南湖菱果實退化現(xiàn)狀與成因初探

詹麗娟，魏國強，朱祝軍，葛志平

(1.河南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術學院，河南 鄭州 450002;2.浙江大學 農(nóng)業(yè)與生物技術學院，浙江 杭州 310029;3.河南省農(nóng)業(yè)廳 土壤肥料站，河南 鄭州 450002;4.浙江農(nóng)林大學 食品科學技術學院，浙江 臨安 311300;5.嘉興市秀洲區(qū)糧油技術推廣站，浙江 嘉興 314000)

南湖菱 (Trapa acornis Nakano)是我國特產(chǎn)水生蔬菜，因產(chǎn)浙江省嘉興市南湖而得名，現(xiàn)分布于嘉興市郊區(qū)及其附近水域，是國家地理標志保護產(chǎn)品［1］。其果實無角殼薄，果肉甘甜多汁，清涼解渴，含有多種氨基酸、維生素和礦物質［2-3］，生熟皆可食用，而且菱還含有抗癌活性物質［4］，因此南湖菱是一種很好的藥食同源蔬菜，深受廣大消費者喜愛。近幾年，南湖菱果實出現(xiàn)退化現(xiàn)象，即無角的果實退長出尖銳的兩角或四角，畸形果增多，失去原有的生物學性狀，產(chǎn)量和營養(yǎng)品質也有所下降。因此，通過連續(xù)2年對嘉興南湖菱種植區(qū)進行調(diào)查研究，分析探討導致南湖菱果實退化可能的相關因素，以期為減緩和阻止南湖菱果實退化提供參考。

1 調(diào)查內(nèi)容與測定方法

1.1 調(diào)查內(nèi)容

分別于2004年8-10月和2005年8-10月對嘉興市秀洲區(qū)西湖村、馬厙村和丁家浜村3個南湖菱種植區(qū)進行實地調(diào)查取樣，樣品立即帶回實驗室進行形態(tài)指標和營養(yǎng)品質的測定。

1.2 測定方法

退化率/%=(調(diào)查果實總數(shù)目-正常果實數(shù)目)/調(diào)查果實總數(shù)目 ×100;可溶性蛋白質參照考馬斯亮藍 G250染色法測定［5］;Vc采用 2，6-二氯靛酚法［6］;可滴定酸用NaOH滴定法;可溶性總糖、蔗糖和還原糖分別采用蒽酮比色法、間苯二酚比色法和3，5-二硝基水楊酸比色法測定［7］;淀粉采用高氯酸水解后蒽酮比色法測定［8］。

2 調(diào)查結果

2.1 南湖菱退化率

連續(xù)2年調(diào)查結果顯示，不同種植區(qū)南湖菱果實的退化程度不同，西湖村退化最高，其次是丁家浜村，退化率最低的是馬厙村。同一種植區(qū)不同年份退化程度也不相同，最高的是2005年西湖村種植區(qū)，達到37%，最低的是2005年馬厙村種植區(qū)，退化率是20%。退化果實中，兩角果實較多，其次是四角果實，畸形果實較少 (表1)。

表1 南湖菱果實退化率調(diào)查

2.2 南湖菱正常果實和退化果實形態(tài)差異比較

如表2所示，和正常果實相比，退化果實的單果果肉重、出肉率都明顯低于正常果實。2004年無論是正常果實還是退化果實，單果重量和果肉重量都高于2005年，但出肉率卻低于2005年，表明2004年南湖菱果實果殼比較厚。2004-2005年南湖菱正常果實出肉率分別是51.21%和52.32%，都明顯低于1994年同期的57.4%和57.9%［2］。

2.3 南湖菱正常果實和退化果實營養(yǎng)品質差異

2004-2005年調(diào)查分析結果顯示南湖菱正常果實中營養(yǎng)品質參數(shù)可滴定酸含量、Vc、可溶性蛋白質、可溶性總糖、還原糖、蔗糖和淀粉含量均明顯高于退化果實 (表3)。

表3表明，南湖菱果實退化現(xiàn)象不僅影響其形態(tài)變化，還降低其營養(yǎng)品質。

表2 南湖菱正常果實和退化果實形態(tài)差異比較

表3 南湖菱正常果實和退化果營養(yǎng)品質差異比較

3 導致南湖菱果實退化可能的因素

3.1 選種

南湖菱一般都是種植戶自留種子，他們留種時往往只注重挑選大的果實，而忽略了其生物學特性，把有角 (退化果實)的大個果實也作為種菱，這就造成人為的品種混雜。還有些種植戶由于經(jīng)濟方面的原因，在適宜留種的盛果期將菱果采摘銷售，在末果期的時候留種，此時的菱果 (俗稱根底菱)果實小、皮厚、品質差，不符合留種要求。

