申超峰,周 閏,王 維,孫倩楠,彭丁文,鄧朝艷,李小一,何艷晴,楊 亞
(湖南省郴州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所生物技術(shù)中心,湖南 郴州 423000)
冰糖橙屬于蕓香科柑橘屬常綠果樹,是經(jīng)普通甜橙芽變而來的一個(gè)品種[1],汁水多、果肉脆、香味濃郁、皮薄核少,營(yíng)養(yǎng)豐富[2]。冰糖橙最早起源于湖南黔陽(今湖南省洪江市),該市生產(chǎn)的冰糖橙品種極具特色、果實(shí)品質(zhì)好,在國(guó)內(nèi)柑橘產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位。目前,湖南省主要冰糖橙產(chǎn)區(qū)有兩個(gè),分別是麻陽苗族自治縣和永興縣[3-4]。作為主產(chǎn)區(qū)之一的永興縣,現(xiàn)有冰糖橙栽培面積4 330 hm2,素有“中國(guó)冰糖橙之鄉(xiāng)”的美稱。
隨著人們對(duì)柑橘類水果消費(fèi)需求的不斷變化,近年來糖度高、酸度適中、風(fēng)味濃郁的鮮果越來越得到消費(fèi)者的青睞,優(yōu)質(zhì)的品質(zhì)也是影響該品種推廣和發(fā)展的決定性因素之一。近年來,由于柑橘黃龍病泛濫、果園土壤環(huán)境酸化、化肥施用不合理等綜合因素,永興冰糖橙各果園果實(shí)品質(zhì)均有不同程度的下降。關(guān)于永興冰糖橙土壤理化性質(zhì)與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系已有研究,曹勝等[5]提倡通過調(diào)節(jié)土壤酸堿度,增施有機(jī)肥,及時(shí)補(bǔ)充鈣、鎂、硼等微量元素等方案來優(yōu)化果園管理、提升果實(shí)品質(zhì)。針對(duì)冰糖橙品種退化及黃龍病感染等問題,有專家提出選擇優(yōu)良單株材料是關(guān)鍵,需要通過雜交育種以及優(yōu)良單株脫毒擴(kuò)繁等途徑來解決[6]。本試驗(yàn)前期主要采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)局和群眾推薦加上實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法,對(duì)永興地區(qū)三個(gè)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰糖橙進(jìn)行了研究;初步篩選出了產(chǎn)量高,品質(zhì)好、抗性較強(qiáng)的冰糖橙優(yōu)良單株9 株,并于2021、2022 年連續(xù)兩年對(duì)上述9 個(gè)冰糖橙優(yōu)良單株的果實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值及內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行調(diào)查研究,選用平均單果質(zhì)量、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸等指標(biāo),采用主成分分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為下一步優(yōu)良單株脫毒擴(kuò)繁及品種選育提供材料與理論依據(jù)。
2021 年,采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)局和群眾推薦加上實(shí)地調(diào)查相結(jié)合的方法,對(duì)永興地區(qū)涌水村(113°11'44.48"E、26°11'39.32"N)、茶園村(113°5'7.28"E、26°5'56.63"N)、罐子窯(113°3'3.35"E、26°4'1.81"N)等三個(gè)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的冰糖橙進(jìn)行優(yōu)良單株的選擇研究。經(jīng)過單株產(chǎn)量測(cè)評(píng)、口感(酸甜、化渣性)評(píng)比、病毒病基因檢測(cè)(黃龍病、衰退病等)等過程,初步選出產(chǎn)量高、品質(zhì)好、抗性較強(qiáng)的優(yōu)良單株9株,分別為ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-1、cy-2、cy-3、sbc-1、sbc-2、sbc-3。
