职吟晓+刘冰浩+牛英+丁萍+邓光宙+陈国平+何新华
摘 要:【目的】了解2种金柑果实发育过程中糖、有机酸的动态变化,为以后深入研究做基础,也为生产实践提供理论基础和指导。【方法】于2015年8月21日、9月22日、10月21日、11月5日、11月26日、12月10日、12月26日分别采样。测定还原糖、蔗糖、总糖、有机总酸的含量。【结果】滑皮金柑和融安金柑果皮果肉还原糖、蔗糖、总糖在整个过时发育的过程中累积量存在差异显著,滑皮金柑含量要高于融安金柑。有机酸含量滑皮金柑果皮果肉整个果实发育期,有机酸累积量基本不变,而且含量特别低。但是融安金柑果肉有机酸主要集中在果肉,有机酸含量不断减少,最后趋于平衡直至果实成熟。【结论】滑皮金柑果皮果肉糖含量要高于融安金柑。有机酸融安金柑果肉变化趋势明显,而融安金柑的果皮和滑皮金柑的果皮果肉整个果实发育过程中含酸量一直很低。糖酸最重要的积累期基本都在8月底到11月初。
关键词:滑皮金柑 融安金柑 果实发育 动态变化
金柑(Kumquat)为中国特有的亚热带多年生果树,可一年多次开花结果,属芸香科金柑属(Fortunella Swingle),是唯一一种可以连皮食用的柑果,也因为较高的观赏和药用价值受到消费者的青睐[1,2]。金柑在广西阳朔县、融安县种植面积较大,在阳朔种植面积达1 hm2,产量在16万t,柳州融安种植面积打0.8 hm2,产量在11.5万t,总产值可达十几亿,在广西县域经济中占有很重要的位置。融安金柑和滑皮金柑是广西金柑两大主要鲜食品种[3]。滑皮金柑是广西融安县农业科技人员从普通融安金柑中发现并选育的金柑品种,具有果皮油胞变小,种子少,丰产性好,品质佳等优良性状。因此了解两种金柑果实发育过程中品质的变化对生产和科研都具有很重要的意义。金柑原来分布在我国东南沿海各省,其历史悠久。柳州市融安县,目前主栽的金柑品种是滑皮金柑和融安金柑[1,4]。对于这两种金柑的研究近年来也越来越多。滑皮金柑果实品质与普通的融安金柑相较,具有很大的优势[5-8]。果实成熟时,滑皮金柑的可溶性固形物要高于融安金柑20 %,总酸显著低于融安金柑[9]。在前期调研中发现融安金柑与其变异种果实中糖、酸含量都存在差异显著,并且关于滑皮金柑和融安金柑金柑品质动态分析未见相关报道,因此对这两种金柑果实发育过程中的相关糖酸指标做了动态变化分析。研究以广西融安金柑和滑皮金柑两种金柑为材料,分析了这两种金柑还原糖、蔗糖、总糖、有机总酸在整个过时发育过程中的累积特点以及动态变化,以期为后期研究提供较好基础,也为生产上提高其营养价值提供理论依据和实践基础。
1 材料与方法
1.1 材料
实验以柳州市融安县同一果园内的滑皮金柑和融安金柑作为供试材料。于2015年8月21日,9月22日,10月21日,11月5日,11月26日,12月10日,12月26日分别采果,采取无病害,大小一致,同一批的果实,取样带回实验室后,迅速将果皮和果肉分开,用液氮处理,于-80℃保存待用。
1.2 實验方法
滑皮金柑和融安金柑果皮果肉用3,5-二硝基水杨酸法测定还原糖的含量,可溶性总糖用蒽酮比色法进行测定,间苯二酚法测定蔗糖含量,均参考张志良的方法[10];可滴定酸含量(以氢离子浓度计算)用氢氧化钠滴定法测定[11]。
实验数据利用SPSS19.0和 Excel进行分析。
2 结果与分析
2.1 滑皮金柑和融安金柑果实发育过程中果皮果肉中还原糖含量的变化
