荊紅彭 劉明 李小燕 任桂芹 黃國華 李僉

摘? ? 要：為探究不同授粉方式對火龍果座果率及果實貯藏品質(zhì)的影響，對自然授粉、異花授粉和自花授粉的火龍果座果率及果實品質(zhì)指標進行了測定，并針對自花和異花授粉的火龍果果實，研究其在不同溫度貯藏條件下的品質(zhì)變化。結(jié)果表明：自然授粉、異花授粉和自花授粉的火龍果座果率分別為10.0%、86.0%和100.0%。異花授粉與自花授粉對的火龍果果實單果質(zhì)量、還原糖含量、VC含量、花青素含量無顯著影響（P＞0.05）。在火龍果果實貯藏過程中，4 ℃較25 ℃更有利于火龍果品質(zhì)的保持，4 ℃溫貯藏條件下，異花授粉的火龍果果實在總糖、總酸、可溶性固形物、VC和花青素含量保持方面要優(yōu)于自花授粉。

關鍵詞：火龍果；花粉活力；授粉方式；座果率；貯藏品質(zhì)

中圖分類號：S667.9? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.05.004

Effects of Different Pollination Methods on Fruit Set Rate and Fruit Storage Quality of Dragon Fruit

JING Hongpeng1，2， LIU Ming1，2， LI Xiaoyan3， REN Guiqin4， HUANG Guohua4， LI Qian5

（1. Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384， China; 2. Tianjin Duoji fruit wine Engineering Technology Company Limited， Tianjin 301723， China; 3. College of Horticulture and Plant Protection， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010010; 4. Hohhot Xuandatai Planting Professional Cooperative， Hohhot， Inner Mongolia 010010; 5. College of Food Science and Biotechnology， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： To investigate the effects of different pollination methods on the fruit setting rate and storage quality of dragon fruit， this study measured the fruit setting rate and quality indicators of dragon fruit through natural pollination， cross pollination， and self-pollination. The quality changes under different temperature storage conditions were also studied for cross pollination and self-pollination dragon fruits. The results showed that the fruit set of dragon fruit was 10.0%， 86.0% and 100.0% for natural， cross pollination and self-pollinated， respectively. Cross pollination and self-pollination had no significant effect on the single fruit weight， reducing sugar content， VC content， and anthocyanin content of dragon fruit （P>0.05）. During the storage process of dragon fruit， 4 ℃ was more conducive to the maintenance of dragon fruit quality than 25 ℃， the cross pollinated dragon fruit had better retention of total sugar， total acid， soluble solids， VC， and anthocyanin content than self-pollinated dragon fruit.

Key words： dragon fruit; pollen vitality; pollination; rate of fruit set; storage quality

火龍果（Hylocereus undatus）屬仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（Hylocereus Britton&Rose）植物[1]，因其高營養(yǎng)價值深受人們的喜愛。種植火龍果具有長期收益、收獲期早、產(chǎn)量高、經(jīng)濟價值高等優(yōu)點[2]?；ǚ墼谟行苑敝持衅鹬匾淖饔茫撠焸鬟f雄性親本的遺傳信息[3]。授粉方式可分為自然授粉和人工輔助授粉，自然授粉需要適宜的條件，而火龍果是夜間開花植物，開花時常常會遇到諸多不良環(huán)境，從而導致座果率及果實發(fā)育率低。人工輔助授粉根據(jù)授粉對象的不同又可以分為自花授粉和異花授粉，可以有效解決親本花期不重合或遠距離雜交等問題[4]。有研究表明，人工授粉方式能夠增加藍莓[5]、獼猴桃[6]等水果座果率及果實品質(zhì)。然而目前關于火龍果研究報道主要涉及引種與栽培[7-10]、苗木繁育[11-12]、果實貯藏保鮮[13-16]，不同授粉方式火龍果產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響鮮有研究報道。

