重庆23份龙眼古树资源的果实品质分析

罗刚军，秦晓梅，李昌满，张红娜，李景明，刘阳阳，翟立峰，杜丽娜，赖 彪*

（1.长江师范学院，重庆 408000；2.泸州市农业科学研究院，四川 泸州 646000）

龙眼（Dimocarpus logan Lour）属于无患子科（Sapindaceae）龙眼属（Dimocarpus）多年生木本植物［1］，又名桂圆，在中国、泰国、越南和老挝等国家均有分布，是典型的亚热带常绿果树［2］。龙眼营养价值和药用价值较高，果肉中含有蛋白质、维生素、碳水化合物、纤维素、矿物营养元素、氨基酸和鞣质等，具有抗衰老、抗癌、养血安神和润肤美颜等功效，也有“南方小人参”之美誉［3-4］。我国是龙眼的主栽国，种植面积和产量均位居世界第一位［5］。一直以来，我国科研工作者广泛关注于实生、芽变、品种和杂交后代等龙眼资源的果实品质研究［6-8］，鲜有关于龙眼古树（树龄大于100年）果实品质的研究报道。

龙眼是重庆重要经济果树之一，已有2000多年的栽培历史，目前栽培约有1万hm2，主要分布在涪陵、永川、江津、丰都和荣昌等地。本团队近年来广泛开展了重庆地区龙眼资源的调查工作，调查发现丰都县分布有丰富的龙眼古树资源，其果实特征与栽培品种差异大，而不同古树资源间也存在着一定的差异，具有较大的挖掘价值。不同果树资源的基因具有遗传多样性，因此其果实品质可能存在着丰富的遗传变异。程大伟等［9］研究发现，巨峰、红地球等15个鲜食葡萄品种的各营养指标含量差异比较明显，苹果酸和总酚含量差异最大，而可溶性固形物和总糖表现较一致。不同种、品种或基因型的果实品质可能存在着一定差异，研究这些差异对其利用、挖掘龙眼种质资源具有重要参考价值。因此，开展龙眼古树资源的果实品质分析具有重要的理论和实际价值。

本研究以重庆市丰都县23份龙眼古树资源为材料，对其果实品质性状的差异性和综合品质进行评价分析，以期为古树龙眼资源种质创新和开发利用提供重要的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验采用了23份龙眼古树资源（树龄均大于100年），其中8份资源包括A1020、A1021、A1022、A1023、A1026、A1028、A1031和A1032，来 自 重 庆市丰都县兴义镇胜利村；15份资源包括A1036、A1037、B1091、B1092、B1093、B1094、B1095、B1096、B1097、B1098、B1099、B1100、B1101、B1102和B1103，采集自重庆市丰都县兴义镇杨柳村，分析采用2019年和2020年的果实为样本。龙眼果肉切成1 g每小块保存于-80 ℃超低温冰箱中。

1.2 试验方法

1.2.1 果实性状的测定 单果重、果皮重、种子重、果实纵径、果实横径、果皮厚度、果肉厚度和可食率分别选取20个发育正常的果实进行测定，参照郭栋梁等［10］的研究方法；可溶性固形物（TSS）含量测定采用手持式折光仪进行测量。

1.2.2 维生素C含量的测定 采用磷钼酸法进行测定［11］。测定样品前先用维生素C标准品绘制标准曲线。取1.0 g龙眼果肉，加入草酸-EDTA溶液，研磨充分之后转入10 mL离心管中，定容至10 mL刻度线，置于摇床150 r/min下摇晃15 min，静置10 min之后在5000 r/min下离心8 min。离心结束之后吸取上清液2 mL到10 mL的离心管中，依次加入偏磷酸-乙酸溶液、硫酸溶液（1∶19）和钼酸铵溶液，加入的体积分别为0.25 mL、0.50 mL和1.00 mL，摇匀，在30 ℃条件下水浴10 min，用酶标仪在760 nm波长下测定其吸光值，根据标准曲线计算出样品的维生素C含量。

图1 部分龙眼古树资源的果实

1.2.3 总糖含量的测定 采用蒽酮比色法［12］进行测定。用蔗糖作为标准样品制作标准曲线。取1.0 g龙眼果肉，研磨充分，装入10 mL离心管中，加蒸馏水定容至10 mL刻度线，沸水浴30 min，冷却后于5000 r/min下离心8 min；取0.1 mL提取液，稀释至一定倍数。在10 mL干燥离心管分别加入稀释后的待测样品提取液0.1 mL、蒽酮试剂0.1 mL和80%硫酸0.3 mL，快速摇匀，沸水浴2 min，静置冷却到室温，在620 nm波长下测定其吸光值，根据标准曲线计算出样品的总糖含量。

