长白山软枣猕猴桃种质资源主要数量性状评价指标探讨

邵 瞳， 刘香苏， 周嘉彬， 贾佳林， 朴一龙

(延边大学农学院，吉林，延吉 133000)

软枣猕猴桃(ActinidiaargutaSieb．et Zucc．)又名软枣子，是猕猴桃科(Actinidiaceae)、猕猴桃属(Actinidia)多年生落叶藤本植物，多生于混交林或凉爽、湿润、土壤肥沃的杂木林中[1]。分布在我国南北各省，以我国东三省的资源最为丰富，其中，小兴安岭和长白山区较多见，朝鲜、日本、俄罗斯亦有分布[2]。软枣猕猴桃果实不仅口感好，而且具有很高的营养价值、观赏价值和药用价值，软枣猕猴桃主要有效活性物质之一的黄酮类在抗癌方面有显著效果[3]。目前，软枣猕猴桃多处于野生状态，用于生产上推广应用的品种较少。

种质资源评价是种质资源合理利用的中心环节，对资源的起源、演变及分类研究有着重要的参考价值。数量性状的合理分级对于种质资源评价十分重要，数量性状的评价标准是DUS测试指南编制和种质资源评价的重要内容。王力荣等[4]、孙浩元等[5]、孙升等[6]、安巍等[7]、马蔚红等[8]分别在桃、杏、李、枸杞和杧果上提出5级分级指标，郎彬彬等[9]依据性状数值的频率分布，结合等距离法建立了的毛花猕猴桃5级数值分级指标并提出参考种质，为我国毛花猕猴桃资源描述的规范化、标准化提供了理论参考。猕猴桃中的分级标准主要是农业部发布的DUS测试标准(猕猴桃属)，但是其主要针对的是目前商业化栽培的中华猕猴桃、美味猕猴桃品种[10]。目前还未见软枣猕猴桃分级标准研究报道。因此，该研究基于长白山境内野生软枣猕猴桃资源，首次对其果实和叶片的主要数量性状分级标准进行探讨并提出参考种质，为野生软枣猕猴桃资源描述的规范化、标准化提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

研究团队自2006年开始每年对长白山境内野生软枣猕猴桃资源进行调查，建立了多个调查取样点。调查中发现长白山境内各县市山区(N41°32′24″～43°58′09″；E125°45′25″～130°52′30″)野生软枣猕猴桃集中分布。2017年8月29日—9月5日，对长白山境内11个取样点共采集了73份野生软枣猕猴桃资源果实和叶片。试验材料利用保温箱在低温保湿状态下运回实验室并调查果实及叶片的形态特征和果实品质。取样点分布及取样数量如表1所示。

表1 73份野生软枣猕猴桃种质资源名录

续表1 73份野生软枣猕猴桃种质资源名录

1.2 方法

选择生长发育健壮的野生软枣猕猴桃树，采摘10份大小均匀、无病虫害的果实和叶片，植株之间至少间隔50 m。利用游标卡尺测量果实和叶片的纵横径。从果肉组织中挤出果汁，然后利用日本ATAGO株式会社生产的ATAGO型手持式光折射式糖度计测定可溶性固形物含量；取5 mL果汁稀释8倍后利用0.1 N的NaOH进行滴定，然后换算成可滴定酸含量。

数量性状分级标准依据性状数值频率的分布，参照郎彬彬等[7]采用的等组距离法按1～5级进行分类，1级为最低级，5级为最高级。

试验数据采用Excel和SPSS19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 主要数量性状的性状变异

遗传多样性通过数量性状的变异频率体现, 变异系数越大, 说明该性状变异幅度越大，不同种质间区分度越大，有利于数量性状分级标准的制定。

由表2可知，软枣猕猴桃主要数量性状的变异系数除扁平度(5.93%)外均在10%以上，变异系数最大的是可滴定酸(32.20 %)，其次是单果质量(30.54%)，可溶性固形物、果形指数、叶形指数、维生素C含量的变异系数为12.06%～20.13%。由此可见，野生软枣猕猴桃数量性状存在较大的变异，这个结果与秦红艳等[11]人以中国农科院左家特产所资源圃种质资源为试验材料研究的结果相似。因此，可以利用这些主要数量性状来研究野生软枣猕猴桃成熟果实性状和叶片分级。

表2 主要数量性状统计分析

2.2 主要数量性状的分级指标

2.2.1 单果质量分级指标

果实质量是衡量果实大小的重要指标, 由于单果质量的变异系数大于果实的纵横径，因而在自动化分级技术中均是以果实质量而不是传统的果实纵横径测量果实大小[4]。野生软枣猕猴桃单果质量从1.56～10.66 g不等，变异系数达到30.54%，在7项指标中位居第2位,仅次于可滴定酸(32.20%)。经K-S正态性检验，野生软枣猕猴桃果实大小表现为正态分布。由表3可知，3级不是频率分布最高的范围。由图1可知，软枣猕猴桃的单果质量偏左分布，群体果实大小以中、小型果实为主；根据频率分布可将野生软枣猕猴桃单果质量分级标准定为表3所示。

图1 野生软枣猕猴桃单果质量频率分布

表3 单果质量分级指标

2.2.2 果实形状分级指标

果实纵径和横径之比称为果形指数，果实横径和厚度之比为扁平度。果形指数和果实的扁平度是果实外观品质的重要指标，能够反映果实的基本形状。对73份野生软枣猕猴桃种质资源的果形指数进行统计分析，均值为1.093；变异系数为14.68%；经K-S正态性检验呈正态分布，果形指数集中分布在1.03～1.19之间，分布频率为32.82%。根据频率分布可将野生软枣猕猴桃果形指数分级标准定为表4。果实扁平度统计分析结果表明：扁平度的均值为1.184，变异系数为5.93%。经K-S正态性检验分析，扁平度亦呈正态分布，集中分布在1.10～1.22之间，分布频率高达67.16%，说明长白山野生软枣猕猴桃果实大体上呈扁平圆柱形(图2)。

