湛江地区38个龙眼品种果实重要品质综合评价

王佳卉,刘丽琴,胡小文,王一承,胡桂兵,石胜友,4

(1 华南农业大学园艺学院,广州,510640;2 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室,广东湛江,524091;3 广东海洋大学滨海农业学院,广东湛江 ,524088;4 岭南师范学院生命科学与技术学院,广东湛江,524048)

龙眼(DimocarpuslonganaLour.)为无患子科(Sapindaceae)龙眼属(Dinocarpus)植物。我国是龙眼的原产中心,种植面积和产量均位居世界第一[1]。但随着中国—东盟自由贸易区正式启动,我国的龙眼产业受到东盟国家(尤其是泰国)的影响,市场竞争力被严重削弱[2-3]。根据中国海关信息网的数据,2022年1—7月我国龙眼及制品的进口额3.03亿美元,出口额0.04亿美元,贸易逆差近3亿美元。为提高龙眼在国内外贸易中的竞争力,培育出大果型优质龙眼新品种必然是我国龙眼育种的重要目标之一。

果树种质资源鉴定和评价是种质资源有效利用的前提,重要性状评价与鉴定一直是育种工作的重要组成部分。果实品质性状的评价是龙眼种质资源的表型鉴定的重要内容,也是筛选优异种质材料的重要依据[4]。有关龙眼果实品质性状评价已有报道,但大部分研究所涉及的品种或品质指标数量较少,不够系统和深入[5-6]。核心评价指标的筛选和综合评价方法的应用对于科学评价龙眼果实品质具有重要意义。主成分分析在果树品质指标中应用广泛,其中利用主成分得分对果实品质进行综合评价尽管已应用于梨[7]、海棠果[8]、杧果[9]、果桑[4]、核桃[10]等多种果树,而在龙眼重要果实品质性状的研究中鲜见报道。本研究以湛江地区38个龙眼品种为试材,对19个果实重要品质指标进行比较分析、主成分分析以及综合评价,为构建龙眼果实评价体系提供数据支撑,为优质龙眼新品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

共38个龙眼品种,均种植于中国热带农业科学院南亚热带作物研究所龙眼育种圃,其生长结果期间的管理水平一致。于2020年7-8月果实成熟时,采摘成熟度一致的完整果穗,剔除烂果、坏果、畸形果,装入密封袋,带回实验室待测。参考《热带、南亚热带果树种质资源数据质量控制规范》中龙眼成熟期标准采收,根据湛江地区气候特点,材料包含早熟(7月上旬)、中熟(7月中旬)和晚熟(7月下旬至8月)3种类型。具体品种名称及采样时间见表1。

表1 38个龙眼品种名称及采样时间

1.2 测定方法

测量指标包括:果实质量、果实纵径、果实横径、果形指数、果核质量、果核纵径、果核横径、核形指数、果皮厚度、果皮质量、果肉质量、果肉厚度、可食率、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、糖酸比和固酸比等共19个指标。每个样品随机取20个果实用于指标测定。

其中,单果质量、果核质量及果皮质量用电子天平测定;果实纵横径、果核纵横径、果皮及果肉厚度用数显游标卡尺测量,果实与果核纵横径需沿中心方向测量,果皮与果肉厚度测量中部位置,左右各测1次,取平均值;可溶性固形物含量用手持式糖度计测定;果肉质量=单果质量-果皮质量-果核质量;可食率=(果肉质量÷单果质量)×100%;果形指数=果实纵径/果实横径;核形指数=果核纵径/果核横径。各指标重复10次。

用蒽酮比色法测定可溶性糖含量,指示剂滴定法测定可滴定酸含量,2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量;糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量;固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。各指标重复3次。

1.3 数据处理与统计分析

用Excel 2020对实验数据进行统计整理,用SPSS 26.0计算性状指标的均值、标准差、主成分分析及综合得分。

2 结果与分析

2.1 果实质量、大小与果形指数

38个龙眼品种单果质量、果实纵横径和果形指数见表2,38个龙眼品种的平均单果质量为6.87～18.38 g,其中“桂香”最小,“大乌圆”最大。果实横径为21.67～34.83 mm,果实纵径为21.09～32.12 mm,其中,“凤梨朵”的果实纵横径均为最小,“大乌圆”果实纵横径均为最大。果形指数为0.88～1.04,其中,“东莞二号”最小,果实呈扁圆形,“古山二号”最大,果实呈近圆形。

2.2 果核质量、大小与核形指数

38个龙眼品种果核质量、果核纵横径和核形指数见表3,38个龙眼品种的果核质量为0.98～2.83 g,果核横径为11.35～17.40 mm,果核纵径为11.92～17.95 mm,其中,“桂香”的果核质量与果核纵横径均为最小,“大乌圆”的果核质量与果核纵横径均为最大。果核指数为0.92～1.21,“良庆二号”最小,“八一早”最大。