本研究主要探究了自然授粉、人工異花授粉和人工自花授粉對火龍果座果率及果實品質(zhì)的影響。考慮到貯藏期間花粉活力的下降直接影響著授粉的成功率，本研究首先探究了不同貯藏條件對火龍果花粉活力的影響。在此基礎上，探究了不同授粉方式對火龍果坐果率及果實在不同溫度貯藏條件下的品質(zhì)變化，以期指導火龍果苗木的栽培，同時為火龍果規(guī)?；N植及其果實貯藏提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗基地概況

試驗地點位于內(nèi)蒙古呼和浩特市軒達泰種植專業(yè)合作社內(nèi)（40°50′N，111°57′E），該地屬于內(nèi)陸干旱中溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫6.7 ℃，年平均風速1.67 m·s-1，全年主導西北風向，年降水量417 mm，地表最大凍結(jié)深度1 600 mm，無霜期130 d，全年日照時數(shù)為2 862.8 h。園地土壤類型為砂壤土，pH值為7.8。土壤基本理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗材料

供試紅肉型火龍果品種為紅玫瑰，白肉型火龍果品種為玉龍果，采用鋼架沿畦南北向組合小梯子型架，繁苗方式為扦插，株距35～40 cm，定植密度為27 000株·hm-2。試驗用花粉選擇長勢基本一致的火龍果苗木，試驗用果選擇果形端正、大小均勻、無病蟲害和機械外傷的紅肉型火龍果果實。

1.3 試驗方法

1.3.1 火龍果花粉活力測定 待紅玫瑰和玉龍果火龍果花開放且花藥破裂后，將花藥用軟毛刷收集于棕色瓶中，分別置于常溫（25±2） ℃、低溫（4±2） ℃、冷凍（-20±2） ℃和（-40±2） ℃環(huán)境中貯藏，用氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法進行花粉活力測定，其中常溫貯藏下每1 h測定1次，低溫及冷凍貯藏下每2 d測定1次，每個處理6次重復。

1.3.2 授粉方式及果實品質(zhì)指標測定 在21時花未閉合前，隨機選取長勢優(yōu)良且一致、有代表性的紅肉型火龍果植株進行人工自花授粉和人工異花授粉。每種處理授粉5朵花，6次重復。授粉后7～10 d，統(tǒng)計座果數(shù)，計算座果率。果實成熟后，將火龍果果實分別置于25 ℃和4 ℃中貯藏，每7 d進行1次果實品質(zhì)的測定。

采用電子天平稱量單果質(zhì)量，每次重復測定30個果實，取平均值；采用PLA-1數(shù)顯折光計測定可溶性固形物含量，每次重復測定30個果實，取平均值；采用斐林試劑法（GB 5009.7-2016第一法）測定果漿中還原糖含量；采用酸堿滴定法測定果漿中可滴定酸含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測定果實VC含量；參照黃春蘭等[17]的方法測定花青素含量。每次測定3次重復。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013軟件和SPSS 16.0軟件進行相關統(tǒng)計分析，采用LSD對各處理間的差異比較檢驗，差異顯著性水平為P<0.05，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果花粉活力的變化

育種過程中，花粉包含著植物的遺傳信息，貯藏花粉有利于珍稀種質(zhì)資源的利用。貯藏過程中，要定期檢測花粉活力，從而增加獲得新品種的機會[18]。由圖1和圖2可知，在4種溫度的貯藏方式下，2種不同的火龍果花粉活力均呈下降趨勢。其中4 ℃、-20 ℃、-40 ℃貯藏下，花粉活力下降較慢，貯藏10 d后，紅肉型火龍果花粉分別具有82.3%、80.5%、77.0%的活力，白肉型火龍果花粉分別具有83.1%、82.6%、80.5%的活力。25 ℃常溫貯藏下，花粉活力驟降，貯藏5 h后，白肉型火龍果花粉活力降至28.2%，紅肉型火龍果花粉活力降至28.3%。原因可能是在溫度較高的情況下，果實呼吸強度增大，從而消耗了過多的營養(yǎng)，使得花粉活力下降。其他3種處理在花粉采后10 d至試驗結(jié)束時，花粉仍具備較高的活力。

