4个抗枯萎病香蕉品种果实性状和品质比较

何勤勤　黄新敏　赖丽娴　钟声　陈广全　冯声海　韩寒冰

摘  要：香蕉枯萎病是危害全球香蕉產业发展的主要病害，选育抗病品种是控制枯萎病的有效措施，而开展抗病香蕉品种的果实特性及品质研究是选育和推广抗病品种的基础。本研究通过以巴西蕉为对照，对4个香蕉枯萎病抗性品种的果实特性、果实品质及感官评价进行分析。结果表明，‘中蕉9号的单穗重、果梳数和果指直径显著高于巴西蕉，单株产量比巴西蕉增加21.9%，而‘南天红和‘南天黄的单穗重、果梳重及果指数均显著低于巴西蕉，‘中蕉4号的果实性状则与巴西蕉无显著差异。‘南天红的含水量显著高于巴西蕉，其他3个品种的含水量则与巴西蕉无显著差异。‘中蕉4号的可食用率显著高于巴西蕉，其他3个品种的可食用率与巴西蕉无显著差异。‘中蕉9号的果实硬度和维生素C含量显著低于巴西蕉，而可溶性固形物含量则显著高于巴西蕉。‘中蕉9号和‘南天红的单宁含量显著低于巴西蕉，‘南天黄的单宁含量则显著高于巴西蕉。‘南天红和‘中蕉9号的果肉色泽、气味、甜味及口感等感官评价显著高于巴西蕉，其他2个品种则与巴西蕉无显著差异。隶属函数法综合分析表明，4个抗枯萎病香蕉品种的综合表现可分为3个等级，‘南天红和‘中蕉9号为第1等级，‘中蕉4号为第2等级，‘南天黄为第3等级。综上，‘中蕉9号的单株产量高、综合性状优异，可进一步开展大面积的示范推广。

关键词：香蕉枯萎病;抗病品种;果实性状;果实品质;感官评价

中图分类号：S668.1      文献标识码：A

Comparing the Fruit Characteristics and Quality of Four Fusarium Wilt-Resistant Varieties of Banana

HE Qinqin1， HUANG Xinmin1， LAI Lixian1， ZHONG Sheng2， CHEN Guangquan2， FENG Shenghai2，

HAN Hanbing1*

1. College of Biology and Food Engineering， Guangdong University of Petrochemical Technology， Maoming， Guangdong 525000， China; 2. Maoming Fruit Science Research Institute， Maoming， Guangdong 525000， China

Abstract： Banana Fusarium wilt is the main disease threatening the development of the banana industry worldwide. Breeding resistant varieties is an effective measure to control Fusarium wilt. In this study， the fruit characteristics， fruit quality， and sensory qualities of four Fusarium wilt-resistant varieties of banana were analyzed， using Brazil banana as the control. ‘Zhongjiao 9 had a significantly higher ear weight， combs kept number， and fruit diameter， and its yield per plant was 21.9% higher than that of Brazil banana. The ear weight， combs kept number， and fruit number of both ‘Nantianhong and ‘Nantianhuang were significantly lower than those of Brazil banana， while these same characteristics in ‘Zhongjiao 4 were not significantly different from those of Brazil banana. The water content of ‘Nantianhong was significantly higher than that of Brazil banana， while tha of the other three varieties was not significantly different from that of Brazil banana. The edible rate of ‘Zhongjiao 4 was significantly higher than that of Brazil banana， but there was no significant difference between the edible rate of the other three varieties and that of Brazil banana. Both fruit hardness and vitamin C content of ‘Zhongjiao 9 were significantly lower than corresponding values of Brazil banana， while the soluble solid content was significantly higher than that of Brazil banana. The tannin content of ‘Zhongjiao 9 and ‘Nantianhong was significantly lower than that of Brazil banana， while the tannin content of ‘Nantianhuang was significantly higher than that of Brazil banana. Sensory evaluation of flesh color， smell， sweetness， and taste of ‘Nantianhong and ‘Zhongjiao 9 revealed values that were all significantly higher than the corresponding values of Brazil banana， while the other two varieties showed no significant difference from Brazil banana in terms of these parameters. From the results of a comprehensive analysis using the membership function method， the comprehensive performance of the four Fusarium wilt-resistant banana varieties could be divided into three grades： ‘Nantianhong and ‘Zhongjiao 9 constitute the first grade， ‘Zhongjiao 4 constitute the second grade， and ‘Nantianhuang constitute the third grade. In conclusion， ‘Zhongjiao 9 has a high yield per plant and excellent comprehensive characteristics， which can be further demonstrated and popularized in a large area.

