湛江地區38個龍眼品種果實重要品質綜合評價

王佳卉,劉麗琴,胡小文,王一承,胡桂兵,石勝友,4

(1 華南農業大學園藝學院,廣州,510640;2 中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所/農業部熱帶果樹生物學重點實驗室,廣東湛江,524091;3 廣東海洋大學濱海農業學院,廣東湛江 ,524088;4 嶺南師范學院生命科學與技術學院,廣東湛江,524048)

龍眼(DimocarpuslonganaLour.)為無患子科(Sapindaceae)龍眼屬(Dinocarpus)植物。我國是龍眼的原產中心,種植面積和產量均位居世界第一[1]。但隨著中國—東盟自由貿易區正式啟動,我國的龍眼產業受到東盟國家(尤其是泰國)的影響,市場競爭力被嚴重削弱[2-3]。根據中國海關信息網的數據,2022年1—7月我國龍眼及制品的進口額3.03億美元,出口額0.04億美元,貿易逆差近3億美元。為提高龍眼在國內外貿易中的競爭力,培育出大果型優質龍眼新品種必然是我國龍眼育種的重要目標之一。

果樹種質資源鑒定和評價是種質資源有效利用的前提,重要性狀評價與鑒定一直是育種工作的重要組成部分。果實品質性狀的評價是龍眼種質資源的表型鑒定的重要內容,也是篩選優異種質材料的重要依據[4]。有關龍眼果實品質性狀評價已有報道,但大部分研究所涉及的品種或品質指標數量較少,不夠系統和深入[5-6]。核心評價指標的篩選和綜合評價方法的應用對于科學評價龍眼果實品質具有重要意義。主成分分析在果樹品質指標中應用廣泛,其中利用主成分得分對果實品質進行綜合評價盡管已應用于梨[7]、海棠果[8]、杧果[9]、果桑[4]、核桃[10]等多種果樹,而在龍眼重要果實品質性狀的研究中鮮見報道。本研究以湛江地區38個龍眼品種為試材,對19個果實重要品質指標進行比較分析、主成分分析以及綜合評價,為構建龍眼果實評價體系提供數據支撐,為優質龍眼新品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

共38個龍眼品種,均種植于中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所龍眼育種圃,其生長結果期間的管理水平一致。于2020年7-8月果實成熟時,采摘成熟度一致的完整果穗,剔除爛果、壞果、畸形果,裝入密封袋,帶回實驗室待測。參考《熱帶、南亞熱帶果樹種質資源數據質量控制規范》中龍眼成熟期標準采收,根據湛江地區氣候特點,材料包含早熟(7月上旬)、中熟(7月中旬)和晚熟(7月下旬至8月)3種類型。具體品種名稱及采樣時間見表1。

表1 38個龍眼品種名稱及采樣時間

1.2 測定方法

測量指標包括:果實質量、果實縱徑、果實橫徑、果形指數、果核質量、果核縱徑、果核橫徑、核形指數、果皮厚度、果皮質量、果肉質量、果肉厚度、可食率、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量、糖酸比和固酸比等共19個指標。每個樣品隨機取20個果實用于指標測定。

其中,單果質量、果核質量及果皮質量用電子天平測定;果實縱橫徑、果核縱橫徑、果皮及果肉厚度用數顯游標卡尺測量,果實與果核縱橫徑需沿中心方向測量,果皮與果肉厚度測量中部位置,左右各測1次,取平均值;可溶性固形物含量用手持式糖度計測定;果肉質量=單果質量-果皮質量-果核質量;可食率=(果肉質量÷單果質量)×100%;果形指數=果實縱徑/果實橫徑;核形指數=果核縱徑/果核橫徑。各指標重復10次。

用蒽酮比色法測定可溶性糖含量,指示劑滴定法測定可滴定酸含量,2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量;糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量;固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。各指標重復3次。

1.3 數據處理與統計分析

用Excel 2020對實驗數據進行統計整理,用SPSS 26.0計算性狀指標的均值、標準差、主成分分析及綜合得分。

2 結果與分析

2.1 果實質量、大小與果形指數

38個龍眼品種單果質量、果實縱橫徑和果形指數見表2,38個龍眼品種的平均單果質量為6.87～18.38 g,其中“桂香”最小,“大烏圓”最大。果實橫徑為21.67～34.83 mm,果實縱徑為21.09～32.12 mm,其中,“鳳梨朵”的果實縱橫徑均為最小,“大烏圓”果實縱橫徑均為最大。果形指數為0.88～1.04,其中,“東莞二號”最小,果實呈扁圓形,“古山二號”最大,果實呈近圓形。

2.2 果核質量、大小與核形指數

38個龍眼品種果核質量、果核縱橫徑和核形指數見表3,38個龍眼品種的果核質量為0.98～2.83 g,果核橫徑為11.35～17.40 mm,果核縱徑為11.92～17.95 mm,其中,“桂香”的果核質量與果核縱橫徑均為最小,“大烏圓”的果核質量與果核縱橫徑均為最大。果核指數為0.92～1.21,“良慶二號”最小,“八一早”最大。

