新疆8个葡萄品种糖组分及含量比较分析

钟海霞，周晓明，齐莹莹，张付春，陆胜祖，潘明启，张 雯，谢 辉，韩守安，王 敏，艾尔买克·才卡斯木，伍新宇

(1.新疆农业科学院园艺作物研究所，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业科学院科技成果转化中心，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】新疆是我国葡萄的主产区，其栽培面积达14.90×104hm2，产量达268×104t，位居全国之首[1]。新疆葡萄资源类型丰富，有600多个品种，绝大部分葡萄属欧亚种，广泛种植的品种约20个[2]。凭借得天独厚的气候条件和自然资源优势，新疆葡萄品质优势明显，可溶性固形物含量高、含酸量低、色泽鲜艳和口感好。糖类物质不仅影响果实甜度与风味，而且为酸、维生素、芳香物质和色素等物质的合成提供基础原料[3]。葡萄果实的软化过程中伴随着大量可溶性糖的积累，储存在果实果肉细胞的液泡中[4]。果实糖类物质的组分和含量是影响葡萄品质的关键因子，也是判断果实成熟的重要指标。葡萄浆果内的糖类物质的含量和可溶性固形物含量变化基本一致，随浆果的生长发育而增加[5]。选育品质优良的葡萄品种具有越来越大的市场潜力。研究比较新疆鲜食葡萄果实发育中糖组分及含量，筛选出高糖品种，对于新疆葡萄优质生产、品种选育和产业竞争力的提升具有重要意义。【前人研究进展】目前有关葡萄糖类物质的研究主要集中在不同栽培措施对其可溶性固形物及可溶性糖含量的影响方面。如程建徽等[6]研究了不同滤光膜袋对红地球葡萄果实品质的影响，发现蓝色滤光膜套袋有利于‘红地球’葡萄果实中可溶性固形物与总糖含量增加，其中葡萄糖、果糖、蔗糖3种糖分含量相比白膜分别提高了7.2%、13.7%、17.2%。钟海霞等[7]研究认为砧木嫁接在不同程度上能够提高克瑞森无核葡萄的可溶性糖的积累，不同砧木之间存在较大差异砧木SO4、101-14MG、5BB和5C嫁接均能够显著提高果实内可溶性糖的积累，其中101-14MG表现最佳。姜雪峰[8]探讨了不同果袋对马瑟兰葡萄果实综合品质的影响程度。研究得出与其他颜色果袋套袋和不套袋处理相比，白色果袋能够明显提高马瑟兰葡萄果实可溶性固形物和可溶性总糖含量。张军翔等[9]研究表明，斜干水平树形葡萄果实的含糖量显著高于独龙干，呼生春等[10]以5年生红地球葡萄为试材，研究了不同水溶性肥对土壤养分及产量和品质的影响。结果表明：腐植酸水溶肥+氨基酸水溶肥+生物有机水溶肥施用效果最好，可溶性固形物含量提高6.9%，可溶性总糖含量提高10.92%，糖酸比提高29.21%，植物生长调节剂方面，研究表明:果实生长发育早期使用外源CPPU、GA、CPPU+GA均能在不同程度上促进果实的糖积累[11-13]，而在果实发育后期使用ETH、ABA能够提高果实的含糖量[14]。【本研究切入点】生产中不同葡萄品种间糖含量差异较大，一些品种具有早熟、产量高、易管理等优点，但果实甜度低、味淡，影响了葡萄风味品质和产业提质增效。目前在葡萄糖组分及含量方面研究主要集中在调控措施对其影响，但有关在新疆同一立地条件下不同品种间的糖类物质组分及含量比较研究较少。研究以新疆不同葡萄品种为试材，通过测定不同品种果实的可溶性固形物、葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖等含量，分析各组分所占可溶性总糖的比例，并对其进行比较分析。【拟解决的关键问题】以新疆生长的8个葡萄品种为研究对象，在果实成熟期取样，测定其果实可溶性固形物含量，并利用高效液相色谱(HPLC)技术测定其果实糖组分及含量，分析各组分占可溶性总糖的比例，比较分析各品种的糖组分及含量特性和差异，筛选出糖分高，甜度风味好的葡萄品种，为生产上推广应用和加速高糖优势品种的资源利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

以新疆农科院安宁渠试验场园艺所葡萄基地6年生红提、维多利亚、玫瑰香、新郁、火焰无核、夏黑、克瑞森无核、木纳格为实验材料，株行距(1×3.5)m，顺沟倾斜龙干形架式。顺沟倾斜龙干树形(SCO：Single cordon along the ditch obliguely)树形:单主蔓顺沟(东西行向) 倾斜，与地面夹角约 60°，主蔓上架沿行向水平绑缚，新梢分别垂直于主蔓向南、北两个方向水平延伸，果穗集中在主蔓两侧，沿行向呈带状分布、水平棚架，正常土肥水管理。

