高文瑞，孫艷軍，韓 冰，佘福春,2，徐 剛

（1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210014；2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，合肥 230036）

0 引言

辣椒(Capsicum annum)屬茄科辣椒屬，一年生或多年生草本植物，是國內(nèi)播種面積最大且產(chǎn)值最高的蔬菜作物，“十三五”以來，國內(nèi)辣椒年播種面積穩(wěn)中有升，占全國蔬菜總播種面積的8%～10%，產(chǎn)值約2500億元，播種面積和產(chǎn)值均居蔬菜首位[1]。辣椒果實(shí)富含辣椒素、維生素C等多種維生素、糖、氨基酸、礦物質(zhì)等對(duì)人體有益的活性物質(zhì)成分[2]，除了被人們廣泛用作蔬菜和香辛料外，還被用于藥品、化妝品、天然著色劑等[3]。按照?qǐng)@藝學(xué)分類，一般將生產(chǎn)用辣椒品種分為2 種類型，即制干用的干辣椒品種和鮮食用的辣椒品種，而鮮食用的辣椒品種根據(jù)辣味程度又分為甜椒、辣味型和微辣型品種[4]。關(guān)于其果實(shí)品質(zhì)方面的研究，國內(nèi)外均有許多報(bào)道，且前人研究主要集中在辣椒熟性和品質(zhì)性狀的相關(guān)性、農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的相關(guān)性等方面[5-10]，且各學(xué)者的研究結(jié)果不盡相同。但對(duì)果實(shí)發(fā)育期間的連續(xù)動(dòng)態(tài)研究并不多[11-13]，大多數(shù)都是按照不同生長(zhǎng)階段來進(jìn)行研究，如有學(xué)者針對(duì)幼果期、快熟生長(zhǎng)期、綠熟期、轉(zhuǎn)色期、紅熟期進(jìn)行果實(shí)發(fā)育過程中糖及蔗糖代謝酶活性進(jìn)行了研究[14]，還有學(xué)者對(duì)幼果期、綠熟期、轉(zhuǎn)色期及紅熟期果實(shí)硬度進(jìn)行了研究[15]。

辣椒用作菜肴中，青熟果的占比很大，青熟期及青熟到轉(zhuǎn)色期的時(shí)間跨度較長(zhǎng)，具體哪個(gè)時(shí)間段收獲，并沒有相關(guān)詳細(xì)的研究。同時(shí)，辣椒各生長(zhǎng)性狀之存在相關(guān)性，生產(chǎn)中需同時(shí)考慮品種的因素和其他性狀的影響，不能片面地提高某個(gè)單一性狀。因此，本研究選取了牛角型辣椒、羊角型辣椒和甜椒3種類型的4個(gè)辣椒品種和2 個(gè)甜椒品種辣椒，研究辣椒果實(shí)發(fā)育期間主要品質(zhì)及形態(tài)指標(biāo)的變化，以期為今后辣椒的品質(zhì)育種及適時(shí)采收提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 植物材料和試驗(yàn)安排

供試品種包括2 個(gè)甜椒品種和4 個(gè)辣椒品種，為項(xiàng)目組收集高代自交系品種，其類別特點(diǎn)等見表1。試驗(yàn)于江蘇省農(nóng)科院動(dòng)物科學(xué)基地進(jìn)行，塑料大棚長(zhǎng)65.0 m、寬8.0 m，棚內(nèi)分為4畦，每畦寬度為1.5 m。有機(jī)肥和復(fù)合肥在整地時(shí)撒施，商品有機(jī)肥12000 kg/hm2，復(fù)合肥600 kg/hm2。于9月24日播種，11月23日定植于8 m寬雙層鋼架大棚中，定植株行距均為30 cm。采用5層（大棚膜+內(nèi)大棚膜+小拱棚膜+無紡布+地膜）保溫覆蓋栽培方式。每個(gè)品種每小區(qū)10 m2（50株），試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。

表1 辣椒品種特點(diǎn)

1.2 方法

1.2.1 形態(tài)與生長(zhǎng)指標(biāo) 使用直尺和數(shù)顯游標(biāo)卡尺分別測(cè)量開花后第7、12、17、22、27、32、37、42、47 d 的辣椒果長(zhǎng)、果肩寬和果肉厚。使用1/100 天平測(cè)定辣椒的干重與鮮重。將辣椒果實(shí)用蒸餾水沖洗干凈，吸干表面水分，測(cè)定鮮重，然后放于105℃烘箱中殺青2 h，75℃烘至恒重，測(cè)定干重。含水量測(cè)定見式(1)。