1.2.4 总抗氧化活力测定 参照张孟历等［13］的研究方法进行测定。测定样品前先用Trolox标准品绘制标准曲线。取1.0 g龙眼果肉，研磨充分，然后放入10 mL离心管中，加入盐酸甲醇溶液（体积比为1∶25）定容至5 mL刻度线，室温下抽提6 h，然后离心，转速为5000 r/min，时间为8 min。试验前将7 mmol/L ABTS母液与4.9 mmol/L过硫酸钾溶液按1∶1比例混合（体积比）后，室温避光保存6 h；用75%乙醇稀释ABTS溶液使OD734=0.70±0.002，然后取ABTS溶液4 mL于离心管中，再加入稀释后的果实提取液1 mL，快速摇匀，室温反应5 min，立即测定在波长734 nm处的吸光值。根据标准曲线计算出样品的总抗氧化活力。

1.2.5 多酚含量的测定 多酚含量采用分光光度计法进行测定［14］。用没食子酸标准品绘制标准曲线。取1.0 g龙眼果肉，加入60%乙醇研磨充分后转移至10 mL的离心管中，定容至10 mL，浸提（摇床100 r/min）30 min，再用60%乙醇定容至10 mL，然后离心，转速为5000 r/min，时间为8 min。在10 mL离心管中加入1 mL提取液、1 mL蒸馏水、1 mL显色剂（FD）和1.5 mL 7.5%碳酸钠溶液，充分摇匀，显色1 h后用酶标仪在765 nm波长下测定其吸光度。

1.3 数据统计与分析

利用Excel 2016软件，对果实品质性状的均值、标准差及变异系数进行统计分析，利用SPSS 25.0软件进行相关性分析、聚类分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 龙眼古树资源的果实品质性状及差异分析

23份龙眼古树资源的13个果实品质性状见表1。其中B1102的单果重最大，为11.76 g；A1031的果皮最轻，为1.04 g；A1036的种子最小，为1.06 g；A1037的果实纵径、横径和果肉厚度最大，分别为2.66 cm、2.84 cm和6.31 mm；A1020的 果 皮 最薄，为0.37 mm；B1094的可食率最高，为66.76%；B1098的可溶性固形物含量最高，高达26.10%，具有较高的利用价值；B1100的维生素C含量、多酚含量和总抗氧化活力最高，分别为88.46 mg/100 g、85.74 mg/100 g和263.23 mmol TEAC/100 g；B1098的总糖含量最高，为181.37 mg/g。

表1 23份龙眼古树资源的果实品质性状表现

由表2可知，单果重为5.33~11.76 g，果皮重为1.04~2.05 g，种 子 重 为1.06~2.35 g，果 实 纵 径 为2.11~2.66 cm，果实横径为2.16~2.84 cm，果皮厚度 为0.37~1.08 mm，果 肉 厚 度 为1.6~6.31 mm，可食率为41.90%~66.76%，可溶性固形物含量、维生素C含量、总抗氧化活力、多酚含量、总糖含量 分 别 为19.23%~26.10%、22.88~88.46 mg/100 g、116.49~263.23 mmol TEAC/100 g、24.92~85.74 mg/100 g、118.41~181.37 mg/g。13个果实品质性状的变异系数范围在6.87%~35.92%之间，变异系数从大到小依次为：维生素C含量>果肉厚度>多酚含量>总抗氧化活力>果皮厚度>单果重>种子重>果皮重>总糖含量>可食率>可溶性固形物含量>果实横径>果实纵径。其中，维生素C含量、果肉厚度和多酚含量的变异幅度较大，变异系数分别为35.92%、34.96%和31.01%，均大于31%，具有较大的改良潜力；果实纵径和横径的变异系数均小于9%，表明古树资源的果实大小变异相对较小。

表2 13个果实品质性状的变异分析

2.2 相关性分析

由表3可知，单果重与果皮重、种子重、果实纵径、果实横径、可食率（0.854**、0.594**、0.862**、0.934**、0.746**）呈极显著正相关（P＜0.01），与果肉厚度（0.470*）呈显著正相关（P＜0.05）。果皮重与果实纵径、果实横径（0.754**、0.798**）呈极显著正相关，与种子重、果肉厚度、可食率（0.462*、0.494*、0.517*）呈显著正相关。种子重与果实纵径、果实横径（0.700**、0.693**）呈极显著正相关，与可溶性固形物含量（-0.546**）呈极显著负相关。果实纵径与果实横径（0.920**）呈极显著正相关，与果肉厚度、可食率（0.453*、0.500*）呈显著正相关。果实横径与可食率（0.590**）呈极显著正相关，与果肉厚度（0.473*）呈显著正相关。可溶性固形物含量与总糖含量（0.723**）呈极显著正相关，与维生素C含量（0.491*）呈显著性正相关。维生素C含量与总抗氧化活力（0.466*）呈显著性正相关。多酚含量与维生素C含量、总抗氧化活力（0.594**、0.603**）呈极显著正相关。

