不同授粉品種對紅心獼猴桃東紅果實品質的影響
作者：韓飛 李大衛(wèi) 劉小莉 鐘彩虹
【摘要】：[目的]研究不同授粉品種對東紅獼猴桃授粉后果實品質的影響。
[方法]以武漢植物園選育的雄性品種磨山雄1號、磨山雄2號、M3611和M3647對紅心獼猴桃東紅進行人工授粉試驗，研究其授粉后果實的大小、形狀、顏色、風味及營養(yǎng)成分的差異。
▲國內經常使用的獼猴桃授粉方法
[結果]紅心獼猴桃東紅接受不同雄性品種的花粉授粉后，其坐果率，采收期的單果重，軟熟期的色度、總糖、總酸、維生素C等呈顯著性差異。4個雄性品種中，以磨山雄2號和M3611授粉的果實品質較佳，外果皮金黃色，內果肉紅色，果實風味佳。
[結論]4個雄性品種與紅心獼猴桃東紅授粉后，以M3611表現(xiàn)最佳，其次是磨山雄2號。
獼猴桃在上世紀初經新西蘭引種馴化并大規(guī)模產業(yè)化以來，歷經百年發(fā)展，已經在亞洲、歐洲、大洋洲及美洲形成近24.5萬公頃的種植規(guī)模、數(shù)百億的年產值。中國在上世紀70年代末開始獼猴桃的大規(guī)模引種、馴化及產業(yè)化；短短三十余年已經成為世界種植面積最大(45%)和產量(27%)最高的國家。然而，中國獼猴桃產品的品質與新西蘭等發(fā)達國家相比仍存在差距，中國獼猴桃科研必須重視獼猴桃品質影響因素研究。
▲各地大量建設獼猴桃園區(qū)，也是造成近年獼猴桃售價逐年下降的原因之一
植物花粉在授粉當年內直接影響受精形成的種子或果實的現(xiàn)象稱為花粉直感。前期樹莓、藍莓和黑寶石李等果樹的研究多次證實了花粉直感效應對種子或果實內、外品質及其他性狀存在著顯著影響。在獼猴桃中，陳慶紅等研究發(fā)現(xiàn)，不同品種花粉的直感作用導致獼猴桃果實中可溶性固形物、維生素C含量均呈現(xiàn)明顯的差異，例如，‘五峰9號’授粉的‘金魁’獼猴桃可溶性固形物含量達24%~24.5%，而用‘五峰14號’授粉的果實可溶性固形物含量僅為17.5%~20%。齊秀娟等選用4種花粉對3個獼猴桃品種進行人工授粉研究發(fā)現(xiàn)，獼猴桃的單果質量、橫徑、縱徑、果形指數(shù)和果實形狀等表現(xiàn)出明顯的花粉直感效應，但果柄分離難易未表現(xiàn)出花粉直感效應。新西蘭科學家Seal等研究發(fā)現(xiàn)，美味獼猴桃的花粉能提高黃肉獼猴桃‘Hort16A’的單果重。目前，伴隨著商品價值更高的紅肉獼猴桃的推廣，研究花粉直感對紅肉獼猴桃果肉顏色及品質的影響無疑具有重要意義。
▲東紅獼猴桃
‘東紅’(原代號H-2)是中國科學院武漢植物園經過15年，從紅陽實生后代中選育的早熟耐貯優(yōu)質紅肉獼猴桃新品種，于2012年通過國家林木品種審定委員會審定，審定號國 S-SV-AC-031-2012”。于2012年授權聯(lián)想佳沃進行全球商業(yè)開發(fā)。本研究利用不同花粉開展授粉試驗，研究獼猴桃花粉直感效應對‘東紅’果實品質的影響，進而探討紅肉獼猴桃雄性品種選育等產業(yè)相關問題。
▲近年開始使用的大型電動獼猴桃授粉設備
1材料與方法
1.1實驗材料及實驗方案
本實驗開展基地為位于湖北省武漢市武昌區(qū)的國家獼猴桃種質資源圃；供試雌性品種為中國科學院武漢植物園選育紅肉獼猴桃專利品種‘東紅’，授粉品種(系)采用武漢植物園選育的雄性品種(系)‘磨山雄1號’，‘磨山雄2 號’，‘WM3611’和‘WM3647’。采用的方案為：在10棵‘東紅’植株上分別選取4根枝蔓，利用4個雄性品種(系)分別對同一植株的4根枝蔓上的雌花授粉，研究不同雄性品種花粉對‘東紅’果實的品質影響。
