◎ 张瑞敏,吴平治,樊正炎,朱从一,黄永敬,张 曼,曾继吾
(广东省农业科学院果树研究所,农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室,广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广东 广州 510640)
沙田柚是我国优良的柑橘品种,在我国广西壮族自治区、广东省、湖南省、四川省、浙江省等地方广泛种植。其中梅州更是被誉为“中国金柚之乡”,其沙田柚栽培面积超过20 000 hm2,为梅州产业兴旺和果农增收致富发挥了重要作用。近年来,沙田柚因果实品质参差不齐而饱受诟病,成为制约产业高质量发展的重要因素之一,因此,提升沙田柚果实的品质是急需解决的问题。
沙田柚自花授粉亲和性差,生产上常通过配置授粉树来提高产量和果实的品质[1]。不同基因型花粉授粉后,花粉基因型直接影响种子与果实发育及表型特征,从而具有花粉亲本表型性状的现象称为花粉直感[2-3]。花粉直感现象的研究对以果实或种子为主要收获对象的果树生产有重要意义,可为生产上授粉品种的选配等提供科学参考。近年,花粉直感现象在蓝莓[4]、苹果[5]、火龙果[6]等多种果树上应用都有报道。有研究表明清见桔橙与福橘存在明显的花粉直感现象[7-8],但关于沙田柚花粉直感的相关研究报道较少。沙田柚生产上采用酸柚作为主要的授粉品种,授粉后可显著提高沙田柚的座果率,但发现酸柚授粉后存在果实偏大、果皮粗厚且果实带明显苦味等缺点,需要进一步优化。本文以沙田柚为母本,选用5 种花粉进行授粉处理,以自然授粉为对照,研究不同品种的柚花粉对沙田柚果实外观和内在品质的影响,探索沙田柚的花粉直感效应,以期为沙田柚品质改良提供科学依据。
试验在梅州市梅县区松口镇到车村的试验基地进行。试验果园种植面积约3.33 hm2,果园内均为沙田柚,砧木为酸柚,树龄为10 年,树高为2.5~3.0 m,平均行距为5.0 m,平均株距为4.5 m,树冠约为4.0 m×3.5 m。
于3 月初花期分别采集蜜柚、水晶柚、梅花早、暹罗柚和酸柚5 个柚类品种处于气球期的花蕾,用镊子取出成熟的花药置于硫酸纸上,并在37 ℃的烘箱内烘12 h,待花粉完全散出后,收集装入棕色磨口瓶中,密封放入4 ℃冰箱备用。待果园内沙田柚处于盛花期时,分别将上述花粉作为授粉品种对沙田柚进行人工授粉,并做好标记,以沙田柚自然授粉为对照,每个组合重复50 个花序,对照重复100 个花序。待10 月下旬果实成熟时,随机采集8 个成熟果实。
1.3.1 外观品质指标的测定
用0.01 g 电子计重天平分别测定单果重和可食率,用游标卡尺测量果皮厚度、果实纵径和横径,并计算果形指数。
1.3.2 内在品质指标的测定
参照《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》(NY/T 2637—2014)测定果汁可溶性固形物含量;参照《水果及制品可溶性糖的测定3,5-二硝基水杨酸比色法》(NY/T 2742—2015)测定可溶性糖含量;参照GB 12456—2021 测定可滴定酸含量;参照《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》(GB 5009.86—2016)测定维生素C 含量。
由表1 可知,酸柚花粉授粉后其果实横径最大为(135.62±1.16)mm,与梅花早、水晶柚、自然授粉的沙田柚果实横径有显著差异。红肉蜜柚授粉的沙田柚果实纵径最长为(185.88±2.99)mm,暹罗柚授粉的沙田柚果实纵径最短为(170.51±6.09)mm,二者具有显著差异。但6 种花粉授粉的沙田柚果实,其果形指数无显著差异。
表1 5 种不同花粉对沙田柚果实外观品质的影响表