表3 13个果实性状的相关性分析

2.3 聚类分析

将果实性状结果进行标准化转化后，采用平均联接（组内）对23份龙眼古树资源的13个果实性状进行系统聚类分析，结果如图2所示。在欧氏距离21左右可以将23份试验材料聚类为3大类，其中第Ⅰ类群包括10份资源，分别为A1022、A1023、A1026、B1091、B1092、B1093、B1096、B1097、B1098和B1100，该类群具有可溶性固形物含量、维生素C含量、总抗氧化活力、多酚含量和总糖含量高的特点，营养品质较好，可以直接应用或作为杂交育种亲本进一步利用。第Ⅱ类群包括5份资源，该类群的果实小、果实品质较差。第Ⅲ类群包括8份资源，分别为A1020、A1021、A1028、A1032、A1037、B1094、B1095和B1102，其特点是单果重、果实纵径和果实横径大、果肉厚、可食率高，可作为亲本用于龙眼新品种的选育。

图2 23份龙眼古树资源基于13个果实性状的聚类分析

2.4 主成分分析

由表4可知，提取了4个主成分，特征值均大于1，累积贡献率为79.240%，表明这4个主成分包含了龙眼古树资源果实品质性状的主要信息。主成分1特征值为5.060，贡献率为38.920%；主成分2特征值为2.919，贡献率为22.451%；主成分3特征值为1.235，贡献率为9.498%；主成分4特征值为1.088，贡献率为8.370%。

根据因子旋转后的载荷矩阵可知，果实横径（0.971）、单果重（0.942）、果实纵径（0.931）、果皮重（0.827）、种子重（0.722）和可食率（0.578）在主成分1上有较大的贡献率；总抗氧化活力（0.754）、维生素C含量（0.715）、多酚含量（0.686）和可溶性固形物含量（0.670）在主成分2上有较大的贡献率；总糖含量（0.582）在主成分3上有较大贡献率；果皮厚度（0.791）在主成分4上有较大的贡献率。

将龙眼古树资源果实各项指标标准化后，计算各主成分得分，并以各主成分方差贡献率为权重，构建龙眼干品质综合评价得分函数：

根据果实品质性状综合得分公式，对23份龙眼古树资源的果实品质进行综合评价，结果如表5所示。其中9份资源的综合果实品质较优，得分从 高 到 低 依 次 为A1037、B1102、B1094、B1095、B1093、A1021、B1098、B1092和B1100，可以进一步用于龙眼新品种的改良。

3 小结与讨论

不同类型果树资源的果实品质存在一定的差异，与其遗传物质和基因型有着密切关系［15-16］。本研究通过对重庆市丰都县23份龙眼古树资源的13个果实品质性状进行分析，发现其果实品质性状具有丰富的遗传变异，变异系数在6.87%~35.92%之间；果肉厚度、多酚和维生素C含量的变异程度最大，变异系数均在31%以上。而维生素C含量的变异系数高达35.92%，这与韩冬梅等［17］的研究结果类似，表明不同龙眼古树资源果实维生素C含量具备丰富的遗传变异和挖掘潜力，可通过杂交育种技术加以利用。果实纵径和横径这2个性状指标变异范围较小，变异系数均在9%以下，这与黄爱萍等［18］对龙眼种质资源果实性状多样性的分析结果一致，表明23份龙眼古树资源的果实大小变异幅度小。尽管可溶性固形物含量的变异系数仅为9.24%，但有7份资源可溶性固形物的含量均超过了24%，远超栽培品种，极具利用和开发价值。

表4 13个果实品质性状的主成分分析

表5 23份龙眼古树资源果实品质性状的综合评判结果

龙眼古树资源的果实性状受多个基因的调控，且不同果实性状之间具有一定的相关性。本研究通过相关性分析发现：单果重与果实纵径、果实横径和可食率呈极显著正相关；多酚含量与维生素C含量和总抗氧化活力呈极显著正相关；固形物含量和总糖含量呈极显著正相关。可见，同类指标的相关性更为密切，不同类型指标的相关性较差、无明显规律［17，19］。因此，有必要对古树资源不同类型的果实品质性状进行综合全面的评价。

聚类分析可以有效地反映植物资源之间的遗传距离，用于资源分类［20］。本研究通过聚类分析法将23份龙眼古树资源分为3大类群，表明丰都县不同古树资源的果实品质存在一定的差异。而主成分分析法通常用于植物种质资源的综合评价和优异资源的筛选［21-22］。通过主成分分析，筛选出了综合得分最高的9份资源，其中B1092、B1093、B1098和B1100属于第Ⅰ类群，可溶性固形物、维生素C、总抗氧化活力、多酚和总糖含量较高，可作为高营养价值育种中间材料；A1037、B1102、B1094、B1095和A1021属于第Ⅲ类群，单果重、果实纵横径、果肉厚度和可食率指标良好，可进一步用于DUS测试或杂交育种亲本。

综上所述，重庆丰都县23份龙眼古树资源间的果实营养品质存在着较大差异，一些资源的果实营养品质优异，筛选出了9份果实品质优良的资源，具有一定开发利用价值，研究结果为龙眼古树资源的利用提供了一定的科学依据。