高 佳，羅靜紅，羅芳耀，唐月明，常 偉，李 志*

（1 四川省農業(yè)科學院農產品加工研究所，四川 成都 610066；2 農業(yè)農村部西南地區(qū)園藝作物生物學及種質創(chuàng)制重點實驗室，四川 成都 610066；3四川省蔬菜工程技術研究中心，四川 彭州 611934；4四川省農業(yè)科學院園藝研究所，四川 成都 610066）

0 引言

【研究意義】蒜苗又名蒜毫、青蒜，是大蒜（Allium sativumL.）發(fā)育到特定時期的青苗，食用部分主要為鮮嫩的葉片與葉鞘（王慶玲等，2020）。新鮮蒜苗富含葉綠素、維生素C（Vc）、蛋白質、粗纖維、糖、氨基酸等多種營養(yǎng)物質（李賀等，2013；毛震宇等，2020），同時作為香辛類蔬菜含有獨特的含硫化合物等風味物質（王瑜等，2014；Biancolillo et al.，2022），具有抑菌（宋彥顯和閔玉濤，2013；Fratianni et al.，2016）、降血壓（張鵬等，2015）、抗氧化（黃晴等，2018）等功效，是一種深受消費者喜愛的特色蔬菜。我國是最大的大蒜生產和消費國（王海平等，2006），品種資源豐富，但長期無性繁殖和不同地區(qū)間引種，導致生產上大蒜品種混雜，開展地方品種、野生資源收集保存與鑒定評價對品種資源創(chuàng)新和有效利用具有重要促進作用（王海平等，2012）。四川是全國大蒜主產區(qū)（李菊等，2018），也是蒜苗生產消費主要地區(qū)，因此，開展四川地區(qū)蒜苗采后品質分析與評價對篩選優(yōu)良品種和明確品種鮮食加工適宜性具有積極作用?！厩叭搜芯窟M展】現有對蒜苗的研究主要集中在栽培技術創(chuàng)新（Xu et al.，2008；李賀等，2013）、引種栽培試驗（王學銘等，2017）和農藝性狀調查（郭文琦等，2018；李菊等，2020）等方面，而對于蒜苗品種品質分析與評價較少。高京草和程智慧（2014）分析不同品種大蒜鱗莖、蒜薹和蒜苗器官揮發(fā)性風味成分的差異，結果表明，不同品種和不同產品器官硫化物種類及含量均有顯著差異，蒜苗所含揮發(fā)性風味成分主要包括硫化物、醛、酯和烷烴，蒜苗的硫化合物含量可能與品種生長期和采收期有關。秦瑜（2017）比較分析金鄉(xiāng)大蒜、四川早蒜和蒼山大蒜水培蒜苗品質差異，結果表明，施肥配方對蒜苗生長、大蒜素和Vc等產量和品質指標均有明顯影響，其中金鄉(xiāng)大蒜蒜苗的大蒜素和Vc含量顯著高于其他2個品種。此外，相關研究表明，光源（楊曉建等，2010；馬桂芹等，2015）、分瓣種植方式（劉靜等，2018）、水肥互作（楊錄良和齊廣平，2018）、栽培基質（楊爽等，2018）、施肥（毛震宇等，2020；王慶玲等；2020）等因素影響蒜苗中大蒜素、游離氨基酸、葉綠素、Vc、可溶性蛋白和可溶性糖等營養(yǎng)物質的積累。【本研究切入點】四川大蒜品種資源豐富，但有關地方大蒜品種蒜苗采后品質分析的研究鮮見報道，不利于對品種資源的進一步分析利用?！緮M解決的關鍵問題】收集9個來源于四川本地的蒜苗品種資源，統(tǒng)一種植管理，調查品種采后品質特性，通過品質相關分析、聚類分析和隸屬函數分析等方法明確品種品質特性，篩選優(yōu)勢品種，以期為鮮食蒜苗優(yōu)良品種選育和消費選擇提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

9個蒜苗品種材料均由四川省農業(yè)科學院園藝研究所提供（表1）。所有材料統(tǒng)一種植于四川省蔬菜工程技術研究中心試驗基地，露地栽培，小區(qū)面積12 m2，株行距7 cm×20 cm，每小區(qū)種植680株，3次重復，其他管理與當地常規(guī)生產管理相同。2020年9月28日播種，2021年3月3日采收。原料采收后2 h內送至實驗室測定。