1.2 方 法

试验于2017年8～12月进行，各品种选定树势均一的15株，统一土肥水管理，每5株为1个重复，共3次重复。花期挂牌标注。各品种于成熟期采样，即从每个品种上、中、下结果部位随机各采集30 粒果实，去除果皮和果核，留果肉，液氮速冻，带回实验室于-80℃冰箱保存样品，待测。

利用日本PAL-1数显折光糖度仪测定鲜样的可溶性固形物含量；糖组分和含量测定利用FL2200Ⅱ型高效液相色谱仪，自带紫外检测器。SK7200H 型超声波清洗器。高效液相色谱检测。糖测定条件：色谱柱为4.6 mm × 250 mm，3 um 的Inertsil NH2柱，流动相：乙睛：水=75%∶25%，流速为0.8 mL/min，柱温为40℃，进样量为10 μL。

1.3 数据处理

方差分析和聚类分析等用Excel 2016和SPSS17.0软件。

2 结果与分析

2.1 8个葡萄品种果实成熟期可溶性固形物含量比较

研究表明,8个葡萄品种中火焰无核的可溶性固形物含量最高，达24.66%，显著或极显著高于其他品种；其次是夏黑和克瑞森无核，为24.41%和22.06%。维多利亚最低，为15.24%。可溶性固形物最高的火焰无核较含量最低的维多利亚高了61.8%。通过比较分析得出火焰无核葡萄可溶性固形物含量最高，维多利亚最低。图1

图1 不同葡萄品种成熟期可溶性固形物含量比较
Fig. 1 Comparison of soluble solid contents in different grape varieties at maturity stage

2.2 8个葡萄品种果实成熟期糖组分及含量比较

研究表明，得出各品种果实成熟期主要以果糖和葡萄糖积累为主，蔗糖为辅。成熟采收时大多品种果糖含量略高于葡萄糖。8个葡萄果实中火焰无核克瑞森无核和夏黑等葡萄品种果实糖类物质总量较高，属于富含糖成分品种；其次是新郁，红提、玫瑰香、木纳格含量中等；维多利亚含量较低。其中葡萄糖和果糖的含量以火焰无核最高，显著或极显著高于其余品种，维多利亚最低。果糖含量较维多利亚极显著高了55.42%。筛选出高果糖型的葡萄品种：火焰无核；低果糖型的品种：维多利亚。表1

表1 新疆不同葡萄品种糖组分及含量
Table 1 Comparative analysis of sugar components and contents of different grape varieties in Xinjiang

品种Varieties葡萄糖Glucose(mg/gFW)果糖Fructose(mg/gFW)蔗糖Sucrose(mg/gFW)可溶性总糖Totalsolublesugar(mg/gFW)维多利亚Victoria64.17±0.63fF62.59±0.53hH2.66±0.12cC129.42±0.23gF新郁XinYu85.42±0.31cC83.59±0.37dD4.23±0.65bBC173.24±0.40dC火焰无核FlameSeedless95.49±0.34aA97.28±0.41aA6.26±0.38aA199.31±0.55aA克瑞森无核CrimsonSeedless91.37±0.53bB92.41±0.35cC5.52±0.25aAB189.31±0.47cB玫瑰香MuscatHamburg70.97±0.56eE73.19±0.47gG3.31±0.29bcC147.48±1.08fE红提RedGlobeGrape70.91±0.94eE81.54±0.29eE3.86±0.25bC156.33±1.31eD夏黑SummerBlack95.37±0.41aA95.25±0.44bB5.79±0.41aA196.42±1.21bA木纳格Munage76.86±0.38dD78.66±0.29fF3.02±0.26cC158.55±0.63eD

注：同一列中标记相同字母表示无显著差异，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)

Note: The same letter indicates no significance in the same column, the small letter indicate significance at 0.05 level separately, the big letter indicatesignificance at 0.01 level separately

2.3 不同糖组分所占可溶性总糖的比例比较

8个葡萄果实中以果糖占总糖相对比例最高，比例范围为48.25%～52.51%，其中火焰无核、红提、克瑞森无核果糖的相对比例较高 ，维多利亚的相对比例较低。葡萄糖占总糖的比例仅次于果糖，比例范围为47.9%～49.58%，其中新郁的相对比例较高，红提的相对比例较低。蔗糖占总糖的比例最低，比例范围仅1.9%～3.14%，其中火焰无核的相对比例较高，木纳格的相对比例较低。新疆葡萄果实中果糖积累量最大，蔗糖积累量很少，不足总糖的4%。图2

图2 不同葡萄品种糖组分及含量所占可溶性总糖的比例
Fig. 2 Comparative analysis of the proportion of sugar components and content in total soluble sugar of different grape varieties

