热带作物学报

作者：胡静雯, 胡文斌, 陈晖, 张惠明, 曾祥阳, 杨福孙, 李洪立

单位：1.海南大学热带农林学院，海南海口 570228,2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南海口 571101,3.农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室，海南海口 571101,4.海南省热带作物资源遗传改良与创新重点实验室，海南海口 571101

关键词：镁,火龙果,苹果酸酶,苹果酸脱氢酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶

基金：海南省重大科技计划项目“热带果树种质资源精准评价与创新利用”(ZDKJ2021014),国家科技资源共享服务平台项目“国家热带植物种质资源库”

火龙果是海南省的特色热带水果，主要种植于海南省红壤中，其交换性镁常年流失，导致一些果园出现镁缺乏现象，影响火龙果生长及产量。镁参与了光合作用及其他代谢过程，为此本研究以国内主要火龙果品种大红为试验材料，采用水培试验，设置0、0.5、2.0、4.0 mmol/L 4个镁浓度梯度，测定镁对火龙果表观形态、生物量以及景天酸代谢相关酶活性变化。结果表明：（1）不同镁浓度处理对火龙果嫩茎长度、宽度、厚度、茎粗和鲜质量产生很大影响，缺镁或镁过量时嫩茎长度、宽度、厚度、茎粗和鲜重均显著小于2.0 mmol/L镁处理，其中缺镁会使火龙果长度、宽度、厚度、茎粗和鲜质量明显下降，以2.0 mmol/L镁浓度条件最适合植株生长；（2）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶PEPC活性随着镁浓度增加呈先增后降趋势，4.0 mmol/L镁浓度处理PEPC活性低于2.0 mmol/L处理，但活性高于0.5、0 mmol/L处理。在第84天，2.0 mmol/L镁浓度下，嫩茎和老茎PEPC活性较其他处理最高分别为90.44±1.40、92.77±0.67 nmol/(min·g)，其初步固定CO2的能力远高于其他处理；苹果酸脱氢酶NAD-MDH活性在嫩茎中随镁浓度增加而呈下降趋势，随着处理时间的延长，镁浓度对NAD-MDH的影响逐渐显现，首先在嫩茎中观察到，然后逐渐影响老茎。在第 84 天，缺镁处理嫩茎和老茎活性最大分别为(12631.82±286.04)nmol/(min·g)、(10500.16±108.34)nmol/(min·g)；在2.0 mmol/L镁浓度处理下火龙果嫩茎和老茎的苹果酸酶NAD-ME活性均维持较高水平，总体平均达到28.41~ 65.87 nmol/(min·g)。（3）缺镁对嫩茎PEPC和NAD-MDH活性影响有显著差异，缺镁降低了PEPC活性，导致草酰乙酸含量减少，限制了CO2转化为苹果酸的过程。夜间苹果酸积累减少，白天光合作用的原料不足，从而降低了有机物的积累能力。因此，国内红肉火龙果培养中最佳镁浓度为2.0 mmol/L，当前火龙果种植区土壤中镁浓度低于此值，因此建议在火龙果种植时合理增施镁肥。

来源：2024年第12期

《热带作物学报》期刊编辑部

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