1.2.2 品質(zhì)指標(biāo) 分別測(cè)量開花后第7、12、17、22、27、32、37、42、47 d 辣椒果實(shí)可溶性固形物含量。采用北京遠(yuǎn)景興業(yè)光電科技有限公司生產(chǎn)的VR-113 型溫度補(bǔ)償型手持式折射計(jì)進(jìn)行測(cè)定。分別測(cè)量開花后第12、17、22、27、32、37、42、47 d 辣椒果實(shí)的維生素C 和可溶性總糖含量。維生素C含量采用紅菲羅琳進(jìn)行測(cè)定[16]，可溶性總糖含量采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[17]。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析方法 利用Excel 2007及DPS 7.05軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的變化

2.1.1 果長(zhǎng) 由圖1可以看出，4個(gè)辣椒品種和2個(gè)甜椒品種的果實(shí)長(zhǎng)度從開花到花后22 d有一個(gè)迅速增加的過程，之后果長(zhǎng)的變化較穩(wěn)定。果實(shí)開花后22 d到整個(gè)果實(shí)成熟階段，羊角類型辣椒(g0901、g0902)、牛角類型的辣椒(g0905)和粗牛角型甜椒的果長(zhǎng)都顯著高于燈籠型辣椒和甜椒(g0906、g0903)。最終，g0905 的果長(zhǎng)最長(zhǎng)，其次為g0904、g0901、g0902。

圖1 辣椒果長(zhǎng)在發(fā)育過程中的變化

2.1.2 果肩寬 由圖2可知，2個(gè)甜椒品種的果肩寬在整個(gè)果實(shí)發(fā)育階段均顯著高于4 個(gè)辣椒品種。除g0904外，其他辣椒在開花到花后22 d時(shí)，辣椒的果肩寬有迅速增加的階段，之后變化平穩(wěn)。而g0904 在開花到花后32 d時(shí)，辣椒果肩寬一直迅速增加，之后變化平緩。最終果肩寬由大到小依次為g0904>g0903>g0901>g0906>g0905>g0902。

圖2 辣椒果肩寬在發(fā)育過程中的變化

2.1.3 果肉厚 由圖3可知，g0903和g0904的甜椒果實(shí)的果肉厚隨著果實(shí)的發(fā)育在不斷增加，其余4 個(gè)辣椒品種在開花后7～27 d 迅速增加，之后基本沒有變化?？傮w上甜椒果實(shí)的果實(shí)厚度大于辣椒果實(shí)，甜椒中g(shù)0904果肉最厚，辣椒中g(shù)0901果肉顯著高于其他3個(gè)品種，其他3個(gè)辣椒品種間果肉厚差異不顯著。

圖3 辣椒果肉厚在發(fā)育過程中的變化

2.1.4 單果重 由圖4 可知，除g0904 外，辣椒果實(shí)的單果重在開花后7～22 d 迅速增加，之后變化平緩。而g0904 在開花后7～32 d 持續(xù)迅速增加，之后增加緩慢。不同果實(shí)在其快速增長(zhǎng)期的增長(zhǎng)速率及維持快速增加的時(shí)間長(zhǎng)短不同，導(dǎo)致成熟期最終果實(shí)的單果重差異顯著。甜椒g0904品種的增長(zhǎng)速率較高且維持的時(shí)間最長(zhǎng)，因此最終的單果重也顯著高于其他品種。g0901、g0903 和g0905 品種的單果重顯著高于g0906和g0902。

圖4 辣椒單果重在發(fā)育過程中的變化

2.1.5 含水量 由圖5可知，6個(gè)辣椒品種果實(shí)的含水量在發(fā)育過程中均有一個(gè)先增加后下降的趨勢(shì)。2個(gè)甜椒品種(g0903、g0904)在開花后7～27 d 含水量不斷增加，之后含水量下降。其余4個(gè)品種的辣椒果實(shí)含水量在開花后7～12 d迅速增加，之后不斷下降。最終甜椒品種g0904 果實(shí)含水量顯著高于其他5 個(gè)品種，g0903和g0905差異不顯著，含水量最低的品種為g0902。

2.2 辣椒果實(shí)發(fā)育過程中品質(zhì)指標(biāo)的變化

2.2.1 可溶性固形物含量 由圖6 可知，辣椒果實(shí)的可溶性固形物含量隨著果實(shí)發(fā)育呈現(xiàn)“S”型曲線的變化趨勢(shì)，g0903 和g0904 在開花后7～32 d 變化平緩，而花后32～42 d 迅速增加；g0901 和g0902 在開花后7～22 d變化平緩，而花后22～37 d迅速增加；g0905和g0906在開花后7～27 d 變化平緩，27～42 d 迅速增加。最終g0902可溶性固形物含量顯著高于其他品種。