▲盛花期的獼猴桃果園人工輔助授粉
為保證實驗的一致性及精確性，獼猴桃授粉實驗采取開花前統(tǒng)一套袋，在2012年和2013年的4月22日、23日和25日分3次充分給所有的實驗株系授粉；統(tǒng)一在9月14日采收。其中，坐果率在授粉后15天統(tǒng)計；采收時的單果重、硬度、可溶性固形物、果形指數(shù)(果實縱徑/橫徑)于9月14日采收當天測定；軟熟期的可溶性固形物、硬度、色度、糖、酸和維生素C值在果品充分軟熟后測定。
▲磨山系獼猴桃公樹
1.2 果實品質測定方法
1.2.1取樣方法:不同雄性品種授粉的每一個枝蔓上采取30個果實。
1.2.2 測定方法:
果實大小:采用游標卡尺測定果實的縱、橫、側徑；果實重量：采用數(shù)顯式電子天平測定；硬度：采用FT327硬度計測定；
果肉色度:采用CR-400色差儀測定；可溶性固形物：采用PAL-1折光儀測量：
維生素C：采用國標(GBT5009.86-2003)的2，4-二硝基苯肼法測定；淀粉：采用國標(GBT5009.9-2008)的酸水解法測定；
總糖和總酸：采用國標(GBT5009.7-2008)直接滴定法測定。
1.3分析方法
本實驗采用Excel統(tǒng)計軟件包計算數(shù)據的平均值；進一步采用SPSS19.0軟件對試驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析，采用ANOVA統(tǒng)計分析進行顯著性檢驗，進一步利用Duncan分析不同授粉株之間差異。
▲中科院湖北武漢植物園國家獼猴桃種質量資源圃
2結論與分析
2.1座果率
兩年實驗結果表明，4個雄性品種對東‘東紅’授粉的座果率具有顯著性差異，其中以‘磨山雄1號’最佳，均達到100%。其次是‘M3647’，在90%~100%以上；第三是‘M3611’，座果率均達到85%~100%；磨山雄2號的座果率年份之間有差異，2012年達95%，2013年僅75%(表1)。
2.2采收時果實品質
2012年‘東紅’植株上4個雄性品種授粉試驗表明：采收時的硬度、可溶性固形物、果形指數(shù)差異不顯著(p<0.01)，而單果重差異顯著(表1)。2013年‘東紅’植株上的重復試驗表明，除采收時硬度差異極顯著外，硬度以‘磨山雄2號’授粉的果實最大，且差異顯著，其他果實品質性狀與2012年表現(xiàn)一致。因此，不同花粉對紅心獼猴桃品種‘東紅’的果重有重要的影響，兩年結果均表明‘WM3611’授粉的果實最重，其次是‘磨山雄2號’，且兩者差異不顯著，最輕的是‘磨山雄1號’。
▲采用蜜蜂給獼猴桃授粉
2.3 軟熟果實品質
兩年實驗結果表明，軟熟時硬度、可溶性固形物差異不顯著(p<0.01)，而軟熟時的色度、糖、酸、維生素C差異顯著(表1)。
果肉色度值越小，表明果肉越黃，兩年間以‘磨山雄2號’和‘WM3611’授粉的果肉色度值在101~103之間，外果皮金黃色；而‘磨山雄1號’在2012年授粉果肉色度值最小，為100，而2013年卻又變最大，達104，果肉顏色不穩(wěn)定?！甒M3647’也和是‘磨山雄1號’類似，年份間果肉顏色不穩(wěn)定。綜合結果看，以磨山雄2號授粉的果實果肉黃色穩(wěn)定，且在4個品系中果肉黃色是最深的(表1)。同時，不同品種授粉后‘東紅’內果皮的紅色變異明顯；由圖1可以看出，‘磨山雄2號’和‘WM3611’較‘磨山雄1號’和‘WM3647’能夠顯著提高其內果皮的紅色。