表1是滑皮金柑和融安金柑果实发育过程中果皮果肉中还原糖含量的变化结果。可知,在果实发育过程中,两个金柑品种的果皮和果肉还原糖含量在不同阶段的变化幅度尽管存在较大差别,但变化趋势基本一致,呈现逐渐上升的趋势,但是融安金柑果皮果肉9月份期间还原糖含量有所下降,10月21日到11月5日期间,融安金柑的果肉还原糖含量出现下降。滑皮金柑的果皮在11月5日到11月26日期间有小幅下降,融安金柑的果皮在11月26日到12月10日期间还原糖的含量小幅下降。果实发育初期,两种金柑的还原糖含量均比较低,随着果实的发育,在9月底到10月底期间,两种金柑的果皮果肉还原糖含量出现迅速上升。滑皮金柑的果皮果肉在果实完全成熟的时候还原糖的含量达到最大值;融安金柑的果皮在果实完全成熟时还原糖含量达到最大值,果肉在11月26日才出现最大值。
从果实发育初期到12月初期,滑皮金柑的果皮果肉两者之间还原糖的含量一直差异显著,并且是果肉高于果皮,果实完全成熟时果皮果肉之间没有差异显著,融安金柑亦如此。但是无论是果皮还是果肉,2种金柑之间还原糖含量都存在差异显著,滑皮金柑果皮果肉还原糖最大值达到56 mg/g左右,融安金柑果皮果肉还原糖含量最大达到46 mg/g左右。
2.2 滑皮金柑和融安金柑果实发育过程中果皮果肉中蔗糖含量的变化
由表2可以看出,其中滑皮金柑的果肉整个果实发育过程,到果实完全成熟,果皮蔗糖含量都处于上升趋势,融安金柑的果皮在11月26日以后出现下降的状态直到果实成熟。滑皮金柑的果肉蔗糖含量在11月26日后出现下降直到果实完全成熟,而融安金柑的在12月10日后出现很缓和的下降直到果实成熟。滑皮金柑的果皮蔗糖含量在12月底出现最大值,果肉在11月底出现最大值,融安金柑的果皮蔗糖含量最大值出现在11月底,果肉最大值出现在12月10日左右。
在整个果实发育期间,两种金柑无论是果皮还是果肉都存在差异显著,并且滑皮金柑的果皮蔗糖含量最大值大约是融安金柑果皮的1.3倍,滑皮金柑果肉蔗糖最大值是融安金柑果肉的1.7倍。果实完全成熟时,可以看出,两种金柑的蔗糖含量存在很大差异,滑皮金柑每克果皮蔗糖含量大于果肉,而融安金柑相反。
2.3 滑皮金柑和融安金柑果实发育过程中果皮果肉中可溶性总糖含量的变化
由表3可知,滑皮金柑和融安金柑的总糖含量在11月份初期之前累积量不断增加,之后出现了差异,融安金柑在11月5日之后急剧下降,而滑皮金柑的果皮和果肉在整个果实发育的过程中基本处于上升趋势,在11月26日到12月10日期间滑皮金柑的果皮总糖含量急剧上升并且达到最大。在11月26日之后到果实成熟,融安金柑的果皮果肉和滑皮金柑的果肉处于很缓和小幅上升期,并且滑皮金柑的果皮在12月10日之后又稍微下降直至果实完全成熟。
在果实发育的整个过程中,两种金柑之间无论果皮还是果肉都存在差异显著。滑皮金柑果皮最大值是融安金柑果皮最大值的近3倍,达到228.95 mg/g。但是融安金柑果肉总糖最大值却大于滑皮金柑果肉,达到157.31 mg/g。果实完全成熟时,滑皮金柑的果皮总糖含量大于融安金柑。
2.4 滑皮金柑和融安金柑果实发育过程中果皮果肉中有机酸含量的变化
表4显示,两种金柑在整个果实发育过程中,有机酸的含量存在着很大的差别。融安金柑果肉的有机酸的含量在逐渐下降然后趋于平衡,果皮的有机酸的含量基本不变,并且果皮和果肉含量差别在果实前期差别相当大;而滑皮金柑果皮果肉的有机酸含量在整个果实发育期间一直处于平衡,果皮果肉含量几乎没有差异,并且含量很低。融安金柑的果肉有机酸的含量在果实初期至11月5日,一直在下降,变化很快,下降幅度大,而后基本不变。
整个果实发育期间两种金柑的有机酸含量差异性显著。并且融安金柑果皮有机酸含量最大值是滑皮金柑果皮的大约2倍,达到0.11 mmol/g,果肉有機酸最大值是滑皮金柑果肉最大值的10倍,达到0.705 mmol/g,可见,两种金柑有机酸含量存在着非常大的差异。融安金柑的果皮和滑皮金柑的果皮果肉有机酸含量在11月底12月初时,无差异显著性。可见融安金柑的有机酸含量主要集中在果肉,而滑皮金柑一直保持低酸。
