不同海棠品种果形果色差异的研究

郑顺珍，陈红云，白 萍，屠 晶，马 昀，胡宝全，马洪峥

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300384）

在观赏树木中，海棠是著名的花果共赏材料[1-2]，其果实玲珑可爱，如珠似玉，花期后大小、形状和颜色变异丰富的海棠果实悬挂枝头，营造丰富景观的同时还可吸引鸟类[3]，使其四季皆有景可观，提高了观赏海棠的观赏性和综合利用价值[3]。观果海棠的品种资源调查、鉴定、分析与评价不但可以开拓观赏海棠的观赏价值，延长观赏期，对观赏海棠的进一步产业化也具有重要意义[4]。果形和果色因海棠品种而异，是由遗传基因决定的，在品种内是非常稳定的性状，是鉴别品种和进行观果海棠分类的主要依据[5-6]。

果形主要包括果实的大小和形状，以及果柄与果实之间的比例。果实大小依据横轴直径长度划分，2.5～5.0 cm为大果，1.3～2.5 cm为中果，0.5～1.3 cm为小果，0.5 cm以下为特小果[1]；果实形状分为苹果形（扁球形）、樱桃形（球形）、梨形（椭球形）和枣形（椭球形）[1]；果实由果皮外层叶绿素、花青素、类胡萝卜素等共同作用，海棠果实常有红色、黄色、橙黄色、绿色、紫红色等颜色[6]。此外，果柄长度与果实大小之间的比例关系也影响果实在植株上呈现的观赏状态，比值大则显轻盈玲珑，比值偏小则显得硕果累累，从而营造不同的景观效果。

西府海棠（Malus micromalus）、珠美海棠（M.zumi）、八棱海棠（M. robusta）和北美海棠品种“绚丽”海棠（M. ‘Radiant’），均为天津地区应用广泛且抗逆性强的观赏海棠，结果量大，果实经冬不落，具有很高的观赏价值，是天津地区园林绿化中重要的观果材料。目前，对其果形果色特点和种间差异缺少系统的测量和分析比较。本研究对这4种高观赏价值的海棠果实大小、形状、梗果比、果皮颜色和果肉颜色进行了具有统计意义的测定和对比，以期为观果海棠种质资源的鉴定、分析、评价提供可靠的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以天津农学院校园及周边绿地中的西府海棠、珠美海棠、八棱海棠和“绚丽”海棠为试验材料，每种海棠从中随机选取生长健壮、无病虫害、结果量大的成年结果植株作为固定取样对象，果实成熟后每种海棠从不同树冠方位随机选取20颗果实进行测量。

1.2 果实形状测量

每颗单果用游标卡尺测量果实横轴直径、纵轴直径和果梗长度，用分析天平测量单颗果实的单果重。

1.3 果皮和果肉颜色测定

对每个单果纵切后，在果肉氧化变色前，对每个单果果肉和果皮在固定光源下（固定时间、地点）进行不同角度（向光面、背光面）拍照，每个单果利用Photoshop cs6软件从组织的不同部位随机提取测量点，果皮向光面随机提取5个测量点，果皮背光面随机提取5个测量点，果肉颜色较均匀，随机提取2个测量点，分别记录红度（R）、绿度（G）和蓝度（B）数值，利用色度饱和（色度以255为饱和）的红绿蓝色块进行校准后，记录数据。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件对测量指标数据进行分析处理，用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析及多重比较。

2 结果与分析

2.1 果实形态

通过对果实进行横轴、纵轴直径测量，发现4种海棠之间果实横纵轴长度比均不存在显著差异，比值均分布在0.99～1.43之间，均属于扁球形，但果实体积、鲜重和果梗长则在种间差异显著（图1）。西府海棠和珠美海棠的果实横轴直径相近，均值分别为2.51 cm和2.54 cm，属于大果；八棱海棠为2.11 cm，属于中果；“绚丽”海棠为1.28 cm，属于小果。西府海棠和珠美海棠的果实体积相近，显著高于八棱海棠和“绚丽”海棠，为八棱海棠的1.5倍以上、“绚丽”海棠的7倍以上。八棱海棠的果实体积显著高于“绚丽”海棠，为“绚丽”海棠的4倍以上。果实鲜重与果实体积表现出一致的种间差异结果，西府海棠和珠美海棠的果实鲜重相近，为八棱海棠的1.5倍左右和“绚丽”海棠的5.8倍左右。从果梗长度来看，“绚丽”海棠的果梗最长，均值为3.60 cm，显著长于西府海棠和八棱海棠（P＜0.01）；珠美海棠果梗长次之，均值为3.30 cm，较显著长于西府海棠和八棱海棠（P＜0.05）；西府海棠的果梗长度均值为2.93 cm，亦较显著长于八棱海棠（P＜0.05），其均值为2.58 cm。求算果梗长与果实纵轴直径的比例发现，“绚丽”海棠果梗长超过其果实的3倍，其比例显著大于其他三者（图1）。而西府海棠、珠美海棠和八棱海棠的梗果比相近，均在1.3～1.5之间。因此，总结4种海棠的果实形态差异可知，西府海棠和珠美海棠果实最大最重、果梗较短，八棱海棠果实较小、梗果比与前两者一致，“绚丽”海棠果实最小最轻、果梗最长。