Keywords： banana Fusarium wilt; resistant varieties; fruit characters; fruit quality; sensory evaluation

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.03.025

香蕉（Musa spp.）是热带、亚热带地区特有的多年生单子叶草本植物，属于芭蕉科（Musaceae）芭蕉属（Musa）[1]。香蕉因其味道极好、营养丰富而深受人们的喜爱，是全球新鲜水果贸易量和消费量最大的水果，此外全球约有4亿人以香蕉作为主食，因此被誉为全球第四大粮食作物[2-3]。香蕉是我国南方种植的重要果树之一，主要分布在广东、广西、云南、海南和福建等地[4]。2018年我国香蕉总收获面积达33.19万hm2（不含台湾），产量达1122.17万t（数据来源于中华人民共和国农业农村部）。随着我国香蕉种植面积的不断增加，目前我国已成为世界第二大香蕉生产国，也是全球香蕉的主要消费国，香蕉产业对我国农业经济发展起到重要的支撑作用[5]。

在香蕉生长过程中常常受到土传病虫害的影响，枯萎病是目前香蕉最具破坏性的病害之一[6-7]。香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense， Foc）引起的毁灭性病害，研究表明引起香蕉枯萎病的尖孢镰刀菌主要分为3个生理小种（1号、2号和4号小种），4号小种又可细分为热带4号小种和亚热带4号小种[7-9]。病菌通过根部进入并感染植物的维管系统，最初的病害表现是叶片变黄，后期假茎内部出现褐红色线条，最终导致香蕉死亡[2， 8， 10]。尖孢镰刀菌能在受侵染的土壤、种植材料和水（包括灌溉水和洪水）中传播，并且最长可在土壤中保存超过40 a，已对全球香蕉产业造成巨大危害[2， 6]。由于目前缺乏有效防治香蕉枯萎病的方法，选育抗枯萎病品种成为控制香蕉枯萎病的最有效方法[11]。近年来，通过芽变选种、组培苗突变体筛选育种、选择育种、常规杂交育种等方式选育出不同枯萎病抗性品种[12-13]。作者所在团队对‘中蕉4号‘中蕉9号‘南天红和‘南天黄等4个品种的枯萎病抗性进行分析，结果表明这4个品种均具有较好的抗病性，其中第二造种植的‘中蕉4号‘中蕉9号‘南天黄平均发病率为2.00%～5.00%，南天红的发病率为10.80%，均显著低于巴西蕉（发病率30.83%）[18]。然而目前的研究主要集中在抗枯萎病香蕉品种的筛选、生长状态、抗性和产量等选育及试种观察方面，对于不同抗性品种香蕉果实品质及消费者喜爱评价方面的研究较少，使得在进行抗病品种引种时缺乏全面的参考依据[3， 14-17]。为此，本研究通过以高感枯萎病品种巴西蕉[15， 18]为对照，对‘中蕉4号‘中蕉9号‘南天红‘南天黄等抗枯萎病香蕉品种[14， 16-18]的果实特性、果实品质及感官评价进行分析，以期为抗枯萎病香蕉品种的选择应用以及香蕉抗枯萎病育种提供参考依据。

1  材料与方法

1.1  材料

供试香蕉品种为‘中蕉4号‘中蕉9号‘南天红‘南天黄和巴西蕉，种植于茂名市水果科学研究所实验基地（茂名市谢鸡镇），各品种香蕉抽蕾后根据已有研究结果对花蕾进行断蕾处理，以保证各品种均能获得最佳的产量和品质，其中‘中蕉9号留果9～10梳[19]，其他4个品种留果6～7梳[20-22]。各品种香蕉果实于2019年4月5日采收。