2.3 果皮质量与厚度、果肉质量与厚度及可食率

38个龙眼品种果皮质量与厚度、果肉质量与厚度及可食率见表4,38个龙眼品种的果皮质量为1.11～2.95 g,果皮厚度为0.55～1.31 mm,其中,“康坛”和“中山脆肉”的果皮最轻,“大乌圆”的果皮最重,“郊滨早熟”的果皮最薄,而“西埔本”的果皮最厚。果肉质量为3.19～12.60 g,果肉厚度为1.88～4.69 mm,可食率为40.70%～68.56%,其中,“轻巧柴螺”的果肉质量、果肉厚度和可食率均为最小,果肉质量最大的是“大乌圆”(12 g以上),果肉厚度最大的是“冬宝九号”(4 mm 以上),可食率最大的是“大乌圆”,但38个龙眼品种的可食率均未超过70%。

表4 38个龙眼品种果皮质量与厚度、果肉质量与厚度及可食率

2.4 果肉内在品质

38个龙眼品种果肉内在品质指标见表5,38个龙眼品种的可溶性固形物含量为10.37%～23.57%,“兴旺一号”最低,“那岭”最高,其次是“石峡”(“那岭”和“石峡”均超过23%);可溶性糖含量为7.54%～21.02%,“兴旺一号”最低,“那岭”最高,其次是“石峡”;可滴定酸含量为0.05%～0.11%,“兴旺一号”和“华农早”最低,“东壁”最高;维生素C含量差异较大,为0.04～0.93 mg/g,“青壳宝圆”最低,“桂明一号”最高;糖酸比为131.67～297.37,固酸比为175.80～359.53,“轻巧紫螺”的糖酸比和固酸比均为最低,而“早白蕉”的糖酸比和固酸比均为最高。

表5 38个龙眼品种果肉内在品质指标

2.5 果实重要品质主成分分析

对湛江地区38个龙眼品种的19个果实重要品质性状进行主成分分析(见表6),主成分特征值大于1的4个主成分累积方差贡献率达83.850%,因此可将19个品质指标综合为4个互相独立的因子。其中,第1主成分(PC1)贡献率为35.074%,主要代表果实风味(可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比)、果核质量与大小(果核横径和纵径)和果皮质量等指标,其中果实风味相关指标为正相关,果核质量与大小(果核纵横径)和果皮质量均为负相关。果实风味指标中,可溶性固形物含量和可溶性糖含量具有较大的正系数,分别为0.908和0.909(见表7);第2主成分(PC2)贡献率为25.886%,代表了果实大小(单果质量、果实纵横径)、果肉含量(果肉质量、果肉厚度和可食率)和维生素C含量,全部指标均为正相关,其中单果质量和果肉质量具有较大的正系数,分别为0.899和0.973;第3主成分(PC3)贡献率为12.513%,主要代表果形指数和核形指数指标,均呈正相关,其中果形指数的相关性最大(0.906);第4主成分(PC4)贡献率为10.377%,代表了果皮厚度,相关性系数为0.810,且与PC1和PC2具有一定的负相关关系。

表6 各性状主成分的特征向量及贡献率

不同龙眼品种品质性状的主成分得分见表8,“石峡”“中山脆肉”和“桂香”的PC1得分较高,分别为9.88、9.42和7.52;“大乌圆”“兴旺一号”和“储良”的PC2得分较高,分别为14.18、5.59和5.30;“古山二号”“八一早”和“中优一号”的PC3得分较高,分别为4.09、40.9和3.57;“东壁”“早白蕉”和“储良”的PC4得分较高,分别为3.89、3.52和2.53。综合以上4个主成分的得分,湛江地区38个龙眼品种的品质综合排名前5的分别是:“石峡”“古山二号”“早白蕉”“中山脆肉”和“储良”。

表8 38个龙眼品种重要品质主成分得分

2.6 龙眼果实重要品质指标之间及与成熟期相关性分析

38个龙眼品种果实品质指标之间及与成熟期相关性分析见表9,龙眼成熟期与果实品质各项指标之间均无明显的相关关系。龙眼单果质量与果实横径、果实纵径、果核质量、果核横径、果核纵径、果皮质量、果肉质量均存在极显著正相关(p<0.01),其中与果实横径、纵径和果肉质量的相关系数最大,分别为0.962、0.947和0.960;果实纵、横经与果核纵、横经之间均存在极显著相关关系;果形指数与核形指数呈显著正相关(r=0.351,p<0.05)。果核质量与果核横径、果核纵径呈极显著正相关(0.832和0.901),与单果质量、果实横径和果实纵径呈中度正相关(0.640、0.601和0.610)。果皮厚度与果皮质量呈极显著正相关(0.718),与可食率呈极显著负相关(-0.454)。果肉质量与果肉厚度和可食率呈极显著正相关(0.435和0.592)。可溶性固形物含量与可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比呈极显著正相关,相关系数分别为0.951、0.467、0.678和0.640。维生素C含量与果肉厚度显著负相关(-0.341),与可溶性固形物含量、可溶性糖含量显著正相关(0.359和0.353)。综合所述,龙眼果实品质的各指标间表现出不同程度的相关性。