图1 果实横纵比（A）、体积（B）、鲜重（C）和梗果比（D）多重t检验

2.2 果实颜色

本研究对果实颜色的测量分为果皮颜色和果肉颜色2部分。分别将每种海棠的20个样本进行色彩饱和度测量和作图，发现4种海棠果皮的蓝色饱和度差异不明显，果皮颜色差异主要表现在红绿色的饱和度上。西府海棠和八棱海棠果皮的红色饱和度均最高，所有样本平均红度均高于240；而珠美海棠和八棱海棠果皮的绿度均大于247，接近饱和；“绚丽”海棠果皮的红绿色饱和度均为最低（图2）。因此，高饱和度的红色与绿色叠加，使得八棱海棠的果皮颜色呈现鲜亮的黄色（图3 C）。西府海棠果皮绿度较弱，果皮背光面呈现出偏白的黄色，向光面明显偏红（图3 A）。八棱海棠果皮红度较弱而绿度接近饱和，呈现出偏绿的黄色（图3 B）。“绚丽”海棠果皮的3种颜色饱和度相互接近，蓝度和绿度均在145～190之间，红度稍强，在178～213之间（图2），3种色度叠加后呈现出紫红色，且向光面和背光面颜色均匀一致（图3 D）。

图2 4种海棠果皮和果肉颜色红度、绿度和蓝度对比

4种海棠果实果肉色度之间的差异与其果皮差异基本一致。西府海棠、珠美海棠和八棱海棠果肉颜色的绿度均近似饱和、蓝度均在180～255之间（图2）。其中八棱海棠果肉红度饱和，蓝度较低，高饱和度的红色与绿色叠加，使其果肉颜色也呈现鲜亮的黄色（图3 C）。西府海棠果肉红度、蓝度和绿度均接近饱和，果肉颜色比果皮更偏白（图3 A）。珠美海棠果肉红度稍低，在205～251之间变化，果肉颜色也同其果皮一样偏绿（图3 B）。“绚丽”海棠果肉的红绿蓝色度均明显低于其他3种，其中红度较高，变化范围为182～227，绿度和蓝度较低，变化范围分别为128～196和127～159（图2），其果肉颜色表现为鲜红色（图3 D）。

图3 4种海棠向光面、背光面果皮和果肉颜色对比。

3 讨 论

观赏果树在城市绿化中能有效增加园林树种的多样性和景观持续性[7]，观赏海棠在我国深受民众喜爱，国内多地在引种基础上建立海棠专类园，并举办海棠文化节，丰富了人们的生活，产生了极好的社会效益，实现了重要的生态价值和经济价值[6,8]。本研究对4种天津地区常用观赏海棠果实进行了测量对比，发现种间的果形果色差异明显（表1），可以作为种质资源鉴定与评价的可靠依据。

表1 四种海棠果形果色差异对比

西府海棠是园林中应用最广泛的中国海棠原生种之一[1]。唐菲等[1]认为西府海棠果实为近球形，直径仅1.0～1.5 cm，属小果或中果。但经本研究测定，其果实横轴直径变化范围为2.02～3.04 cm，均值为2.51 cm，属苹果形大果。经观察，西府海棠坐果初期为绿色，成熟后向光面黄偏红，背光面黄偏白，果肉更白，整体果色属红色系。果梗长为果实1.3倍左右，形如灯笼。结果量大，果期植株硕果累累，观果期可持续至次年3月[2,7]，在夏秋冬季都具有很高的观赏价值。

珠美海棠耐盐碱性强，是天津地区优秀的观赏树种[8]。但经本研究测定，其果实为苹果形大果，除果皮果肉颜色外，果实形态与西府海棠相近。果实从形成到成熟一直呈现黄绿色，向光面与背光面果皮颜色较均匀，果肉亦为黄绿色。依据唐菲等[1]和楚爱香[5]提出的果色划分标准，珠美海棠整体果色属绿色系。其果梗长为果实1.4倍左右。除果色偏绿外，其果实整体形态与西府海棠相似，秋冬高挂枝间，为园林冬景增色。

八棱海棠在华北地区栽培历史悠久，是发展旅游经济的重要资源[9]。其果实四周有8道凸起的棱，为苹果形中果，幼果时期绿色，成熟后果皮果肉均呈现为鲜黄色，向光面偏红，整体果色属黄色系。果梗长为果实1.4倍左右，果实和果柄均比西府海棠和珠美海棠更小，果实整体形态与二者相似。

“绚丽”海棠具有抗病、抗旱，耐瘠薄的特点，是北美海棠中观赏价值高且应用较广的品种[5,10]。其果实横轴直径均值为1.28 cm，属苹果形小果，这一结果与前人报道一致[1]。“绚丽”海棠果实成熟前后，果皮均成紫红色，向光面与背光面颜色均匀一致，果肉鲜红色。果梗长超过果实3倍，观果期犹如众多红艳的铃铛悬挂满枝，轻盈小巧，富有观赏特色。

我国观赏果树资源丰富，栽培历史较悠久，但在园林绿化中应用种类较少、应用形式较单一，不断有国内学者建议加大观赏果树的推广力度和开发其多样的利用模式[2,7]，为此进行的观赏果树资源的调查分析至关重要[2-3]。本研究供试的4种海棠均为能够充分体现天津地方特色的观果树种，对其果形果色差异的统计和对比，可为观赏果树在天津地区绿化建设中的推广应用提供理论依据。

4 结 论

4种海棠果实分别具有其独特的观赏特色，西府海棠果大梗短，果皮属红色系；珠美海棠亦为大果，属绿色系；八棱海棠果实较小，鲜黄色；“绚丽”海棠果小梗长，果皮紫红色。4种海棠均为具高观赏价值的观果种质资源，具有重要的园林应用价值。