葡萄胚珠发育及败育过程中果实主要营养成分变化

马丽　孙凌俊　赵文东

摘要[目的]探明无核葡萄胚挽救的最佳培养条件。[方法]以无核品种无核白鸡心和有核品种维多利亚为试材，研究葡萄胚珠发育及败育过程中果实主要营养成分含量的变化。[结果]有核品种果实内可溶性糖、K、Mg含量高于无核品种，而Mn、Fe含量则相反，无核品种的含量高于有核品种。[结论]该研究为提高无核葡萄胚挽救成功率提供理论依据。

关键词 葡萄；胚珠败育；营养成分

中图分类号 S663.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）11-0037-02

葡萄在世界果树生产中占有重要位置，其栽培面积和产量仅次于柑橘，位居第2。美国农业部最新公布的数据显示，2016年世界鲜食葡萄总产量达2200万t，我国总产量1020万t，占世界产量的46.4%。而无核葡萄以其自身独特优势深受消费者的欢迎，但无核葡萄胚败育对于杂交育种是一个重要障碍。1982年，Ramming等创立了胚挽救技术，使得无核葡萄做母本成为可能。但不同品种以及不同杂交组合间胚挽救的效果存在很大差异。因为葡萄胚的发育是一个动态系统，包括自养和异养2个阶段。无核葡萄胚挽救需要在异养阶段进行，此时胚发育较小，需要外源营养才能满足发育的需要，在此期间，胚主要依靠胚乳和周围的母体组织吸收养分。笔者研究有核与无核葡萄母体营养成分含量变化，对今后如何模拟母体环境、提高无核葡萄胚挽救成功率提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料 供试材料为辽宁省果树科学研究所葡萄示范园内成熟期相近的有核葡萄品种维多利亚和无核葡萄品种无核白鸡心。5年生贝达嫁接苗，架式采用小棚架，行株距为4.0m×0.4m，管理水平较高。

1.2试验方法 于2015年5月27日取样前，为了确保样品的花期基本一致，在维多利亚和无核白鸡心初花期去掉花序穗尖的花蕾和已开放的花朵，然后套袋至第3天去掉花序所有未開放的花蕾。从花后25～47d，每隔3-4d在葡萄植株上、中、下3个部位选相同数量的果穗进行取样，每次取样时间为8：00-8：30。田间采集的果样放入冰盒中带回实验室，然后将果实快速置于干燥箱内，在105℃下杀青20min，然后在65℃下烘干至恒重，取出粉碎后待用。

1.3测定项目与方法 可溶性糖和淀粉含量参照汤章城的苯酚法测定；果实矿质元素含量采用消解一原子吸收分光光度法测定。

1.4数据处理 利用Excel2017对试验数据进行处理及相关分析。

2结果与分析

2.1可溶性糖及淀粉含量变化 由图1可知，无核白鸡心和维多利亚果实内可溶性糖含量变化趋势相同，均在前期较平缓，后期有个迅速上升的过程。且白花后31d，无核白鸡心果实内可溶性糖含量一直低于维多利亚。维多利亚白花后37d，果实内可溶性糖含量急速上升，而无核白鸡心此时可溶性糖含量较低，在花后41d开始快速增加，此期正是无核白鸡心胚珠败育的关键时期。果实内淀粉含量较低，且2个品种间差异不大（图2）。推测无核白鸡心胚珠败育可能与果实内的可溶性糖含量低有关。

2.2矿质营养含量变化

2.2.1K、Mg含量变化。由图3、4可知，有核葡萄和无核葡萄果实K、Mg含量随着胚珠发育及败育过程均呈相同的变化趋势，总体而言，2种元素的含量表现为有核品种高于无核品种。2个品种K含量呈降低一升高一降低的趋势，前期含量相近，白花后34d维多利亚果实内K含量高于无核白鸡心。由此推测有核和无核葡萄果实内K、Mg含量差异可能会影响到葡萄胚珠的发育及败育过程。

2.2.2Mn、Fe含量变化。由图5可知，与其他营养元素含量相比，有核与无核葡萄果实内Mn、Fe含量呈不同的变化趋势。无核白鸡心果实内Mn含量前期远高于维多利亚品种，且相对平稳，在花后37d开始下降，但含量一直高于有核葡萄。由图6可知，有核葡萄维多利亚果实内Fe含量也一直低于无核白鸡心葡萄。说明无核白鸡心葡萄果实内Mn、Fe含量高，可能是导致其胚珠败育的原因之一。

3结论与讨论

葡萄胚败育的生理生化研究主要围绕胚珠的活性氧代谢、细胞凋亡、内源激素、多酚多胺类物质等方面。糖类物质在胚珠发育过程中除作为碳源和能源外，还起到调节渗透压的作用。该研究结果表明有核品种维多利亚果实内可溶性糖一直高于无核品种无核白鸡心，推测无核白鸡心胚珠败育可能与果实内的可溶性糖含量低有关，这与前人得到的果树胚挽救过程中胚珠的发育培养基需要加入高浓度的蔗糖结论一致。该研究表明，K、Mg含量有核品种维多利亚一直高于无核品种无核白鸡心，而Mn、Fe含量则相反，无核品种的含量高于有核品种，由此推测有核和无核葡萄果实内K、Mg含量差异可能会影响到葡萄胚珠的发育及败育过程，无核白鸡心葡萄果实内Mn、Fe含量高，可能是导致其胚珠败育的原因之一。这与李桂荣研究结果不同，原因可能是不同品种、器官对矿质元素吸收利用及矿质元素自身所发挥的作用不同引起。