表9 38个龙眼品种果实品质指标之间及与成熟期相关性分析

3 讨论与结论

种质资源是果树种质创新的重要基础,资源评价是种质资源有效利用的前提,果实品质是衡量一个品种商品性的重要标准,同时也是育种材料的选择与产品开发的重要参考依据。对果实品质进行科学的评价与分类,是果树种质整理和新品种选育的前提之一[11]。胡志群等[5]对12个龙眼果实品质进行比较,认为“双孖木”和“东壁”的果实综合品质表现最好。陈秀萍等[12]连续 3 年对40份龙眼种质的果实性状进行测定与稳定性评价。郭栋梁等[13]对34个龙眼种质资源的25个果实性状进行遗传多样性分析和聚类分析,最终将34个品种共聚为7类。李建光等[14]对广州地区引进的19个龙眼品种的果实品质进行了评价与分类研究,运用分层聚类法,依据各品质指标将品种划分为3类。马若寒等[15]对重庆6个龙眼主栽品种的果实品质进行分析,结果表明“储良”和“油潭本”是适宜重庆地区栽培的优质鲜食品种。罗舒文等[16]对龙眼“华农早”与荔枝“紫娘喜”的远缘杂交后代的果实品质性状多样性分析,发现该群体中有3株F1子代的单果质量超过12 g。本研究对湛江地区38个龙眼品种的果实重要品质性状进行测量与分析,发现其中6个品种(“大乌圆”“兴旺一号”“东宝九号”“双孖木”“红坊”和“储良”)的单果质量大于11 g,但“兴旺一号”“东宝九号”和“大乌圆”的可溶性固形物含量不高(<18%),这些品种可作为大果资源,为龙眼育种提供材料;而“双孖木”“红坊”和“储良”的单果质量、可食率和可溶性固形物含量均较高,可作为优质的鲜食品种。此外,“石硖”和“古山二号”果实大小适中(分别为8.68 和10.11g),果肉较厚(> 4 mm),可溶性固形物含量较高(>21%),也适合作鲜食品种。果实的糖酸比是衡量风味的重要因素,“那岭”和“早白蕉”的糖酸比较高,比值高于280。上述材料可作为提高果实大小、甜度,丰富果实风味的优良育种材料。果实品质的好坏主要取决于品种、立地条件、栽培技术和管理措施等多方面的综合作用。本研究所有材料为立地条件、栽培技术、管理措施一致的样品,因此,果实品质性状的差异充分反映了其遗传背景的多样性[17]。

由于38份龙眼材料的果实外观颜色和果肉颜色差异不显著,故未对此项指标进行测量。对龙眼19个果实重要品质指标和成熟期的相关性进行分析发现,龙眼单果质量与果实纵横径、果核质量、果皮质量、果肉质量等指标存在极显著正相关关系,果核大小与果实大小之间相关性较强,核形指数与果形指数呈显著正相关。果肉质量与果肉厚度和可食率呈极显著正相关。可溶性固形物含量与可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比和固酸比呈极显著正相关。除成熟期外,龙眼果实品质的各指标间表现出不同程度的相关性,说明19个指标间存在信息的部分重叠,有必要开展主成分分析,对龙眼果实品质性状降维归类。同时应用主成分分析法对各项指标进行赋值评分,能够较为客观、全面地对不同种质资源进行综合评价。薛鑫等[18]对“蜀冠”ד大乌圆”群体的65个杂交后代的果实品质性状进行主成分分析,果实大小(果实纵径、横径、质量)、可食率、可溶性固形物含量、成熟期和果肉风味5个主成分的累积贡献率为87.50%。马若寒等[15]将重庆6个主栽龙眼品种的果实品质指标进行主成分分析,提取了果实与果核大小、果形指数与可食率和可溶性固形物含量3个主成分,累积贡献率超过95%。罗刚军等[6]对重庆23份龙眼古树资源的果实品质进行主成分分析,提取了4个主成分,累积贡献率为79.240%。郭栋梁等[19]在对龙眼果实性状评价指标主成分分析,提取的主成分多达15个,累积贡献率为85.956%,包括单果质量、果形指数、可食率及肉厚率。本研究对38个龙眼品种的19个果实品质性状进行主成分分析,共提取4个主成分,累积贡献率为83.850%,其中果实风味、果实大小与果肉含量、果形与核形指数和果皮厚度等4个综合性状是主要的品质性状。但在实际评价中果形指数、核形指数和果皮厚度一般不作为重要的指标,除去此两项指标外,其余指标与实际价值判断要求基本相符。根据4个主成分综合分析结果,在湛江地区“双孖木”“红坊” “储良”“石峡”和“古山二号”的品质较好,推荐种植。