百分之一天平,AUY220,島津儀器有限公司;數(shù)顯測(cè)糖儀,LH-B55,陸恒生物有限公司;游標(biāo)卡尺,LINKS 0~200 mm,哈量集團(tuán);pH 計(jì),ST3100/F,奧豪斯儀器有限公司;堿性滴定管,江蘇天玻玻璃有限公司;5 mL 微量滴定管,江蘇天玻玻璃有限公司;榨汁機(jī),MJ-PB80S2,美的集團(tuán)。
2021、2022 年連續(xù)兩年對(duì)上述9 個(gè)冰糖橙優(yōu)良單株果實(shí)經(jīng)濟(jì)及內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行調(diào)查,在果實(shí)成熟采摘期,每個(gè)優(yōu)良單株為一個(gè)取樣點(diǎn),分別在果樹的東南西北四個(gè)方位上下位置均勻取果[7],每棵樹共取40 個(gè)果實(shí),測(cè)定果實(shí)品質(zhì)。
采用百分之一天平測(cè)量果實(shí)的單果質(zhì)量、果皮質(zhì)量,游標(biāo)卡尺測(cè)量單果橫縱徑、果皮厚度。根據(jù)NY/T 2637—2014、GB/T 12456—2008、GB/T 8210—2011,將各單株樣品混勻榨汁后。采用數(shù)顯測(cè)糖儀測(cè)定可溶性固形物含量,用氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定果汁可滴定酸含量[8];維生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定[9];固酸比用果實(shí)可溶性固形物含量除以果實(shí)可滴定酸的數(shù)值得到??墒陈蕿槿テ?、去籽果肉質(zhì)量和果實(shí)單果質(zhì)量之比。出汁率為汁體積(質(zhì)量)和果肉質(zhì)量之比。
以SPSS 19.0 分析各指標(biāo)的顯著性檢驗(yàn),采用多重比較,分析各單株間品質(zhì)差異及各指標(biāo)間的相關(guān)性,最后進(jìn)行主成分分析。以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重,計(jì)算各優(yōu)良單株的綜合評(píng)分,對(duì)永興冰糖橙優(yōu)良單株果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
單果質(zhì)量作為柑橘類水果外觀品質(zhì)的主要組成部分,是衡量果實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)之一。表1 顯示不同冰糖橙單株的平均單果質(zhì)量在73.27~128.77 g 范圍內(nèi)波動(dòng),單果質(zhì)量最大的是cy-1,高達(dá)128.77 g,最低的是sbc-1,只有73.27 g。不同單株間單果質(zhì)量差異達(dá)顯著水平(P<0.05),cy-1 與ysg-1、sbc-1 等其他8 個(gè)優(yōu)良單株間單果質(zhì)量差異顯著,而sbc-1、sbc-3 之間差異不顯著。
表1 冰糖橙不同單株的果實(shí)性狀Table 1 Fruit characteristics of different individual plants of Bingtang orange
皮薄肉多一直是水果消費(fèi)者選擇購買的依據(jù)之一,也是育種專家對(duì)品種好壞的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)所有單株的果實(shí)果皮厚度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)定的9 個(gè)冰糖橙單株果實(shí)平均皮厚如表1 所示。由表可知,冰糖橙果實(shí)的果皮厚度最大的是cy-3,為0.478 cm,比果皮厚度最小的單株(ysg-1)多50.126 cm。其他各單株的皮厚在0.352~0.478之間,果實(shí)皮厚從大到小依次為sbc-2、sbc-3、sbc-1、cy-1、cy-2、ysg-3、ysg-2,不同單株平均果皮厚度達(dá)顯著水平。其中cy-3 與ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-1、cy-2 等5個(gè)單株差異顯著,而cy-3 與sbc-1、sbc-2、sbc-3 之間差異不顯著。
