李雕,秦艷筠,黃唯子,楊靜慧,王茂思,龔無缺
樹莓為薔薇科(Rosaceae)懸鉤子屬(Rubus L.)多年生半灌木果樹,又名覆盆子、馬林、木莓、托盤等[1-2]。與藍莓、沙棘、醋栗、刺梨、桑葚、無花果和酸棗等被稱為第三代水果,其果實營養(yǎng)極其豐富,被稱為“維生素寶庫”、“天然綠色食品”[3-5]。樹莓成熟果實風味獨特,色澤宜人,富含多種人體必需的營養(yǎng)元素,具有食品、美容、醫(yī)療保健等多領(lǐng)域的開發(fā)利用價值[5-8]。隨著人們對綠色食品的關(guān)注,樹莓果實也成為新時代綠色食品的新寵。樹莓品種較多,分為紅樹莓、黃樹莓、紫樹莓和黑樹莓,主要以紅樹莓和黑樹莓為主。紅樹莓主要品種有‘哈瑞太茲’、‘紅寶’、‘莎妮’、‘香妃’、‘澳洲紅’、‘諾娃’等,黑樹莓主要品種有‘凱歐’等[9-10]。目前國內(nèi)外關(guān)于樹莓果實解剖結(jié)構(gòu)方面的研究較少,僅見Sexlon等[11]對樹莓果實發(fā)育過程中細胞壁與纖維素含量關(guān)系的研究,楊國慧等[12]對樹莓果實超顯微結(jié)構(gòu)的觀察。本試驗以兩個不同品種樹莓的成熟果實為材料,比較了它們果實的解剖形態(tài)差異以及果實細胞大小的差異,為樹莓品種的鑒定提供了重要依據(jù)。
黑樹莓‘凱歐’和紅樹莓‘諾娃’的果實于2015年8—9月采集于天津市西青區(qū)楊柳青鎮(zhèn)后桑園樹莓實驗基地(該地區(qū)土壤為黏壤土、肥料中等、土壤pH7.5、土壤含鹽量0.25%),樹齡為二年生。苗木采用扦插繁殖,籬壁式整枝,生長季摘心,冬季埋土防寒等管理措施。土肥水管理采用常規(guī)管理方法,栽培管理中未發(fā)現(xiàn)病蟲害。
在同一塊實驗地中選取長勢基本一致的植株,每個品種選取5株做好標記,每次從每株上采取15枚成熟的果實(‘諾娃’為鮮紅色、‘凱歐’為黑色)放于不同的保鮮袋中,貼好標簽。樣品采集后迅速帶回實驗室進行解剖觀察,未觀察的樣品放于4℃冰箱中保存。
選取成熟度、大小基本一致的果實進行橫剖和縱剖觀察,5個重復(fù)。選取5組切片,運用目鏡測微尺分別對每組切片中的外果皮、中果皮、內(nèi)果皮中的細胞大小進行測量,每組切片選取10個細胞測量,測量方法采用微生物細胞大小測定的方法[13]。用NiBlackberry SMZ25體視顯微鏡和LEICA DM2000解剖顯微鏡進行觀察。
由圖1可知,不同品種樹莓外果皮細胞大小不同。黑樹莓外果皮細胞的橫切面平均面積為0.973 μm2,紅樹莓外果皮細胞的面積為 0.483 μm2,黑樹莓外果皮細胞的面積是紅樹莓的2.01倍。
圖1 ‘凱歐’與‘諾娃’外果皮表皮細胞的大小比較
從圖2中可以看出,兩個品種樹莓的外果皮結(jié)構(gòu)有較大差異?!畡P歐’外果皮由2~3層細胞組成,表面光滑,無毛,細胞長方形,排列緊密;‘諾娃’外果皮表面有2~3層細胞,外表皮有大量的表皮毛,細胞呈圓形、方形、棱形或不規(guī)則形,一些細胞以表皮毛根部為中心呈花環(huán)狀排列,排列疏松。