图2 野生软枣猕猴桃果形指数和扁平度频率分布

表4 果形指数和果实扁平度分级指标

2.2.3 果实内在品质分级指标

可溶性固形物和可滴定酸是猕猴桃果实风味评价的重要指标，且维生素C是软枣猕猴桃的重要营养成分之一，是果实最重要的内在品质指标。对73份长白山野生软枣猕猴桃可溶性固形物含量、可滴定酸含量及维生素C含量进行统计分析的结果表明：可滴定酸变异系数(32.20%)在7项数量性状中最高，可溶性固形物变异系数为20.13%(第3)，而维生素C含量变异系数为14.42%。经K-S正态性检验，均呈正态分布。根据频率分布可将野生软枣猕猴桃可滴定酸、可溶性固形物和维生素C分级标准定为表5。可溶性固形物平均值为14.31%，在11.48～13.86范围内分布频率最大为36.20%(图3)；可滴定酸平均值为1.18%，在0.73～1.03范围内分布频率最大为29.31%(图4)；维生素C含量平均值为2.08 mg/g，在1.90～2.18范围内分布频率最大为37.73%(图5)。其分级指标及参考种质见表5。

图3 野生软枣猕猴桃可溶性固形物频率分布

图4 野生软枣猕猴桃可滴定酸频率分布Fig.4 Frequency distribution of titratable acid content for wild A. arguta

图5 野生猕猴桃维生素C频率分布

表5 可滴定酸、可溶性固形物和维生素C分级指标

2.2.4 叶形指数分级指标

软枣猕猴桃在漫长的衍生过程中，形成了丰富的遗传多样性，除了在果实的数量性状上存在着丰富的遗传多样性，叶片数量性状在种质间变异幅度也较大。对73份供试软枣猕猴桃叶形指数统计分析结果表明：叶形指数的均值为1.42，变异系数为12.06%。在1.37～1.51范围内分布频率最大的为36.99%(图6)。经K-S正态性检验分析，叶形指数表现为正态分布，集中分布在第3级。分级标准如表6所示。

图6 野生猕猴桃叶形指数频率分布

表6 叶形指数分级指标

Table 6 Scale index of leaf index

分级组距分布频率/%评价参照品种1<1.2316.44扁圆形TK1(通化快大茂);LL2(临江六道沟)21.23～1.3720.55近圆形JX8(蛟河新站);LL4(临江六道沟)31.37～1.5136.99卵圆形JX1(蛟河新站);JX5(蛟河新站)41.51～1.6517.81椭圆形JX2(蛟河新站);JX3(蛟河新站)5>1.658.22披针形TK7(临江六道沟);LL1(临江六道沟)

3 讨论与结论

软枣猕猴桃是长白山地区野生猕猴桃，多年来一直处于野生状态，资源较丰富，近几年才开始商业化栽培，但栽培品种较少。其野生果实单果质量、果形指数、可溶性固形物、可滴定酸及维生素C及叶形指数等主要数量性状分布范围很广，在其他植物上也表现出丰富的遗传多样性[12]。性状变异是物种进化及新品种、新物种形成的前提，历来被植物分类学和育种学所重视[13]。变异系数越大，果实该性状的遗传多样性越丰富，越有利于果实资源的利用和制定数量性状分级标准[14]。通过系统分析长白山野生软枣猕猴桃种质资源果实和叶片数量性状发现，长白山野生软枣猕猴桃种质资源数量性状变异较大，变异系数最低5.89%，最高32.20%。除扁平度外的各性状的变异系数均超过10%，而且可滴定酸含量和单果质量变异系数超过30%。这一研究结果与秦红艳等[11]的研究结果相似，不同的是该研究的果形指数变异系数更高。出现这种差异的原因很可能是本次资源收集过程中忽视了收集扁平的小果而引起的人为的变异范围缩小。这一结果表明，野生软枣猕猴桃资源不同性状的变异频率和进化速度是不同的，果实性状的变异越大，藴藏着较大的选择潜力，具有丰富的遗传基础[15]。

数量性状的合理分级是种质资源有效利用的前提。通常以种质资源圃保存的资源为研究材料[8,11]，以野生种质资源为研究材料进行数量性状研究难度大，但更能反映群体原有的性状变异。该研究首次以长白山野生软枣猕猴桃资源为材料，借鉴了其他果树资源评价描述的报道[4,9]，对果实和叶片的部分数量性状进行概率分级，并提出长白山境内野生软枣猕猴桃果实和叶片部分数量性状的分级指标体系。此次探讨的7项数量性状采用1～5级分级方法。通常认为，生物现象的连续性变量或间断性变量大都遵从正态分布，在果树科学试验中正态分布也是最常见的一种分布形式[13]。K-S正态性检验结果表明，供试的野生软枣猕猴桃资源7个性状P值均大于0.05，符合正态分布，未发现刘孟军[16]在桃树上、尼章光[13]在杧果上、郎彬彬[9]在野生毛花猕猴桃上的偏正态分布现象，但部分性状呈现5个级别中的中级不是概率分布最高的范围。

软枣猕猴桃是长白山地区自古以来存在的重要野生资源之一，人们一直采集野果加以利用，但是并没有规范化栽培，由于人们越来越重视保健功效，同时对果实的口感也有了更高的要求，所以选育高营养、口感好、富含保健功能成分的果品资源成为了果树育种的重要发展方向。因此，野生软枣猕猴桃果实数量性状研究尤为重要，可为野生软枣猕猴桃资源评价、利用与创新提供理论依据。