2.3 果皮質量與厚度、果肉質量與厚度及可食率

38個龍眼品種果皮質量與厚度、果肉質量與厚度及可食率見表4,38個龍眼品種的果皮質量為1.11～2.95 g,果皮厚度為0.55～1.31 mm,其中,“康壇”和“中山脆肉”的果皮最輕,“大烏圓”的果皮最重,“郊濱早熟”的果皮最薄,而“西埔本”的果皮最厚。果肉質量為3.19～12.60 g,果肉厚度為1.88～4.69 mm,可食率為40.70%～68.56%,其中,“輕巧柴螺”的果肉質量、果肉厚度和可食率均為最小,果肉質量最大的是“大烏圓”(12 g以上),果肉厚度最大的是“冬寶九號”(4 mm 以上),可食率最大的是“大烏圓”,但38個龍眼品種的可食率均未超過70%。

表4 38個龍眼品種果皮質量與厚度、果肉質量與厚度及可食率

2.4 果肉內在品質

38個龍眼品種果肉內在品質指標見表5,38個龍眼品種的可溶性固形物含量為10.37%～23.57%,“興旺一號”最低,“那嶺”最高,其次是“石峽”(“那嶺”和“石峽”均超過23%);可溶性糖含量為7.54%～21.02%,“興旺一號”最低,“那嶺”最高,其次是“石峽”;可滴定酸含量為0.05%～0.11%,“興旺一號”和“華農早”最低,“東壁”最高;維生素C含量差異較大,為0.04～0.93 mg/g,“青殼寶圓”最低,“桂明一號”最高;糖酸比為131.67～297.37,固酸比為175.80～359.53,“輕巧紫螺”的糖酸比和固酸比均為最低,而“早白蕉”的糖酸比和固酸比均為最高。

表5 38個龍眼品種果肉內在品質指標

2.5 果實重要品質主成分分析

對湛江地區38個龍眼品種的19個果實重要品質性狀進行主成分分析(見表6),主成分特征值大于1的4個主成分累積方差貢獻率達83.850%,因此可將19個品質指標綜合為4個互相獨立的因子。其中,第1主成分(PC1)貢獻率為35.074%,主要代表果實風味(可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比)、果核質量與大小(果核橫徑和縱徑)和果皮質量等指標,其中果實風味相關指標為正相關,果核質量與大小(果核縱橫徑)和果皮質量均為負相關。果實風味指標中,可溶性固形物含量和可溶性糖含量具有較大的正系數,分別為0.908和0.909(見表7);第2主成分(PC2)貢獻率為25.886%,代表了果實大小(單果質量、果實縱橫徑)、果肉含量(果肉質量、果肉厚度和可食率)和維生素C含量,全部指標均為正相關,其中單果質量和果肉質量具有較大的正系數,分別為0.899和0.973;第3主成分(PC3)貢獻率為12.513%,主要代表果形指數和核形指數指標,均呈正相關,其中果形指數的相關性最大(0.906);第4主成分(PC4)貢獻率為10.377%,代表了果皮厚度,相關性系數為0.810,且與PC1和PC2具有一定的負相關關系。

表6 各性狀主成分的特征向量及貢獻率

不同龍眼品種品質性狀的主成分得分見表8,“石峽”“中山脆肉”和“桂香”的PC1得分較高,分別為9.88、9.42和7.52;“大烏圓”“興旺一號”和“儲良”的PC2得分較高,分別為14.18、5.59和5.30;“古山二號”“八一早”和“中優一號”的PC3得分較高,分別為4.09、40.9和3.57;“東壁”“早白蕉”和“儲良”的PC4得分較高,分別為3.89、3.52和2.53。綜合以上4個主成分的得分,湛江地區38個龍眼品種的品質綜合排名前5的分別是:“石峽”“古山二號”“早白蕉”“中山脆肉”和“儲良”。

表8 38個龍眼品種重要品質主成分得分

2.6 龍眼果實重要品質指標之間及與成熟期相關性分析

38個龍眼品種果實品質指標之間及與成熟期相關性分析見表9,龍眼成熟期與果實品質各項指標之間均無明顯的相關關系。龍眼單果質量與果實橫徑、果實縱徑、果核質量、果核橫徑、果核縱徑、果皮質量、果肉質量均存在極顯著正相關(p<0.01),其中與果實橫徑、縱徑和果肉質量的相關系數最大,分別為0.962、0.947和0.960;果實縱、橫經與果核縱、橫經之間均存在極顯著相關關系;果形指數與核形指數呈顯著正相關(r=0.351,p<0.05)。果核質量與果核橫徑、果核縱徑呈極顯著正相關(0.832和0.901),與單果質量、果實橫徑和果實縱徑呈中度正相關(0.640、0.601和0.610)。果皮厚度與果皮質量呈極顯著正相關(0.718),與可食率呈極顯著負相關(-0.454)。果肉質量與果肉厚度和可食率呈極顯著正相關(0.435和0.592)?？扇苄怨绦挝锖颗c可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比呈極顯著正相關,相關系數分別為0.951、0.467、0.678和0.640。維生素C含量與果肉厚度顯著負相關(-0.341),與可溶性固形物含量、可溶性糖含量顯著正相關(0.359和0.353)。綜合所述,龍眼果實品質的各指標間表現出不同程度的相關性。

