张春雨,王晶莹,郭庆勋,周连霞,贾承国
(吉林大学植物科学学院,长春 130062)
越橘(Vacciniumn)是具有较高经济价值的小浆果。由于其果实含有较高的花青苷[1],具有较高的抗氧化能力和营养保健价值,同时这些物质也形成了果实多种多样的颜色,是提高果实外观品质的重要因素。全世界越橘属植物约有450个种[2],我国约有91个种,28个变种,全部为野生种[3]。越橘栽培最早始于美国,我国从1983年开始引种越橘栽培,先后从美国、波兰等国家引入栽培品种100多个[4]。张春雨等已对引进的高丛越橘和半高丛越橘果实的糖、酸、香气等风味物质进行了研究[5-7]。
本试验以引进的越橘品种为材料,对果实花青苷的含量进行分析,同时探讨了果实发育过程中花青苷形成过程,以期为越橘品种的品质评价及品种选育提供理论依据。
试验于2009~2010年在吉林大学植物科学学院园艺实验室进行。25个高丛越橘和9个半高丛越橘品种以及10个杂交后代均采自山东省威海市越橘品种园7年生树。试验地立地条件一致,常规管理。2009~2010年6~7月份果实成熟期,每个品种选择10株生长正常的结果树,每株随机选取20个果实,用于花青苷含量的测定。不同发育期果实花青苷含量变化选择当地主栽品种蓝丰,根据果实发育阶段,分为绿色期、粉色初期、50%粉色期、粉色期、50%蓝色期、成熟期,共6个时期,依次在6月5日、6月8日、6月12日、6月15日、6月20日和6月25日(第一批果实大量成熟期)采集果实。所有样品均立即空运回实验室,进行花青苷测定。
果实花青苷含量参照Pirie等及王惠聪等的方法[8-9],并略做改动,将20个果的果实或者果肉、果皮切碎充分混合,取1.0 g鲜样放入20 mL 1%HCl/甲醇溶液室温浸提2 h。取2 mL浸提液,用1%HCl/甲醇溶液稀释6倍,以1%HCl/甲醇溶液作为空白,用分光光度计测定提取液在553和600 nm处的吸光值,两者之差即为花青苷的相对含量。差值每增加0.01定义为一个单位U。设3~5次取样重复。
对44个越橘品种的花青苷含量进行了测定(见表1)。高丛越橘品种花青苷含量在(52.700±1.311)U·g-1FW到(171.533±0.569)U·g-1FW之间,其中来自波兰的品种艾文豪花青苷含量最高,而来自美国的品种米斯蒂花青苷含量最低。高丛越橘品种平均为103.771 U·g-1FW,其中主栽品种蓝丰花青苷含量为(82.200±0.265)U·g-1FW,低于平均值。
表1 不同越橘品种果实花青苷含量Table1 Contents of anthocyanin in different blueberry varieties
续表
半高丛越橘品种MN5415花青苷含量最高,为(128.433±0.289)U·g-1FW,其次为品种蓝金(123.600±0.170U·g-1FW),圣云花青苷含量最低(83.967±0.115)U·g-1FW,半高丛越橘品种平均为99.956 U·g-1FW,低于高丛越橘。高丛越橘品种间的变异系数为29.48%,半高丛越橘品种间的变异系数为19.64%。说明越橘品种间花青苷含量具有较大的遗传变异,高丛越橘品种间变异高于半高丛越橘。
对杂交后代类型的花青苷含量检测显示,其中来自波兰的品种艾木蓝花青苷含量最高(233.000±2.452)U·g-1FW,之后依次为小果(172.133±1.286)U·g-1FW、HL5(159.800±0.400)U·g-1FW。杂交后代类型的花青苷含量的平均值为135.860 U·g-1FW,变异为33.62%,平均值和变异系数均高于高丛越橘品种和半高丛越橘品种,说明品种选育过程中,花青苷含量是育种工作者考虑的一个重要指标。
以主栽品种蓝丰为研究对象,对越橘果实、果肉、果皮发育过程中花青苷含量进行了分析(见图1)。越橘果实花青苷主要存在于果皮中,在粉色初期开始增加,并在50%蓝色期迅速增加,到成熟期花青苷含量达到最高。越橘果肉中花青苷含量最低,在50%蓝色期开始迅速增加,在成熟期达到最高。而整个果实中花青苷在粉色期开始增加,在50%蓝色期开始迅速增加。越橘在果实绿色期就开始合成花青苷,但是含量很少。粉色期是花青苷合成的主要时期,而50%蓝色期是越橘花青苷迅速合成期。
图1 越橘果实发育过程中花青苷含量Fig.1 Contents of anthocyanin during blueberry fruit development
花青苷是越橘果实中最主要的生物活性物质,越橘果实中花青苷含量与抗氧化力呈显著的正相关[10-11]。李亚东等对野生和3个栽培种的花青苷含量进行了研究,其中栽培品种花青苷含量高于野生种[12]。Ronald等对兔眼越橘、矮丛越橘和蔓越橘花青苷类型进行了鉴定[13]。但对越橘品种进行系统的花青苷含量比较未见报道。本试验对引进的25个高丛越橘、9个半高丛越橘品种和10个杂交后代的果实花青苷含量进行分析,同采用同种方法测定的葡萄、草莓、苹果、梨等相比较,越橘果实中花青苷含量远远高于其他试验材料,其中品种艾木蓝、小果、艾文豪等花青苷含量最高,可以作为提高花青苷含量的主要育种材料。而具有综合优良经济性状的蓝丰作为主栽品种[14],花青苷含量低于平均值,因此提高花青苷含量是将来育种工作的主要目标。对草莓绿熟期、白熟期、半红期、全红期、紫红期5个时期花青苷含量变化研究显示[15],花青苷在半红期开始迅速增加,紫红期达到最高。对苹果和梨等果树的研究也显示,花青苷在果实发育初期含量较少,随着果实发育到中期,其含量开始迅速增加[16-17]。本试验对整个果实以及果皮和果肉绿色期、粉色初期、50%粉色期、粉色期、50%蓝色期、成熟期,6个发育时期的花青苷含量进行检测,同其他树种一样,花青苷在发育初期含量较少,随着果实的发育逐渐增加。其中果皮在粉色初期花青苷开始增加,因此通过栽培技术提高花青苷含量,可以考虑在粉色初期开始对果实进行处理。在整个发育过程中,果皮中花青苷高于果肉,说明越橘花青苷含量主要存在于果皮中。
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