冰糖橙果實(shí)可食率與果皮厚度兩者之間相互關(guān)聯(lián),可食率高的果實(shí)一般果皮就會(huì)比較薄,符合消費(fèi)者的需求。測(cè)定的9 個(gè)冰糖橙單株果實(shí)的可食率見表2。由表可知,不同冰糖橙果實(shí)可食率在60.37%~80.33%之間;其中sbc-1 的可食率最低,只有60.37%,比可食率最高的ysg-1 低24.8%;各優(yōu)良單株中果實(shí)可食率排名前3 的依次為ysg-1、ysg-2、ysg-3,都超過79%。達(dá)到了較高水平。方差分析結(jié)果表明,9 個(gè)優(yōu)良單株果實(shí)可食率之間的差異達(dá)顯著水平,通過多重比較分析得知,ysg-1、ysg-2、ysg-3 這三個(gè)單株間可食率差異不顯著;sbc-1 與sbc-3差異也不顯著。但ysg-1、ysg-2、ysg-3 與其余6 個(gè)單株間差異顯著,cy-2、cy-1 與cy-3、sbc-1、sbc-2 和sbc-3 之間差異也顯著。
表2 冰糖橙不同單株的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀Table 2 Economic characteristics of fruits from different individual plants of Bingtang orange
橙汁色香味俱全,而且深受廣大消費(fèi)者喜愛,在日常生活和各類聚會(huì)中都能看到,因此制汁型品種出汁率高更適于開發(fā),高出汁率對(duì)于常規(guī)鮮食柑橘類品種的品質(zhì)評(píng)價(jià)也至關(guān)重要。對(duì)9 個(gè)不同地區(qū)的冰糖橙單株果實(shí)的出汁率測(cè)定,結(jié)果如表2。由表可知,9 個(gè)單株果實(shí)出汁率最高的是cy-1,為71.73%,出汁率最低的單株是sbc-1,為42.93%,二者相差28.8%,出汁率差異較大。對(duì)各單株果實(shí)出汁率進(jìn)行方差分析和多重比較,結(jié)果表明,不同單株其果實(shí)出汁率之間的差異達(dá)顯著水平,其中cy-1、cy-3 與ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-2、sbc-1、sbc-2、sbc-3 等7 個(gè)單株出汁率之間差異顯著。ysg-1、ysg-2 與cy-2、sbc-1 之間也差異顯著。
可溶性固形物含量直接影響柑橘類水果的品質(zhì)及口感。由表3 可知,9 個(gè)冰糖橙單株果實(shí)可溶性固形物含量均超過14%。對(duì)比現(xiàn)行的柑橘類水果的國(guó)標(biāo)GB/T 12947—2008《鮮柑橘》對(duì)優(yōu)等果甜橙類可溶性固形物含量要求是大于等于10.5%[10],所有單株均屬于較高水平。其中cy-1 的可溶性固形物含量最高,達(dá)18.47%,可溶性固形物含量最低是sbc-2,為14.07%。經(jīng)方差分析可知,不同單株間果實(shí)可溶性固形物含量差異顯著,其中cy-1、ysg-1 與其他7 個(gè)單株之間差異顯著;ysg-3、cy-3、sbc-1 等3 個(gè)單株間可溶性固形物含量差異不顯著;cy-2、sbc-2 與sbc-1 之間差異也不顯著;但是ysg-2、sbc-3 與cy-3、ysg-3、sbc-1、cy-2、sbc-2 間差異顯著。
表3 冰糖橙不同單株的內(nèi)在品質(zhì)Table 3 Internal quality differences among different individual plants of Bingtang orange
可滴定酸是柑橘、橙類等水果風(fēng)味物質(zhì)的主要來源,不同品種間果實(shí)可滴定酸含量差異較大,通常來看,甜橙類果實(shí)的可滴定酸含量較寬皮柑橘類的要低[11]。由表3 可知,9 個(gè)不同冰糖橙單株果實(shí)可滴定酸含量平均值為2.26 g/kg,各單株間范圍波動(dòng)較大,為0.9~5.4 g/kg。其中,可滴定酸含量最高的是cy-1,最低的是ysg-1。對(duì)其進(jìn)行方差分析可知,各優(yōu)良單株間果實(shí)可滴定酸含量差異達(dá)顯著水平。其中,只有sbc-2 與ysg-2 之間差異不顯著,而cy-1、cy-3、cy-2、ysg-3 等四個(gè)單株與ysg-2、ysg-1之間差異達(dá)顯著水平。
固酸比一直以來是評(píng)價(jià)水果品質(zhì)的重要指標(biāo),也是生產(chǎn)中檢測(cè)比較方便的指標(biāo)之一[12]。9 個(gè)冰糖橙優(yōu)良單株的果實(shí)固酸比為34.2~177.8,固酸比最高的是ysg-1,而cy-1、cy-3 兩個(gè)單株則顯著低于其他單株。其中固酸比較大的有ysg-2、sbc-1、sbc-2、sbc-3 等四個(gè)單株。
由方差分析知,9 個(gè)單株果實(shí)的固酸比差異顯著,其中,cy-1 與cy-3 差異不顯著,ysg-3 和cy-2 之間差異也不顯著;而ysg-1、ysg-2 與sbc-1、sbc-2、sbc-3 等3 個(gè)單株間固酸比差異顯著。