3.2 栽培措施

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，種植戶在種植南湖菱的過程中，大部分都采用直播的方式，在播種之前，很少清理菱塘。因此，上一年落下的老頭菱、根底菱和野菱都會隨之長出，造成群體退化，同時野菱也會和南湖菱雜交，使其優(yōu)良性狀消失。

3.3 氣候因素

南湖菱生長的最適溫度是20～30℃，水溫低于15℃，生長基本停止，高于35℃時，影響其受精和種子發(fā)育，造成花而不實或果實畸形，浙江省近年來夏季最高氣溫一般都在35℃以上，這可能會對南湖菱的退化產(chǎn)生一定的影響。

3.4 營養(yǎng)比例失調(diào)

在南湖菱生長旺季 (8-9月)，如果雨水過多，從農(nóng)田流入湖蕩中氮素及有機質猛增;或者上一年枯死的莖葉未及時撈出，腐爛在水中，都會造成水體富營養(yǎng)化，引起次年菱莖葉徒長，花萼不宜脫落，形成角狀物，使菱殼增厚。

3.5 病毒感染

南湖菱的退化也可能是由病毒感染引起，由于病毒的入侵，使其正常的生理功能受到破壞，失去原有品種的特征，其可能性有待于研究。

3.6 重金屬污染

近年來，由于工業(yè)的發(fā)展，嘉興市的印染廠和紡織廠不斷增加，使其周圍一帶的水域污染加重，解凱彬等［9］研究認為汞污染能使菱過氧化物酶活性增加，而吳家燕、高圣義等［10-11］的研究表明，小劑量、短時間的重金屬處理，可以提高或加速植物的某些生理生化反應，而大劑量、長時間的重金屬作用則對植物表現(xiàn)出強烈的毒性，抑制植物的生理生化過程。因此，重金屬污染也可能是造成南湖菱果實退化的原因之一。

4 預防南湖菱退化的建議

有關南湖菱退化的真正原因尚無法確定，還有待于進一步研究，但它已嚴重地影響了南湖菱種植業(yè)的發(fā)展。根據(jù)調(diào)查分析，提出以下幾點建議:種植者要科學選種留種，最好選用盛果期正常飽滿果實作為種苗;在最后1次采摘完菱果后，要及時撈出菱盤及莖葉，并在遠離菱塘的地方埋掉或燒掉，以防止造成水體的富營養(yǎng)化和病蟲傳播;采用育苗移栽栽培，移栽前要仔細清理菱塘，除去上年落下的雜菱，移栽后要不定期地拔去野菱、雜菱和雜草等，建立良種優(yōu)勢，防止因雜交引起退化;加強南湖菱退化原因研究，研究其退化原因并予以防治，保護國家地理標志保護產(chǎn)品。

［1］ 顧雪平.嘉興南湖菱成為國家地理標志保護產(chǎn)品 ［EB/OL］. ［2009-10-26］.http://ip.people.com.cn/GB/10258746.html.

［2］ 丁炳揚，史美中，胡仁勇，等.南湖菱果實的營養(yǎng)成分［J］.植物資源與環(huán)境，1996，5(2):57-59.

［3］ 蔡麗玲，趙惠明.南湖菱營養(yǎng)成分及無機元素含量分析［J］.食品研究與開發(fā)，2003，24(4):59-97.

［4］ 牛鳳蘭，李晨旭，董威嚴，等.菱殼提取物對胃癌細胞抑制作用的實驗研究 ［J］.白求恩醫(yī)科大學學報，2001，27(5):475-497.

［5］ Bradford M M.A rapid and sensitive method for the quantisation of microgram of protein utilising the principle of protein-dye binding［J］.Anal Biochem，1976，72(1-2):248-254.

［6］ 何照范，張迪清.保健食品化學及其檢測技術 ［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，1998.

［7］ 中國科學院上海植物生理研究所.現(xiàn)代植物生理學實驗指南 ［M］.北京:科學出版社，1999.

［8］ 華東師范大學生物系植物生理教研組.植物生理學實驗指導 ［M］.北京:高等數(shù)育出版社，1984.

［9］ 解凱彬，施國新.汞污染對芡實、菱根部過氧化物酶活性的影響 ［J］.武漢植物學研究，2000，18(1):70-72.

［10］ 吳家燕，夏增祿，巴音，等.土壤重金屬污染的酶學診斷:紫色土中的鎘、鉛、砷對水稻根過氧化物酶的影響 ［J］.環(huán)境科學學報，1990，10(1):73-77.

［11］ 高圣義，王換校，吳玉樹.鋅污染對蠶豆部分生理生化指標的影響 ［J］.中國環(huán)境科學，1992，12(4):28l-284.