圖6 辣椒果實(shí)的可溶性固形物含量在發(fā)育過程中的變化

2.2.2 維生素C含量 由圖7可知，g0903、g0904、g0902的維生素C 含量均呈現(xiàn)先迅速增加后變化平穩(wěn)的趨勢(shì)，g0901、g0906、g0905 整個(gè)果實(shí)發(fā)育階段維生素C含量則呈現(xiàn)持續(xù)增加的狀態(tài)。最終g0904品種的維生素C含量顯著高于其他品種，g0902和g0903品種的維生素C含量較低。

圖7 辣椒果實(shí)的維生素C含量在發(fā)育過程中的變化

2.2.3 可溶性總糖含量 由圖8可知，除g0904外，其余5個(gè)辣椒品種的可溶性總糖含量在開花后12～27 d的變化幅度較小，之后迅速增加。g0904的果實(shí)可溶性總糖含量在授粉后12～37 d持續(xù)迅速增加，但之后基本無變化。除g0901外，其余5個(gè)品種在開花后37～47 d可溶性總糖含量穩(wěn)定。在整個(gè)果實(shí)發(fā)育的過程中g(shù)0903甜椒的可溶性總糖含量一直高于其他5 個(gè)品種，最終g0903 和g0904 甜椒的果實(shí)可溶性總糖含量高于4 個(gè)辣椒品種，g0905的果實(shí)可溶性總糖含量最低，其次為g0901。

2.3 相關(guān)性分析

將6個(gè)辣椒品種不同生育時(shí)期的果實(shí)形態(tài)指標(biāo)與品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果（表2）表明，單果重與果長(zhǎng)、果肩寬、果肉厚、干物質(zhì)、維生素C含量、果實(shí)可溶性固形物含量和可溶性總糖含量呈正相關(guān)關(guān)系，與果形指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，其中單果重和干物質(zhì)正相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為1.00。果長(zhǎng)與果肉厚、干物質(zhì)、形指數(shù)、果實(shí)可溶性固形物含量極顯著正相關(guān)，其中和果肉厚和果實(shí)可溶性固形物含量正相關(guān)性最高。果肩寬與果肉厚、干物質(zhì)、維生素C含量、含水量、果實(shí)可溶性固形物含量及可溶性糖含量顯著正相關(guān)，但與果形指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，其中和果肉厚及干物質(zhì)正相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)均為0.90。果肉厚與干物質(zhì)、果實(shí)可溶性固形物含量、維生素C 含量及可溶性糖含量均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系，其中與干物質(zhì)正相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.88，但和果形指數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。干物質(zhì)含量與維生素C含量極顯著正相關(guān)，與含水量、果實(shí)可溶性固形物含量及可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。果形指數(shù)與果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均無顯著相關(guān)性。果實(shí)含水量與果實(shí)可溶性固形物含量、維生素C 含量及可溶性糖含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中與可溶性糖含量負(fù)相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為-0.73?？扇苄怨绦挝锖颗c維生素C含量、可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，其中和可溶性糖含量正相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.89。

表2 辣椒果實(shí)形態(tài)和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

果實(shí)形態(tài)性狀是關(guān)乎辣椒商品性的最直觀的體現(xiàn)，本研究結(jié)果表明，辣椒和甜椒在授粉后7～22 d 果實(shí)長(zhǎng)度、果肩寬、果肉厚及單果重均增長(zhǎng)迅速，這與曹亞從等[18]的研究結(jié)果類似。但不同種類的辣椒品種果實(shí)形態(tài)發(fā)育有所不同，甜椒品種的辣椒果皮厚度隨著果實(shí)的發(fā)育不斷增加，而辣椒果實(shí)果皮厚度僅授粉后7～27 d迅速增加，之后變化不顯著。同時(shí)本研究表明，甜椒和辣椒果實(shí)的含水量表現(xiàn)不同，甜椒品種含水量增加的天數(shù)為辣椒品種的2 倍，且最終甜椒品種的含水量顯著高于其中3個(gè)辣椒品種的含水量。這可能與果實(shí)的遺傳性狀相關(guān)。肖春林等[19]的研究表明，辣椒果實(shí)單果重在授粉后7～50 d 迅速增加，之后變化不大。而本研究表明，除甜椒品種g0904 果實(shí)單果重快速增長(zhǎng)期是授粉后7～32 d 外，其余5 個(gè)品種果實(shí)快速增長(zhǎng)期為授粉后7～22 d，這可能與辣椒種植季節(jié)、栽培方式和辣椒的品種等因素相關(guān)。