1.2  方法

1.2.1  果实特性调查  采收当天，选择断蕾期相近、生长状态一致、果实饱满均匀、无病害的不同品种香蕉各3穗用于后续研究。分别观测不同品种香蕉果实的单穗重、果梳数、果梳重、果指数、果指直径等果实特性，观测方法参照国家标准《农作物种质资源鉴定技术规程 香蕉》（NY/T 1319—2007）[23]，其中果指直径为第3梳果果指中间处，采用十字交叉法测量，取平均值。

1.2.2  果实品质测定  从每穗果中成熟度相近的第3、4果把选取均匀、无病虫害、无机械损伤的果指，将果指取下后清理干净，用1000 mg/kg乙烯利浸泡90 s，晾干后置于20 ℃、湿度为90%的人工气候室中贮藏后熟[24]。参照Soltani等[25]的分级方法，于第6级（完全成熟期，最佳食用时期）取样进行果实品质分析。果肉硬度采用托普数显式水果硬度计GY-4测定，每次随机在果实中部区域取6个位置进行测定;香蕉果肉含水量为果实水分重量与鲜重之比;可食用率为果肉重量与香蕉果指的总重量之比;可溶性固形物含量采用ATAGO迷你数显折射仪PAL-1测定;Vc含量使用南京建成生物工程研究所生产抗坏血酸（Vc）测试试剂盒测定;单宁含量使用Solarbio单宁含量检测试剂盒测定。

1.2.3  果实感官评价  为评价消费者对不同香蕉品种的认同程度，随机邀请30位群众对不同品种香蕉果实进行感官评价，每次食用香蕉后必须用矿泉水漱口3次后再进行下一个品种评价。香蕉感官评价标准参照苏源等[26]稍作修改，具体见表1。

1.2.4  不同品种香蕉果实综合评价  不同品种香蕉果实综合评价采用隶属函数法进行，其中单穗重、果实含水量、可食用率、可溶性固形物含量、维生素C含量、感官評价等正相关指标采用公式Y=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin），果实硬度及单宁含量等负相关指标采用公式Y=1?（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）[27]。式中，X为某品种香蕉果实某指标的测定值，Xmin为所有品种某指标测定值中的最小值，Xmax为所有品种香蕉果实某指标测定值中的最大值。根据上述公式先分别计算出各品种不同指标的隶属度，然后取同一品种所有指标隶属度的算术平均数作为平均隶属度。

1.3  数据处理

采用Microsoft Excel软件进行数据整理及作图，采用Sigmaplot 11.0软件进行显著性分析（P<0.05），采用邓肯氏新复极差法进行多重比较。

2  结果与分析

2.1  不同品种香蕉果实性状比较

不同抗枯萎病香蕉品种果实的性状存在显著差异（表2）。5个品种中，‘中蕉9号的穗重显著高于巴西蕉，单穗重达33.41 kg，单株产量较巴西蕉高21.9%;其他3个抗病品种的单穗重则低于巴西蕉，其中最低的‘南天黄单穗重仅为19.58 kg，与‘中蕉9号相差高达13.93 kg。‘中蕉9号的果梳数显著高于其他4个品种，其他4个品种的果梳数均在7梳左右。‘中蕉9号和巴西蕉的果梳平均重量相近，高于其他3个品种。巴西蕉每梳果的果指数最高，‘南天黄的果指数最低。‘中蕉9号的果指直径显著高于其他品种。说明‘中蕉9号的产量优势主要体现在果梳数多且每梳果重量高，而‘中蕉4号‘南天红及‘南天黄的果梳重量较低，因此单株产量低于巴西蕉。

2.2  不同品种香蕉果实含水量及可食用率比较

对达到完全成熟期的香蕉进行含水量和果实硬度分析，结果表明‘南天红的含水量显著高于其他品种，达76.74%，其他品种的含水量无显著差异（图1A）。对不同品种香蕉果实的可食用率分析表明‘中蕉4号的可食用率显著高于巴西蕉，‘南天红和‘南天黄的可食用率略高于巴西蕉但无显著差异，‘中蕉9号的可食用率最低但与巴西蕉无显著差异（图1B），说明‘中蕉4号的果皮较薄，而‘中蕉9号的果皮最厚。