沙田柚果实顶部有颈是其特征之一,颈的长短粗细是影响其美观和果实品质的因素之一。结果显示,自然授粉后的沙田柚果颈最粗,颈粗为(77.81±1.95)mm,颈长为(51.20±1.43)mm。水晶柚、梅花早授粉后,颈粗、颈长均低于其他处理组。花粉直感也影响沙田柚的单果重,与自然授粉相比,所有异花授粉果实单果重均显著增加,其中,水晶柚花粉授粉后果重最轻为(0.85±0.04)kg,酸柚授粉的单果重最重为(0.96±0.02)kg。果皮厚度影响果实鲜食时剥皮的难易程度,也是消费者评价沙田柚品质优劣的重要特征。试验发现,异花授粉对沙田柚的果皮厚度也有显著影响。与自然授粉相比,异花授粉后果皮厚度均下降,其中最薄的是梅花早为(7.29±1.41)mm,其次为水晶柚,为(9.48±2.94)mm。综合外观性状发现,沙田柚授水晶柚花粉后,果实的外观品质好,且果皮较其他处理薄,可食率相对较高。
由表2 可知,不同花粉授粉后,沙田柚果实内在品质差别较大。维生素C 含量的排列为水晶柚>自然授粉>梅花早>暹罗柚>酸柚>红肉蜜柚。分析发现异花授粉降低了沙田柚果实的可溶性糖含量,可溶性糖含量的排列为自然授粉>水晶柚>暹罗柚>酸柚>红肉蜜柚>梅花早;不同处理组果实的可溶性固形物含量也略有差异,可溶性固形物含量的排列为水晶柚>自然授粉>暹罗柚>红肉蜜柚>酸柚>梅花早;有机酸含量的排列为梅花早>水晶柚>暹罗柚>酸柚>红肉蜜柚>自然授粉;糖酸比是果实口感的一个重要指标,糖酸比值越大,口感越甜,糖酸比的排列为自然授粉>水晶柚>红肉蜜柚>酸柚>暹罗柚>梅花早。
表2 5 种不同花粉对对沙田柚果实内在品质的影响表
试验测定了沙田柚果实纵径、横径、顶部颈粗、颈长、单果重、果皮厚度和可食率等外观品质,以及维生素C、可溶性糖、可溶性固形物和有机酸等内在品质指标,结果表明,沙田柚自花授粉后,果实表现为果颈长且粗,整果表皮粗糙,单果平均重量轻,但对其内在果实品质无显著影响,甚至糖酸比达到最高,口感较甜。果实形状、果皮厚度及单果重是评价果实外观品质及产量的重要标准。异花授粉提高了沙田柚的单果重,降低了果皮厚度,但对果形无显著影响,这一结论与王琦等[7]、李艳民等[8]的研究结果相同。但黄永敬等[9]研究表明清见桔橙经不同花粉授粉后其单果重多降低,对果皮厚度无显著影响。这一差异可能与不同柑橘品种,其花粉直感现象不同相关。花粉直感也影响果实的内在品质[10-12]。本试验发现异花授粉后,除水晶柚授粉后的果实内维生素C 和可溶性固形物含量提高外,其他授粉处理与对照相比均略有下降,说明并不是所有花粉都能引起显著正向的花粉直感效应,这一研究结果与在‘阿斯’苹果[13-14]、梨[15-16]、北高丛蓝莓[4]以及油茶[17]等的授粉试验结果一致。有研究表明,果实发育初期,异花授粉后果实的生长素、赤霉素和细胞分裂素等明显高于自花授粉[18],激素对果实生长发育等具有重要作用,激素水平的差异可能是造成上述现象的成因。
综合5 种花粉对沙田柚外观和内在品质来看,水晶柚可能是沙田柚最理想的授粉品种。水晶柚原产于马来西亚[19],在我国海南引种成功后,陆续在我国云南省瑞丽市和广东省梅州市等地种植,因果肉晶莹剔透,貌似水晶而得名,具有皮薄肉厚、汁水多、无籽、甜度适中以及有清香味等特征。其皮薄和蒂部微凹等特征可能是用其花粉授粉后沙田柚果实出现皮薄和颈部缩小等现象的主要原因。
目前,生产上主要以酸柚作为沙田柚的授粉树,可能与酸柚授粉后沙田柚果实单果重增加和产量提高有关。近年来,由于现代家庭规模逐渐缩小,果型大的水果品种均在向小个头以及高品质方向发展,如西瓜等。目前沙田柚果太大,果皮太厚,果实品质不稳定已成为较多消费者不愿采购或少采购的主要原因之一。因此,通过果园授粉树的改变,获得小果、薄皮和高品质的沙田柚,可能是未来适应沙田柚品种选育和市场营销的主要方向。本文研究结果将为沙田柚品质提升提供更多参考,但由于此结果仅分析了一年试验数据,后续仍需更多详尽研究。