表1 供試蒜苗品種信息及田間表現Table 1 Variety information and field performance of gralic seedling varieties

草酸、濃硫酸、氫氧化鈉、考馬斯亮藍G-250、磷酸、乙醇、蒽酮、乙酸乙酯、茚三酮、乙二醇和抗壞血酸購自成都市科隆化學品有限公司，乙酸、正丙醇、正丁醇和二氯酚靛酚鈉鹽購自成都金山化學試劑有限公司，乙酸鈉和碳酸氫鈉購自成都市科龍化工試劑廠，以上試劑均為分析純；甲醇為色譜純，購自賽默飛世爾科技有限公司。主要儀器設備：酶標儀（Synergy HIX，美國BioTek公司）、纖維素分析儀（Fibertec 8000，丹麥FOSS公司）、電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9075A，上海齊欣科學儀器有限公司）、液相色譜儀（1260，美國Agilent公司）、超聲波清洗器（KH2200DE，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司）、冷凍離心機（5180R，德國Eppendorf公司）和游標卡尺（上海恒量量具有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理 新鮮蒜苗每品種20株測定單株重、株高、假莖長、假莖粗和葉寬等鮮樣指標。之后，每品種18株隨機分為3個重復（每重復6株），單株分別切取葉片中間部位作為混合重復樣本，一部分鮮樣用于測定葉片含水率；另一部分樣本采用液氮凍樣，粉碎后于-80 ℃保存，用于測定Vc、粗纖維、可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素、游離氨基酸和蒜氨酸等內在品質指標。

1.2.2 指標測定 單株重、株高（鱗莖盤至葉片最頂端的長度）、假莖長（鱗莖盤至葉片和葉鞘分界最明顯的部位）、假莖粗（假莖底端最粗處直徑）和葉寬（葉片最寬處的寬度）采用直接稱量法測定（王慶玲等，2020）；含水率采用烘干法（曹建康等，2007）測定；Vc含量參照GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》，采用2,6-二氯靛酚滴定法測定；粗纖維含量參照GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》方法，采用纖維素分析儀測定；可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素和游離氨基酸含量參考曹建康等（2007）的方法，分別采用考馬斯亮藍染色法、蒽酮試劑法、丙酮提取法和茚三酮顯色法測定；蒜氨酸含量參考夏陳等（2017）的方法測定。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Excel 2019對試驗數據進行統(tǒng)計分析和隸屬函數分析，SPSS 22.0進行差異顯著性檢驗和相關分析，使用TBtools HeatMap繪制不同品種各指標含量的熱圖，并進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 蒜苗各指標測定結果

對9個蒜苗品種的測試指標進行分析，結果（表2）顯示，13項指標在品種間的變異系數為0.71%～34.75%，其中有11項指標變異系數大于10.00%，表明品種在測試指標間差異明顯。不同品種間測試指標的變異系數由大到小依次為：單株重＞游離氨基酸＞蒜氨酸＞葉寬＞可溶性蛋白＞假莖長＞假莖粗＞葉綠素＞可溶性糖＞株高＞粗纖維＞Vc＞含水率。

表2 9個蒜苗品種13項指標測定結果Table 2 Thirteen indexes data of nine garlic seedling varieties

單株重、株高、假莖長、假莖粗和葉寬反映品種的外觀表型性狀。1#和3#品種單株重分別為89.97和91.98 g，顯著高于其他品種（P＜0.05，下同），而其他7個品種單株重差異不顯著（P＞0.05，下同）；3#品種株高最高，達95.47 cm，顯著高于其他品種，而其他8個品種株高在69.80～80.33 cm；9個蒜苗品種的假莖長在23.13～38.53 cm，假莖粗在1.31～1.91 cm，葉寬在1.81～3.40 cm，其中1#和3#品種表現為苗型健壯，假莖粗大，葉片較寬。9個蒜苗品種的葉片含水率在87.91%～89.95%，變異系數僅為0.71%，表明品種間差異較小。蒜苗生產以收獲嫩葉和假莖為產品，假莖粗、假莖長和葉寬是影響蒜苗產量的主要農藝性狀（郭文琦等，2018），若以每公頃種植714000株計算，1#和3#品種每公頃產量分別達64.24和65.67 t。