2.3  不同品种香蕉果实硬度、可溶性固形物、维生素C和单宁含量比较

对不同品种香蕉果实硬度分析发现，‘中蕉9号的果实硬度显著低于其他4个品种，而其他品种的果实硬度无显著差异（图2A）。‘中蕉9号果实中的可溶性固形物含量最高，达27.23%;‘南天黄的可溶性固形物含量最低，仅为23.66%（图2B）。维生素C测定结果表明，‘中蕉9号的维生素C含量显著低于其他4个品种，为127.98 μg/g，而其他4个品种的维生素C含量则无显著差异（图2C）。不同品种香蕉果实单宁含量在110～ 130 nmol/g之间，‘中蕉9号和‘南天红的单宁含量显著低于其他3个品种，分别为110.85 nmol/g和113.73 nmol/g，‘南天黄的单宁含量最高，达130.20 nmol/g（图2D）。说明‘中蕉9号香蕉果实质地较软，口感最佳，可溶性营养物质含量最高。

2.4  不同品种香蕉果实感官评价分析

不同品种香蕉果实的综合口感评价结果见表3。‘南天红的果肉色泽较佳，分值显著高于其他品种，表现为果肉表面和截面色泽均为米白色;而巴西蕉的果肉色泽分值最低，其果肉表面和截面色泽稍黄。‘南天红的香蕉清香味最明显，分值最高，巴西蕉的果实清香味也较浓，分值与‘南天红接近，而‘南天黄的分值则最低。甜味评价表明，‘南天红果实清甜适口，甜味分值显著高于其他品种，‘中蕉9号‘中蕉4号和巴西蕉的甜味表现接近。‘南天红的口感最佳，其次是‘中蕉9号，这2个品种的分值均在20分以上，其他品种的口感相对较差。综合4个方面的评价结果，最终‘南天红的感官评价分值最高，其次为‘中蕉9号，‘南天黄次之，‘中蕉4号总分最低。

2.5  不同品种香蕉综合评价

通过对5个品种香蕉果实特性、营养品质及感官评价的分析表明，采用单一指标无法对不同品种香蕉进行客观评价。因此采用隶属函数法对单穗重、果实含水量、硬度、可食用率、可溶性固形物含量、维生素C含量、单宁含量及感官评价分值进行归一化处理。对各个品种的平均隶属函数值进行等级分类，结果表明‘中蕉9号和‘南天红归为1级，‘中蕉4号归为2级，‘南天黄和巴西蕉归为3级（表4）。说明‘中蕉9号及‘南天红的综合评价最高，‘中蕉4号次之，‘南天黄与巴西蕉最低。

3  讨论

通过对种植于茂名市谢鸡镇的5个香蕉品种的果实性状分析发现，‘中蕉9号的果梳数、果梳重及果指直径表现最好，单株产量最高;‘中蕉4号的果实性状则与巴西蕉相近;而‘南天黄的果梳数、果梳重及每梳果指数表现最差，单株产量最低。植株的生长状况直接关系果实的性状，研究表明，‘中蕉9号生长势旺盛、有较高的叶片光合势和叶面积指数，果梳保留10梳以上都能獲得高产且果指性状统一[19]，而‘南天黄的生长势最差，因此产量最低[22]。

品质和风味是影响消费者的接受程度及品种推广的最主要因素。可溶性固形物是香蕉果实一项重要的品质指标，对不同香蕉品种果实可溶性固形物分析发现，‘中蕉9号果实可溶性固形物含量显著高于其他品种，这与‘中蕉9号植株生长旺盛、光合能力强、可生产较多糖类化合物有关[19]。果实硬度和单宁含量是影响香蕉口感及风味的主要因素，‘中蕉9号果实硬度及单宁含量显著低于巴西蕉，‘南天红的果实硬度及单宁含量也有较好表现。此外‘中蕉9号的维生素C含量显著低于其他品种。研究表明，植物多酚类物质与其抗病性密切相关，抗病品种植株叶片、根、茎等部位单宁含量要高于感病品种[28]。在对白菜及拟南芥的研究表明，植株中积累抗坏血酸和脱氢抗坏血酸有助于提高植株对病毒的抵抗能力[29]。本研究发现‘中蕉9号果实单宁含量及维生素C显著低于巴西蕉，可能与‘中蕉9号为高抗枯萎病品种有关，‘中蕉9号植株中的单宁及维生素含量较高，进而抑制果实中单宁和维生素C的合成，这还需进一步的研究证实。