2.4 8个葡萄品种果实糖品质相关的聚类分析

采用欧氏距离离差平方和法对新疆8个葡萄品种果实的葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖和可溶性固形物这5个指标进行了系统聚类分析。以欧氏距离25作为阈值时，可将8个葡萄品种分为2类，第1类群的葡萄有 3 个(火焰无核、夏黑、克瑞森无核)；第2类群的葡萄有5 个(红提、木纳格、玫瑰香、新郁、维多利亚)。以欧氏距离5作为阈值时，可将8个葡萄品种分为3类，第1类群的葡萄有 3 个(火焰无核、夏黑、克瑞森无核)；第2类群的葡萄有4 个(红提、木纳格、玫瑰香、新郁)；第3类群的葡萄为维多利亚，与其他品种分开单独成为1类。继续以欧氏距离3作为阈值时，可将8个葡萄品种分为4类，第1类群的葡萄仍然为火焰无核、夏黑和克瑞森无核 3 个品种；第2类群的葡萄有新郁1个品种，第3类群的葡萄为红提、木纳格和玫瑰香3 个品种；第4类群的葡萄为维多利亚。图3

图3 8个不同葡萄品种果实糖相关品质的聚类
Fig. 3 Cluster analysis of sugar-related quality of fruits of 8 different grape varieties

2.5 8个葡萄品种果实糖品质相关的类型指标

将四个类群葡萄按类型分别计算各果实品质指标的平均值，并与8个葡萄品种果实品质指标的平均值比较，结果表明，四个葡萄品种类型中: 第一类的 火焰无核、夏黑、克瑞森无核葡萄品种的果实葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、可溶性固形物含量均较高，其甜度风味较好，第二类的 新郁葡萄品种次之; 第三类的 红提、木纳格和玫瑰香葡萄品种的果实葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、可溶性固形物含量居中，其甜度风味一般，第四类的维多利亚的果实葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、可溶性固形物含量均最低，其甜度风味平淡。表2

表2 葡萄果实糖相关品质类型指标平均值比较
Table 2 Comparison of the mean values of sugar - related quality types of grape fruit

指标Indexes糖相关品质类型指标平均值Meanvalueofsugar-relatedqualitytypeindex第一类Ⅰ第二类Ⅱ第三类Ⅲ第四类Ⅳ总体平均值TotalMean葡萄糖Glucose94.0785.4272.9164.1781.32果糖Fructose94.9883.5977.8062.5983.06蔗糖Sucrose5.864.233.402.664.33可溶性总糖Totalsolublesugar195.01173.24154.12129.42168.76可溶性固形物Solublesolids23.7121.918.7715.2420.57

3 讨 论

糖是大多数果实成熟时的主要贮藏物，其含量是衡量果实品质的重要指标，不同品种因果实中糖组分和含量存在差异，在很大程度上影响了其不同风味物质的形成[15-16]。试验研究结果表明，8个葡萄品种果实糖组成成分主要以果糖、葡萄糖为主，蔗糖为辅，其中葡萄糖的含量平均为81.32 mg/g FW，果糖含量均值为83.06 mg/g FW，果糖含量高于葡萄糖糖含量，这与Chen等[17]研究发现不同梨品种中果实果糖含量最高的研究结果相一致。其中果糖占总糖的比例高达52.51%，葡萄糖占总糖的比例高达49.58%，蔗糖占总糖的比例最高仅3.14%。

通过聚类分析将8个葡萄品种聚为4 类，各群类葡萄在可溶性固形物的高低及葡萄糖、果糖、蔗糖变化上具有各自的特点。其中以火焰无核、夏黑、克瑞森无核3个品种为代表的第 1 类群，具备了高可溶性固形物、高果糖、高葡萄糖和高蔗糖含量的特点。生产中大多品种多为欧亚种二倍体葡萄，火焰无核具有早熟、丰产、无核和适应性强的特性，在生产上可推广应用，并作为高糖品种加以利用研究。以维多利亚为代表的第四类型的果实葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖、可溶性固形物含量均最低。这与其性状特性及消费者评价认为维多利亚品种平淡无味结果一致，但在生产中，该品种因具有适应性强，易形成产量，粒大，早熟等优点，部分种植地区通过根域限制等措施来提高其可溶性固形物和总糖含量[18]。

4 结 论

葡萄果实糖类物质含量因品种而异，对于新疆农业科学院园艺作物研究所葡萄基地的的 6 a 生8个供试品种来说，火焰无核的可溶性固形物最高，显著或极显著高于其他品种，较含量最低的维多利亚高了61.8%。 8个品种在果实成熟期糖组分主要以葡萄糖和果糖积累为主，蔗糖为辅，其中果糖占总糖的比例最高的达52.51%，葡萄糖占总糖的比例最高的为49.58%，蔗糖占总糖的比例最高仅3.14%。

8个葡萄品种果实中葡萄糖和果糖的含量存在显著或极显著差异，以火焰无核夏黑和克瑞森无核较高，其中以火焰无核的含量最高，显著或极显著高于其余品种；新郁次之，红提、木纳格和玫瑰香居中，维多利亚最低。通过聚类分析，火焰无核与克瑞森无核、夏黑糖组分关系较近，具备糖分含量高，甜度风味浓郁的特点，而维多利亚与其他品种关系较远，其果实糖分含量最低，甜度风味淡。通过对8个葡萄品种糖组分及含量比较分析，筛选出高糖品种火焰无核，也属于高果糖类型，低糖品种维多利亚，属于低果糖类型。