從內在營養(yǎng)品質來看，9個蒜苗品種葉片Vc含量在27.79～35.59 mg/100 g，7#品種含量最高，5#次之，9#最低；粗纖維含量在1.43%～1.92%，1#、2#和4#品種含量較高，而8#和9#品種含量較低；可溶性蛋白含量在247.56～466.17 μg/g，9#品種含量最高，但與5#、6#和7# 3個品種間差異不顯著，1#品種含量最低；可溶性糖含量在25.95～36.33 mg/g，2#、3#和4#品種顯著高于除5#品種外的其他5個品種；葉綠素含量在425.62～649.17 mg/g，9#品種含量最高，而1#品種含量最低；游離氨基酸含量在4.50～14.27 mg/g，其中4#、5#和7#品種含量低于10.00 mg/g，9#品種含量最高；蒜氨酸含量在10.68～21.03 mg/g，2#和7#品種含量較高，而3#、4#、6#和9#品種含量較低。其中，游離氨基酸和蒜氨酸含量在品種間的差異較大，9#品種游離氨基酸含量是7#品種的3.17倍，7#品種蒜氨酸含量是9#品種的1.97倍。

2.2 測試指標的相關分析結果

對13項測試指標進行相關分析，結果（表3）顯示，單株重、假莖粗和葉寬3項指標間均呈極顯著正相關（P＜0.01，下同）；株高與假莖長呈極顯著正相關，與假莖粗呈顯著正相關，表明品種的單株重、株高、假莖長、假莖粗和葉寬等外觀表型性狀表現出密切關聯性，通常株型高大的品種假莖和葉片也相應更粗壯和寬大。此外，葉寬與可溶性蛋白呈極顯著負相關，單株重與可溶性蛋白呈顯著負相關。內在品質指標之間，僅有Vc與葉綠素呈顯著負相關，與蒜氨酸呈顯著正相關。

表3 蒜苗測定指標間的相關性Table 3 Correlation between the determination indexes of garlic seedlings

2.3 品種間測試指標的聚類分析結果

將所有測試指標數據標準化，采用TBtools HeatMap繪制不同品種各指標含量的熱圖（https：//github.com/CJ-Chen/TBtools），并對各品種進行聚類（圖1），直觀反映品種間測試指標的差異性大小。結果顯示，9個蒜苗品種被分為兩大類，第I大類包括1#和3# 2個品種，表現為株型粗壯，葉片寬大，含水率較高，而可溶性蛋白和葉綠素含量較低；第II大類包括7個品種，整體表現為株型相對較小，品質差異大。第II大類進一步分為2個亞類，第一亞類包括6#和9# 2個品種，表現為株型小，粗纖維、可溶性糖和蒜氨酸含量低，但可溶性蛋白、葉綠素和游離氨基酸含量相對較高；第二亞類包括7#、5#、8#、2#和4# 5個品種，表現為株型小，游離氨基酸含量較低，其余品質指標差異明顯。經對不同品種測試指標的聚類分析，可按照品質差異將品種進行初步分類，供試品種中篩選出苗型粗壯、田間產量高的高產品種2個（第I大類1#和3#），而其余品種均為營養(yǎng)品質各有突出的特色品種。其中，6#和9#屬于纖維素含量低、口感細膩，葉片翠綠，氨基酸和可溶性蛋白含量較高的鮮食營養(yǎng)型品種；7#、5#和8#屬于Vc含量高，大蒜風味濃郁，口感細膩，葉片翠綠的風味型品種；2#和4#屬于纖維素含量較高，但口感偏甜的特色品種。

圖1 9個蒜苗品種的熱圖和聚類分析結果Fig.1 Heat map and cluster analysis map of nine tested garlic seedling varieties

2.4 蒜苗品質指標的隸屬函數分析結果

為進一步明確供試蒜苗品種間內在品質特性差異，對葉片Vc、粗纖維、可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素、游離氨基酸和蒜氨酸共7項指標進行隸屬函數分析（李守強等，2020）。粗纖維定義為鮮食蒜苗劣質指標，即值越小越好，其余指標均定義為優(yōu)良指標，即值越大越好，計算品種的平均隸屬函數值（表4）。9個供試蒜苗品種葉片品質指標平均隸屬函數值由大到小依次為：8#＞9#＞5#＞2#＞7#＞6#＞4#＞3#＞1#，其中排名前3的品種平均隸屬函數值＞0.5600，表現出較優(yōu)的內在品質特性。

表4 9個蒜苗品種的綜合品質比較分析Table 4 Comprehensive quality analysis of nine garlic seedling varieties