目前关于抗枯萎病香蕉品种的研究主要集中在抗性及农艺性状方面，对于消费者对新品种香蕉果实接受程度的研究较少，特别是‘中蕉9号为杂交种，其风味较为独特，在进行推广前应进行消费者接受程度调查[18-19]。本研究随机邀请30位群众对不同品种香蕉果实的果肉色泽、气味、甜味及口感进行评价，结果表明‘南天红和‘中蕉9号感官评价表现最好，这与‘中蕉9号的硬度及单宁含量最低而可溶性固形物含量最高相关。‘中蕉4号与‘南天黄的感官评价分数与巴西蕉相近。结果说明4个抗枯萎病香蕉品种的果实均能被消费者接受。

为了更全面地对不同抗性香蕉品种进行评价，采用隶属函数法对各项指标进行隶属度计算，结果表明‘中蕉9号的单株产量、果实硬度、可溶性固形物含量、单宁含量等指标表现突出，‘南天红则在果实含水量、单宁含量及感官评价方面有较好表现。通过分析可将不同抗枯萎病香蕉品种分为3个等级，其中‘中蕉9号和‘南天红的综合评价最好，‘中蕉4号次之，‘南天黄与巴西蕉综合评价最低。田间枯萎病抗性调查结果表明，‘南天红对枯萎病的抗病能力比‘中蕉9号差[18]，因此结合对枯萎病的抗病能力及果实的综合评价，‘中蕉9号高抗枯萎病、产量高、综合评价好，可作为优异抗枯萎病品种进行进一步大面积示范推广。

参考文献

[1] Singh B， Singh J P， Kaur A， et al. Bioactive compounds in banana and their associated health benefits - A review[J]. Food Chemistry， 2016， 206： 1-11.

[2] Dale J， James A， Paul J Y， et al. Transgenic Cavendish bananas with resistance to Fusarium wilt tropical race 4[J]. Nature Communications， 2017， 8（1）： 1496.

[3] 林  妃， 孫佩光， 丁哲利， 等. 3个不同香蕉抗病品种（系）的农艺性状及产量初步比较[J]. 热带作物学报， 2019， 40（12）： 2328-2332.

[4] 金  钊， 刘菊华. 浅谈科学技术在中国香蕉产业中的作用[J]. 热带农业科学， 2018， 38（9）： 100-104.

[5] 张锡炎. 香蕉产业发展面临的重大问题和对策措施[J]. 中国果业信息， 2017， 34 （1）： 7-10.

[6] Ploetz R C. Management of Fusarium wilt of banana： A review with special reference to tropical race 4[J]. Crop Protection， 2015， 73： 7-15.

[7] 李敏慧， 苑曼琳， 姜子德， 等. 香蕉枯萎病菌致病机理研究进展[J]. 果树学报， 2019， 36（6）： 803-811.

[8] Diane M， Molina A B， Jeff D， et al. The distribution and host range of the banana Fusarium wilt fungus， Fusarium oxysporum f. sp. cubense， in Asia[J]. PLoS One， 2017， 12（7）： e0181630.

[9] Bubici G， Kaushal M， Prigigallo M I， et al. Biological control agents against Fusarium wilt of banana[J]. Frontiers in Microbiology， 2019， 10： 616.

[10] Kaushal M， Swennen R， Mahuku G. Unlocking the microbiome communities of banana （Musa spp.） under disease stressed （Fusarium wilt） and non-stressed conditions[J]. Microorganisms， 2020， 8（3）： 443.

[11] Liu Y P， Zhu A P， Tan H M， et al. Engineering banana endosphere microbiome to improve Fusarium wilt re-sistance in banana[J]. Microbiome， 2019， 7： 74.