VC 是人體必需的水溶性維生素,新鮮水果尤其是柑橘類水果的果肉中含有豐富的VC。由表3 可知,9 個(gè)永興冰糖橙各單株果實(shí)VC 含量均值為0.7 mg/mL;且各單株間含量差異不明顯,最低的0.69 mg/mL,最高的0.72 mg/mL。方差分析得出維生素含量差異不顯著。
2.4.1 冰糖橙果實(shí)經(jīng)濟(jì)與內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析
本實(shí)驗(yàn)對(duì)冰糖橙果實(shí)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)性研究分析,因?yàn)闇y(cè)定的VC 含量各單株無差異,因此在進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí),只選取了單果質(zhì)量、出汁率等7個(gè)指標(biāo),結(jié)果見表4。由表4 數(shù)據(jù)得知,各相關(guān)指標(biāo)中,單果質(zhì)量與出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸之間有極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)在0.545~0.806 之間,說明冰糖橙果實(shí)大小會(huì)影響其口感風(fēng)味;出汁率與可溶性固形物、可滴定酸含量呈極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)均超過0.7;可食率與果皮厚度有極顯著負(fù)相關(guān);可滴定酸與固酸比也呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)0.838;而可溶性固形物與可滴定酸呈極顯著正相關(guān)。
表4 冰糖橙經(jīng)濟(jì)與品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between economy and quality index of crystal sugar orange
2.4.2 冰糖橙果實(shí)經(jīng)濟(jì)與內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析
以初步調(diào)查篩選的9 個(gè)冰糖橙單株果實(shí)為樣本單元,選取平均單果質(zhì)量、果皮厚度、可食率、可滴定酸等6個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行主成分分析[13],結(jié)果見表5。由表可知,第1 主成分和第2 主成分的貢獻(xiàn)率分別為55.742%、29.693%,累積貢獻(xiàn)率達(dá)85.435%。第1 主成分中載荷量主要代表了單果質(zhì)量、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸四個(gè)指標(biāo),主要可以代表果實(shí)大小以及酸甜多汁等風(fēng)味指標(biāo);第2 主成分載荷量較大的有可食率、果皮厚度,主要代表果實(shí)皮薄肉多的屬性。
表5 冰糖橙優(yōu)良單株果實(shí)性狀主成分分析Table 5 Principal component analysis of fruit characters of Bingtang orange
根據(jù)主成分分析[14],9 個(gè)初選單株的綜合得分及排名如表6 所示,其排名次序依次為cy-1、ysg-1、ysg-3、cy-2、ysg-2、cy-3、sbc-2、sbc-3、sbc-1。
表6 主成分得分及排名Table 6 Principal component scores and rankings
冰糖橙果實(shí)品質(zhì)受很多因素影響,僅就風(fēng)味品質(zhì)而言,就包括酸甜、多汁、濃郁、細(xì)膩等。這些風(fēng)味主要取決與果實(shí)的糖、酸、維生素C 含量、出汁率等。GB/T 12947—2008 中,總酸、可溶性固形物、固酸比、糖酸比是重要的柑橘品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[15],果實(shí)中可溶性糖和有機(jī)酸的組分和含量及其比例在很大程度上決定了果品的風(fēng)味形成,從而影響果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)[16]。
