922的纖維素含量在不同糠心等級(jí)之間變化不顯著，而不耐糠心品種C3156與中等耐糠心品種C83471肉質(zhì)根的纖維素含量均在糠心第3級(jí)最高，可見(jiàn)不同品種間的差異較大。說(shuō)明蘿卜肉質(zhì)根糠心調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，在不同糠心等級(jí)時(shí)應(yīng)采用具有針對(duì)性的不同調(diào)控方式。