[12] 解华云， 周洁琼， 邓筱艳. 抗枯萎病香蕉新品种引种试验[J]. 东南园艺， 2017， 5（1）： 1-3.

[13] 孙雪丽， 郝向阳， 王天池， 等. 香蕉枯萎病防控和抗病育种研究进展[J]. 果树学报， 2018， 35（7）： 870-879.

[14] 唐粉玲， 林  妃， 王安邦， 等. 香蕉新品种“中蕉9号”在海南引种试验[J]. 热带农业工程， 2018， 42（5）： 1-3.

[15] 黄素梅， 韦绍龙， 韦莉萍， 等. 8种香蕉种质对枯萎病的抗性比较与分析[J]. 热带作物学报， 2019， 40（11）： 2189-2196.

[16] 何应对， 林  妃， 王丽霞， 等. 香蕉新品种“南天黄”在琼北试验研究[J]. 中国南方果树， 2019， 48（3）： 53-56， 62.

[17] 李小泉， 苏祖祥， 韦莉萍， 等. 4个抗枯萎病香蕉品种在广西的抗性及主要性状比较[J]. 种子， 2019， 38（2）： 61-63.

[18] 陈广全， 冯声海， 钟  声， 等. 4个香蕉新品种在茂名的试种研究初报[J]. 中国热带农业， 2020（2）： 43-46.

[19] 田青兰， 刘洁云， 吴艳艳， 等. ‘中蕉9号在不同移栽期下的产量及品质比较[J]. 热带作物学报， 2020， 41（4）： 640-648.

[20] 李国良， 姚丽贤， 杨苞梅， 等. 香蕉适宜留果梳数试验研究[J]. 中国农业科技导报， 2011， 13（2）： 88-92.

[21] 许林兵， 黄秉智， 肖维强. 抗枯萎病香蕉新品种‘南天黄的特征与栽培技术要点[J]. 中国热带农业， 2016（4）： 24-27.

[22] 冯声海， 陈广全， 钟  声， 等. 中蕉4号的引种表现及高效益栽培管理技术[J]. 中国热带农业， 2019（3）： 26-28.

[23] 中华人民共和国农业部. 农作物种质资源鉴定技术规程香蕉： NY/T 1319—2007[S]. 北京： 中国标准出版社， 2007.

[24] 林雪茜， 彭  淼， 吴少平， 等. ‘中蕉9号与‘巴西蕉果实后熟过程中可溶性糖积累差异的原因分析[J]. 果树学报， 2019， 36（11）： 1524-1539.

[25] Soltani M， Alimardani R， Omid M. Evaluating banana ripening status from measuring dielectric properties[J]. Journal of Food Engineering， 2011， 105（4）： 625-631.

[26] 蘇  源， 王维民， 谌素华， 等. 不同冻藏温度对香蕉品质的影响[J]. 广东农业科学， 2017， 44（7）： 117-124.

[27] 李德友， 张少峰， 冯春莹， 等. 套袋对油梨果实生长发育及品质动态变化的影响[J]. 西北植物学报， 2018， 38（1）： 102-111.

[28] 郝  蔚， 王丽丽， 景伟文， 等. 接种落叶型黄萎病菌棉株的棉酚和单宁含量与抗病性的关系[J]. 江苏农业科学， 2016， 44（2）： 147-151.

[29] Ayaka F， Satoko T， Takahiro H， et al. Ascorbic acid accumulates as a defense response to Turnip mosaic virus in resistant Brassica rapa cultivars[J]. Journal of Experimental Botany， 2016， 67（14）： 4391-4402.

责任编辑：谢龙莲

收稿日期  2020-04-23;修回日期  2020-05-27

基金项目  广东省科技专项资金纵向协同管理省市联动项目（No. 2060503）;广东省科技创新战略专项资金（纵向协同管理方向）项目（No. KJ025）。

作者简介  何勤勤（1986—），女，硕士，助理实验师，研究方向：作物栽培生理与分子生物学。*通信作者（Corresponding author）：韩寒冰（HAN Hanbing），E-mail：hhb05@126.com。