表9 38個龍眼品種果實品質指標之間及與成熟期相關性分析

3 討論與結論

種質資源是果樹種質創新的重要基礎,資源評價是種質資源有效利用的前提,果實品質是衡量一個品種商品性的重要標準,同時也是育種材料的選擇與產品開發的重要參考依據。對果實品質進行科學的評價與分類,是果樹種質整理和新品種選育的前提之一[11]。胡志群等[5]對12個龍眼果實品質進行比較,認為“雙孖木”和“東壁”的果實綜合品質表現最好。陳秀萍等[12]連續 3 年對40份龍眼種質的果實性狀進行測定與穩定性評價。郭棟梁等[13]對34個龍眼種質資源的25個果實性狀進行遺傳多樣性分析和聚類分析,最終將34個品種共聚為7類。李建光等[14]對廣州地區引進的19個龍眼品種的果實品質進行了評價與分類研究,運用分層聚類法,依據各品質指標將品種劃分為3類。馬若寒等[15]對重慶6個龍眼主栽品種的果實品質進行分析,結果表明“儲良”和“油潭本”是適宜重慶地區栽培的優質鮮食品種。羅舒文等[16]對龍眼“華農早”與荔枝“紫娘喜”的遠緣雜交后代的果實品質性狀多樣性分析,發現該群體中有3株F1子代的單果質量超過12 g。本研究對湛江地區38個龍眼品種的果實重要品質性狀進行測量與分析,發現其中6個品種(“大烏圓”“興旺一號”“東寶九號”“雙孖木”“紅坊”和“儲良”)的單果質量大于11 g,但“興旺一號”“東寶九號”和“大烏圓”的可溶性固形物含量不高(<18%),這些品種可作為大果資源,為龍眼育種提供材料;而“雙孖木”“紅坊”和“儲良”的單果質量、可食率和可溶性固形物含量均較高,可作為優質的鮮食品種。此外,“石硤”和“古山二號”果實大小適中(分別為8.68 和10.11g),果肉較厚(> 4 mm),可溶性固形物含量較高(>21%),也適合作鮮食品種。果實的糖酸比是衡量風味的重要因素,“那嶺”和“早白蕉”的糖酸比較高,比值高于280。上述材料可作為提高果實大小、甜度,豐富果實風味的優良育種材料。果實品質的好壞主要取決于品種、立地條件、栽培技術和管理措施等多方面的綜合作用。本研究所有材料為立地條件、栽培技術、管理措施一致的樣品,因此,果實品質性狀的差異充分反映了其遺傳背景的多樣性[17]。

由于38份龍眼材料的果實外觀顏色和果肉顏色差異不顯著,故未對此項指標進行測量。對龍眼19個果實重要品質指標和成熟期的相關性進行分析發現,龍眼單果質量與果實縱橫徑、果核質量、果皮質量、果肉質量等指標存在極顯著正相關關系,果核大小與果實大小之間相關性較強,核形指數與果形指數呈顯著正相關。果肉質量與果肉厚度和可食率呈極顯著正相關?？扇苄怨绦挝锖颗c可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比呈極顯著正相關。除成熟期外,龍眼果實品質的各指標間表現出不同程度的相關性,說明19個指標間存在信息的部分重疊,有必要開展主成分分析,對龍眼果實品質性狀降維歸類。同時應用主成分分析法對各項指標進行賦值評分,能夠較為客觀、全面地對不同種質資源進行綜合評價。薛鑫等[18]對“蜀冠”ד大烏圓”群體的65個雜交后代的果實品質性狀進行主成分分析,果實大小(果實縱徑、橫徑、質量)、可食率、可溶性固形物含量、成熟期和果肉風味5個主成分的累積貢獻率為87.50%。馬若寒等[15]將重慶6個主栽龍眼品種的果實品質指標進行主成分分析,提取了果實與果核大小、果形指數與可食率和可溶性固形物含量3個主成分,累積貢獻率超過95%。羅剛軍等[6]對重慶23份龍眼古樹資源的果實品質進行主成分分析,提取了4個主成分,累積貢獻率為79.240%。郭棟梁等[19]在對龍眼果實性狀評價指標主成分分析,提取的主成分多達15個,累積貢獻率為85.956%,包括單果質量、果形指數、可食率及肉厚率。本研究對38個龍眼品種的19個果實品質性狀進行主成分分析,共提取4個主成分,累積貢獻率為83.850%,其中果實風味、果實大小與果肉含量、果形與核形指數和果皮厚度等4個綜合性狀是主要的品質性狀。但在實際評價中果形指數、核形指數和果皮厚度一般不作為重要的指標,除去此兩項指標外,其余指標與實際價值判斷要求基本相符。根據4個主成分綜合分析結果,在湛江地區“雙孖木”“紅坊” “儲良”“石峽”和“古山二號”的品質較好,推薦種植。