3 讨论
近年来,广西对金柑的种植越来越重视,金柑品种选育也取得了很大的进展,随着新品种的推广,金柑种植业越来越规范,也越来越为广大群众接受。滑皮金柑油胞数量少,研究中发现从果实发育的初期酸含量就特别低,在果实成熟时,可溶性固形物可达22 %~24 %,而融安金柑可溶性固形物在16 %~18 %。而且在栽培过程中也发现,滑皮金柑也继承了融安金柑良好的丰产性,市场价格滑皮金柑也要比融安金柑高出很多。糖酸是果实品质的重要指标,目前关于柑橘果实发育期间糖酸组分含量的研究已有报道[13]。滑皮金柑和融安金柑总糖、蔗糖、还原糖的积累过程,可以发现,蔗糖和还原糖呈“S”型。融安金柑总糖在11月5日后出现了快速下降的现象,并且总糖最大值要比滑皮金柑高,滑皮金柑总糖在12月10日后出现急剧下降的现象,其中可能有很多因素造成,气候环境、品种特性、合成代谢过程中酶活性等因素,都可能会影响期变化。总体来说,融安金柑相较于滑皮金柑,在3种糖的含量上,滑皮金柑占有很大的优势。
滑皮金柑是从普通的融安金柑选育出来的品种,但是本研究发现,滑皮金柑和融安金柑这两种金柑与其他果树果实有机酸累积有很大差别,变化趋势完全不一样。而且滑皮金柑和融安金柑这两种金柑有机酸累积过程也存在很大差别。融安金柑有机酸主要集中在果肉,在11月份之前一直在下降,果皮有机酸的累积几乎不变并且含量较低,而滑皮金柑果皮果肉在整个果实发育期间有机酸含量都基本不变。本研究也发现,两者的有机总酸代谢存在着很大的差别,滑皮金柑在整个果实发育期间都保持着低酸状态,几乎不变,这可能是由于,在发生变异的时候控制酸合成的基因发生了改变;融安金柑在初期有机总酸就在不断下降,可能跟采样时间有关,即在采样时间以前有机酸可能已经大量合成,这个需要我们后期进一步做研究。柑橘果实发育前期柠檬酸合成主要受PEPC及CS的影响[15],滑皮金柑一直处于低酸的状态并且保持不变,可能是因为PEPC和CS两种酶以及酸代谢过程中酶活性受到抑制有关。果实中有机酸的合成代谢过程十分复杂,涉及到很多酶,要了解这两种金柑在有机酸合成代谢的过程,还需要更深入的研究。
研究结果显示,在8月底到11月初是蔗糖、还原糖、总糖、有机酸快速变化的阶段,可以在这期间在果树管理上采取一些措施。对于改善果实品质的研究也有报道,疏果可以调节库源,影响光合产物分配[16],还有其他摘叶环剥[17],提高CO2的浓度,多施有机肥或者农家肥,合理规划栽培密度,合理的实施灌溉,还有一些矿质元素比如Mg2+等等,这些都可以改善果实品质。有研究发现茎部注射稀土元素会改善金柑的果实营养状况,并且果实对稀土元素的吸收有良好的富集作用,降低酸的含量增加Vc含量,提高果实品质[17],另外叶果比也可以影响酸含量[18,19,20]。
4 结论
滑皮金柑和融安金柑,整个果实发育期间,蔗糖、还原糖、总糖、有机酸4个品质指标显示,滑皮金柑都占很大优势。 8月底到11月初各项指标均在快速变化期。融安金柑相较于滑皮金柑有机酸含量在果实发育的各个阶段都较高,存在差异显著。有所不同的是,滑皮金柑有机酸含量在整个果实发育的各个阶段都很低,而融安金柑的有机酸主要集中在果肉,并且果肉有机酸含量随着果实的发育在不断降低,在11月份初将至最低之后趋于稳定。可以根据糖酸的变化在栽培管理上有所改变,以提高两种金柑的果实品质。
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