從表1中可以看出，‘M3611’授粉的果實軟熟后總糖含量兩年均為最高，其它3個品系年份間有差異，且均顯著小于‘M3611’。而果實總酸的含量兩年間有差異，2012年是以自然授粉的果實含量酸最低，最高的是‘磨山雄2號’；而2013年卻是以‘磨山雄2號’授粉的果實含酸量最低，與其他品系差異顯著，這可能與每年的氣候條件有差異。
固酸比是評價果實風有顯著性差異。2012年味品質的重要指標，從表1中可以看出，4個不同授粉品種授粉的‘東紅’果實的固酸比以自然授粉的果實最高，達到13.7，其次是‘M3611’，其固酸比為13.2;而2013年以‘M3612’授粉的果實固酸比最高，達13.8，其次是‘M3611’，其果實固酸比13.0，表明‘M3612’授粉的果實風味更濃郁。綜合結果，均表明自然授粉、‘M3611’授粉和磨山雄授粉的果實固酸比均表現(xiàn)較高的水平，風味濃郁。
維生素C含量，4個雄性品系授粉的果實呈現(xiàn)顯著性差異，但兩年的結果有差異，其中‘M3612’授粉的果實維生素C含量穩(wěn)定，均在100mg/100g鮮果肉以上。
綜上所述，不同品種(系)的花粉對紅心獼猴桃品種‘東紅’軟熟期的色度、糖、酸、維生素C差異等內在果實品質具有顯著性差異，全現(xiàn)出明顯的花粉直感效應。
▲最原始的獼猴桃對花授粉
3討論
本研究證明了不同授粉雄株對雌性品種果實品質的影響，其中以單果重量、果實內在品質性狀(果肉色度、糖、酸、維生素C)更為明顯。這與陳慶紅等前期研究發(fā)現(xiàn)的花粉直感作用，導致不同品種花粉授粉的獼猴桃果實中可溶性固形物、維生素C含量均呈現(xiàn)明顯的差異觀測一致。與齊秀娟等研究不同的是，本研究中發(fā)現(xiàn)果形指數(shù)、硬度、果實形狀等方面并未有表現(xiàn)明顯的花粉直感效應。果形指數(shù)等可能與授粉充分程度、品種差異性有關，且相同花粉在不同品種上授粉后表現(xiàn)有差異性。
▲本文作者之一獼猴桃專家鐘彩虹
特別值得重視的是，本研究發(fā)現(xiàn)授粉雄株能夠直接影響到紅心獼猴桃果肉的著色(圖1)。盡管前期研究表明高溫能夠導致紅心獼猴桃花青素的消褪，綠肉獼猴桃的花粉能夠導致紅心獼猴桃果肉紅色變淡；但因為花期相遇的原因，相同花期的中華獼猴桃花粉更容易被使用在紅心獼猴桃品種的授粉上；本研究提供的數(shù)據證實中華獼猴桃的花粉同樣可能影響到紅心獼猴桃品種的果肉紅色程度。因此，針對授粉雄株在果實品質方面表現(xiàn)出的直感效應，研究并選育能夠提升雌性品種當代果實品質的專一性雄株，無疑將有利于提高目前紅肉獼猴桃產品的質量。
▲獼猴桃花粉活性檢測本研究結果表明，4個雄性品系中，以‘M3611’授粉的果實品質最佳，其次是‘磨山雄2號’，兩者授粉的果實均表現(xiàn)外果皮金黃色，而內果皮鮮紅色，果實可溶性固形物和糖含量高，酸含量低，風味濃郁，這兩者是‘東紅’品種的最佳授粉品種(系)。
▲傳授工人獼猴桃授粉關鍵技術
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