維生素C 是一種重要的水溶性維生素，在主要蔬菜作物中，辣椒果實(shí)的維生素C 含量最高，是番茄的7～15 倍[20-21]。前人研究表明，維生素C 含量主要受遺傳因素的影響，但同一植物不同器官及不同發(fā)育時(shí)期維生素C含量也不同[3]。本研究結(jié)果表明，6個(gè)辣椒品種之間維生素C 含量差異較大，說明品種是決定維生素C 含量的重要因素。其中2 個(gè)甜椒品種及1 個(gè)辣椒品種g0902果實(shí)維生素C含量呈現(xiàn)先迅速增加后變化平穩(wěn)的趨勢(shì)，而其他3 個(gè)辣椒品種隨著果實(shí)發(fā)育維生素C含量一直持續(xù)增加，這與馮雪等[22]的結(jié)論相似，但與張曉芬等[23]研究得出辣椒品種的維生素C含量高于甜椒品種的結(jié)論不同，可能是栽培季節(jié)、方式及品種等不同造成的。同時(shí)本研究表明，維生素C與果長(zhǎng)、果形指數(shù)不相關(guān)，與單果重、果肩寬、果肉厚及干物質(zhì)均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而與含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)，這和郝艷娟等[21]和呂玲玲等[24]在辣椒上的研究結(jié)果相似，但孫利祥等[25]的研究表明，維生素C 和果形指數(shù)顯著正相關(guān)，這可能與試驗(yàn)條件及采用的品種不同有關(guān)。本研究表明，維生素C 與可溶性糖含量及可溶性固形物含量都呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系，但馮雪的研究結(jié)果表明，辣椒的維生素C與可溶性固形物含量不相關(guān)[22]，這可能也是由品種不同導(dǎo)致的。

本研究表明，辣椒果實(shí)可溶性糖含量在果實(shí)發(fā)育12～27 d時(shí)變化不大，這可能是由于這個(gè)階段屬于果實(shí)迅速膨大期；而果實(shí)發(fā)育27 d之后迅速增加，隨著果實(shí)的成熟，果實(shí)中淀粉向糖轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了糖類物質(zhì)的積累。劉周斌等[3]研究表明，辣椒中糖類物質(zhì)含量在果實(shí)發(fā)育20 d和30 d時(shí)差異較小，果實(shí)發(fā)育40 d時(shí)含量顯著升高，到果實(shí)發(fā)育50 d時(shí)達(dá)到最高。研究結(jié)果的差異，可能是由品種間的差異造成的。在果實(shí)快速增長(zhǎng)的時(shí)期，增長(zhǎng)速率的差異導(dǎo)致最終單果重差異。陳攀棟等[14]研究表明，在綠熟期和轉(zhuǎn)色期甜椒品系‘405’的可溶性總糖量都明顯高于辣椒品系‘伏地尖’，但紅熟期兩者相差不大。這與本研究結(jié)果相似，本研究最終2個(gè)甜椒果實(shí)的可溶性總糖含量大于4個(gè)辣椒品種，但4 個(gè)辣椒品種間差異也較明顯，這應(yīng)該是甜椒和辣椒的基因型差異導(dǎo)致的。

隨著今后設(shè)施蔬菜精準(zhǔn)栽培的推廣和應(yīng)用，果實(shí)發(fā)育相關(guān)研究將成為設(shè)施蔬菜栽培領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。本研究主要針對(duì)冬春反季節(jié)設(shè)施栽培辣椒果實(shí)品質(zhì)及形態(tài)發(fā)育規(guī)律進(jìn)行研究，而設(shè)施辣椒栽培模式有多種，不同的栽培模式對(duì)辣椒果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)形成都有較大的影響，后期需繼續(xù)開展相關(guān)研究。

綜上，辣椒果實(shí)形態(tài)和品質(zhì)的發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的過程，本研究6個(gè)品種均在授粉后7～27 d迅速增加，后變化平緩；綜合多因素考慮，辣椒果實(shí)開花后37～42 d為最佳采收期，此時(shí)辣椒果實(shí)水分含量較高，且維生素C、可溶性糖含量及可溶性固形物及單果重都達(dá)到了整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段的峰值；同時(shí)生產(chǎn)中可以根據(jù)單果重、果肩寬、果肉厚及可溶性固形物含量篩選高維生素C和高可溶性總糖的辣椒優(yōu)質(zhì)品種。