永興冰糖橙優(yōu)良單株果實(shí)品質(zhì)變異系數(shù)較大,為6%~65%,其中變異系數(shù)最大的是可滴定酸含量,9 個(gè)單株平均可滴定酸為2.26 g/kg,變異系數(shù)為65%,變化范圍為0.9~5.4 g/kg ,這與曹勝等[5]對(duì)湖南74 個(gè)冰糖橙果園調(diào)查研究得出的永興冰糖橙不同果園間果實(shí)可滴定酸含量差異較大的結(jié)論一致。9 個(gè)單株平均單果質(zhì)量為99.96 g,變化范圍為73.27~128.77 g,變異系數(shù)為18%,這與陳永濤等[17]研究貴州柑橘主栽品種果實(shí)品質(zhì)分析得出臍橙類果實(shí)單果質(zhì)量、可滴定酸的變異系數(shù)較大的結(jié)論類似。本研究還得出永興冰糖橙平均可食率為71.49%,變異系數(shù)也達(dá)12%。平均可溶性固形物含量為15.16%,平均固酸比為91。與本文研究相比,曹勝等[5]報(bào)道的永興冰糖橙平均單果質(zhì)量、可滴定酸、可溶性固形物、固酸比分別為137.17 g、4.6 g/kg、13.4%、32.79;周先艷等[18]發(fā)現(xiàn)的新平冰糖橙果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸、固酸比分別10.3%、6.4 g/kg、16.87;曾柏全等[3]報(bào)道的洪江冰糖橙果實(shí)的可溶性固形物、可滴定酸和維生素C 含量分別為10.9%、5.5 g/kg、465.8 mg/L,說明此次選擇的9 個(gè)優(yōu)良單株果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)較優(yōu),而平均單果質(zhì)量相對(duì)較低,可能是由于不同年份氣候不同以及土壤養(yǎng)分管理等差異導(dǎo)致。本文研究表明不同單株間的單果質(zhì)量、可食率、出汁率、可滴定酸、固酸比等差異都達(dá)到了極顯著水平,變異系數(shù)大,遺傳變異相對(duì)較大,說明具有明顯的選擇改良潛力。而維生素C 含量差異較小,變異系數(shù)相對(duì)較小,僅為6%,在果實(shí)品質(zhì)變異中改良潛力相對(duì)較小[19]。
前人有關(guān)柑橘類果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性研究較多,但對(duì)于冰糖橙果實(shí)經(jīng)濟(jì)與內(nèi)在品質(zhì)之間關(guān)系的研究較少,本文分析結(jié)果表明,單果質(zhì)量與出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸之間有極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)在0.545~0.806 之間,說明冰糖橙果實(shí)大小會(huì)影響其口感風(fēng)味,這與吳倩等[20]研究麻陽冰糖橙果園營(yíng)養(yǎng)狀況與果實(shí)品質(zhì)狀況中得出的糖、酸等內(nèi)在品質(zhì)與果實(shí)大小有明顯關(guān)系的結(jié)論相似;出汁率與可溶性固形物、可滴定酸含量呈極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)均超過0.7;可食率與果皮厚度呈極顯著負(fù)相關(guān),說明果皮越厚的果實(shí),其可食率就越低;可滴定酸與固酸比也呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)0.838;而可溶性固形物與可滴定酸呈極顯著正相關(guān),這與張夢(mèng)嬌[21]研究紐荷爾臍橙等三個(gè)柑橘品種樹體營(yíng)養(yǎng)水平與果實(shí)品質(zhì)的初探中得出的可溶性固形物含量與可滴定酸含量呈極顯著正相關(guān)結(jié)論一樣;通過主成分分析將8 個(gè)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀與內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)劃分為2 個(gè)主成分,分別代表果實(shí)大小以及酸甜多汁、果實(shí)皮薄肉多等方面,其累積貢獻(xiàn)率達(dá)85.435%。
果實(shí)大、皮薄肉多、出汁率高、固酸比較高等是目前柑橘類果樹選種育種的主要目標(biāo)。在單項(xiàng)性質(zhì)中,cy-1單果質(zhì)量最大,可溶性固形物含量、出汁率最高,ysg-1果皮厚度最薄、可食率最高、可滴定酸含量最小、固酸比值最高,經(jīng)PCA 分析綜合分析可得綜合品質(zhì)相對(duì)較好的優(yōu)良單株為cy-1、ysg-1、ysg-3、cy-2,可作為優(yōu)良單株進(jìn)行脫毒擴(kuò)繁和雜交育種。