圖2‘凱歐’與‘諾娃’外果皮的解剖比較(10×20)
圖3 顯示,不同品種樹莓中果皮細胞大小不同?!畡P歐’中果皮細胞的橫切面積為40.35 μm2,‘諾娃’為11.37 μm2,‘凱歐’中果皮細胞的面積是‘諾娃’的3.55倍。與圖1比較,中果皮細胞較外果皮細胞大,其中‘凱歐’中果皮細胞面積是其外果皮的41.5倍,‘諾娃’中果皮細胞面積是其外果皮的23.5倍。
圖3 ‘凱歐’與‘諾娃’中果皮細胞的大小比較
從圖4中可以看出,‘凱歐’中果皮細胞高度液泡化,細胞排列疏松;‘諾娃’中果皮細胞排列較緊密,液泡中內(nèi)含物相對較多。兩個樹莓品種的中果皮細胞均較外果皮細胞大,與外果皮有較明顯的界限。
圖4 ‘凱歐’(左)與‘諾娃’(右)中果皮解剖結(jié)構(gòu)比較(10×20)
圖5顯示,不同品種樹莓內(nèi)果皮厚度不同。‘凱歐’內(nèi)果皮厚度為18.09 μm,‘諾娃’內(nèi)果皮厚度為12.20 μm,‘凱歐’內(nèi)果皮厚度是‘諾娃’成熟果實內(nèi)果皮厚度的1.48倍。
圖5 成熟‘凱歐’與‘諾娃’內(nèi)果皮厚度比較
從圖6中可以看出,兩個品種內(nèi)果皮均較厚(圖b、c),內(nèi)果皮表面由不規(guī)則形狀的凹槽組成。但兩個品種的內(nèi)果皮表面的紋理有所不同。
從果實縱剖面上看,兩個品種樹莓的內(nèi)果皮可以分為3部分或3層(圖7)。外層最厚,為波浪狀結(jié)構(gòu),細胞為圓形的厚壁細胞;中層厚度為外層厚度的1/3~1/4,由扁平的、排列緊密的厚壁細胞組成;內(nèi)層較薄,僅僅由2~3層細胞構(gòu)成,細胞為圓形的厚壁細胞。
圖 6‘凱歐’與‘諾娃’內(nèi)果皮結(jié)構(gòu)比較
圖7 ‘凱歐’與‘諾娃’內(nèi)果皮的比較
黑樹莓與紅樹莓果實在發(fā)育過程中存在差異,紅樹莓外觀首先表現(xiàn)為小而綠,然后逐漸膨大,轉(zhuǎn)白,再逐漸變紅,成熟后的紅樹莓果實和花托分離,形成中空狀,果實柔軟多汁最后全部著紅,果肉和花托分離,果實變軟;黑樹莓外觀開始表現(xiàn)為小而綠,然后逐漸膨大轉(zhuǎn)紅,最后逐漸變黑,成熟的黑樹莓果實與花托不分離。黑樹莓與紅樹莓的果實特性與葛秋來[14]、謝娟[2]等的研究一致。
通過解剖觀察表明,黑樹莓外果皮表面較為光滑、無茸毛、細胞長方形,而紅樹莓外果皮表面布滿了茸毛、細胞多為不規(guī)則形;黑樹莓外果皮細胞較大,黑樹莓中果皮細胞排列較紅樹莓松散,細胞較紅樹莓大;黑樹莓果皮的厚度為18.09 μm,紅樹莓的厚度為12.20 μm。此外,兩個品種的內(nèi)果皮硬化、并分3部分(3層),其各部分的細胞結(jié)構(gòu)有較大差異,外層部分形成了不同的紋理結(jié)構(gòu)??傊?,黑樹莓與紅樹莓果皮在解剖結(jié)構(gòu)上有較大差異,特別是外果皮有無表皮毛,內(nèi)果皮表面的紋理等差異都可以作為品種鑒別的重要依據(jù)。
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