3 討論

品種特性顯著影響蒜苗采后品質特性，本研究測定9個不同來源的蒜苗地方品種13項指標，除葉片含水率外，其余指標在品種間均表現出較大差異。從品種來源來看，9個品種中除川蒜1號和川蒜2號外，均為地方種質資源，品種的來源地不同，熟性不同，表明品種間可能存在較大的遺傳差異。株高、假莖長、假莖粗、葉寬等外觀表型指標與品種的單株重產量性狀有關，本研究中表現出較強的相關性。郭文琦等（2018）對20個地方大蒜品種蒜苗農藝性狀的分析結果也表明，株高、假莖高、假莖粗和葉寬間呈極顯著正相關。品種的農藝性狀和品質性狀表現與品種的地區(qū)適宜性、栽培管理水平等多種因素相關（李攀龍等，2020），測試指標間的相關性也會受到測試品種數量和類型影響，為提高結果的準確性和代表性，后續(xù)研究應進一步加大測試樣本數量。此外，相關研究也表明通過田間增施鈣肥（李賀等，2013）、緩釋肥替代普通化肥（毛震宇等，2020）等方式，可顯著提高蒜苗中Vc、可溶性糖、可溶性蛋白和大蒜素等營養(yǎng)物質含量，降低硝酸鹽和粗纖維含量。本研究中所有品種均在同一生態(tài)條件和栽培管理水平下測試，品種間農藝和品質性狀的差異主要受品種遺傳因素影響。

本研究測定蒜苗葉片的7項主要品質指標，其中Vc和可溶性蛋白是蔬菜的常見營養(yǎng)物質；粗纖維和可溶性糖既是營養(yǎng)物質，又反映蔬菜的鮮食口感，通常消費者更喜愛粗纖維含量較低、可溶性糖含量較高、口感細嫩和偏甜的蔬菜品種。葉綠素含量反映葉片翠綠程度，蒜苗中色素以葉綠素a為主，也含有葉綠素b和類胡蘿卜素（周麗君等，2018）。大蒜中富含氨基酸，包括人體必需的18種氨基酸，其中，蒜氨酸是最重要的含硫氨基酸，能與蒜氨酸酶反應生成大蒜素，隨后分解為硫醚類化合物，產生特征香味（王瑜等，2014；劉建，2018）。大蒜素是大蒜的特征活性成分和風味物質，但易降解，穩(wěn)定性較差，因此常采用其前體物質蒜氨酸作為大蒜風味品質的測試指標。從測定結果來看，不同品種間各項品質指標差異較大，在單個品種上也未呈現一致性規(guī)律。

為進一步篩選優(yōu)勢品種，對所有測試指標進行聚類分析，對品質指標進行隸屬函數分析。聚類分析首先將所有品種分為單株較重、株型粗大的高產型品種和株型偏小、產量相對較低的兩大類，然后按照品質相似性又分為幾個特色品種亞類。隸屬函數分析只采用7個品質指標進行品種排序，按照綜合品質選出排名較高的江油大蒜、軟葉大蒜和朝陽大蒜3個品種。結合品種聚類圖來看，內在綜合品質排名靠前的江油大蒜、軟葉大蒜和朝陽大蒜3個品種聚類關系較近，均屬于株型偏小，但營養(yǎng)和風味突出的苗用地方品種，其中江油大蒜為中晚熟品種，軟葉大蒜為早中熟品種，朝陽大蒜為中熟品種，在生產中可錯季種植搭配。比較隸屬函數分析和聚類分析2種方法，盡管所采用的指標數量不同，結果呈現不同，但彼此間也存在較好的一致性。隸屬函數排序結果中品質排名較低的廣元蒜和川蒜1號品種，在聚類分析中首先聚類，表現為豐產性好，但品質相對偏低，而其余品種的品質相對更優(yōu)?？梢?，聚類分析和隸屬函數分析均可作為蔬菜品種采后品質分析和品種輔助篩選的分析方法。本研究優(yōu)選出的豐產型品種和一些特色品質品種也可作為生產推廣或未來品種雜交選育的優(yōu)選材料。

4 結論

9個四川地方大蒜品種間品質差異顯著，篩選出高產型品種2個，特色營養(yǎng)品種7個，其中江油大蒜、軟葉大蒜和朝陽大蒜品種綜合品質相對最優(yōu)，可作為優(yōu)選的鮮食營養(yǎng)型蒜苗推廣。