不同溫度的貯藏試驗中，4 ℃條件下，貯藏10 d的白肉型火龍果花粉仍具有83.1%的活力，紅肉型火龍果花粉具有82.3%的活力。25 ℃條件下，貯藏的白肉型火龍果花粉活力較紅肉型火龍果的花粉活力下降快，其他3種溫度下貯藏的白肉型火龍果花粉較紅肉型火龍果花粉活力下降慢，這與杏花粉[19]、向日葵花粉[20]、檳榔花粉[21]的活力研究結(jié)果趨勢相同。

2.2 不同授粉方式對座果率及果實品質(zhì)的影響

由表2可知，3種授粉方式的紅肉型火龍果座果率從高到低依次為人工自花授粉>人工異花授粉>自然授粉。自然授粉方式座果率低至10%。原因主要是火龍果花朵為兩性花，其雌蕊柱頭普遍高于雄蕊，在借助自然媒介的情況下很難將花粉傳播到柱頭上，并且火龍果花期在夜間，極大地影響了昆蟲對花粉的傳播[22]。人工異花授粉的火龍果單果質(zhì)量、還原糖含量、VC含量最高，依次為（257.68±10.03） g、（74.22±2.88） g·L-1、（0.054±0.008） mg·g-1，但與人工自花授粉果實的指標無顯著差別。人工自花授粉組的花青素含量最高，為（401.95±13.63） μg·g-1，但與人工異花授粉無顯著差別。人工異花授粉組的可溶性固形物含量顯著高于人工自花授粉組和自然授粉組（P<0.05）。自然授粉組可滴定酸含量顯著高于其他2組，可溶性固形物顯著低于其他2組，這與孫猛等[23]的研究結(jié)果相似。

2.3 不同授粉方式火龍果果實貯藏期間品質(zhì)的變化

座果率是果樹種植中重要的考量指標。上述研究表明，自然授粉方式座果率為10%，顯著低于人工授粉方式。結(jié)合火龍果果實品質(zhì)指標，以下試驗僅對人工授粉方式（異花和自花）火龍果果實貯藏品質(zhì)進行探究。

2.3.1 總糖含量的變化 果實的總糖含量反應果實的成熟度。由圖3可知，貯藏0 d時，4種處理的總糖含量范圍為73.00～76.00 g·L-1，無明顯差異（P>0.05）。隨著貯藏時間的延長，4種處理的紅肉型火龍果果實總糖含量整體呈先上升后下降的趨勢，這與鮑遠放等[24]的研究結(jié)果相似。果實總糖含量均在貯藏5 d時達到最高值，異花常溫組的果實總糖含量為（83.08±2.53） g·L-1、異花低溫為（76.40±3.13） g·L-1、自花常溫為（81.52±2.22） g·L-1、自花低溫為（75.57±1.43） g·L-1。常溫貯藏的火龍果總糖含量下降較低溫貯藏迅速；貯藏20 d，異花低溫組總糖含量較自花低溫組高3.48 g·L-1。

2.3.2 可滴定酸的變化 可滴定酸是火龍果口感及風味變化的重要因素，是鮮食火龍果和火龍果加工產(chǎn)品中重要的指標[25]。由圖4可知，異花授粉組的初始可滴定酸含量較自花授粉高，隨著貯藏時間的延長，4種處理的火龍果果實可滴定酸含量整體呈下降趨勢，這與鮑遠放等[24]的研究結(jié)果相似。自花常溫處理貯藏5 d，可滴定酸含量降至（2.34±0.13） g·L-1；貯藏10 d，異花常溫與自花低溫的可滴定酸含量均為（2.32±0.14） g·L-1；貯藏15～20 d， 4種處理的可滴定酸含量下降趨勢基本相同，最終異花低溫組和自花低溫的可滴定酸含量分別為（2.19±0.09） g·L-1和（1.19±0.09） g·L-1。

2.3.3 糖酸比的變化 糖酸比常用來衡量和比較果實的品質(zhì)，是影響水果風味的重要因素[26]。由圖5可知，4種處理的火龍果果實糖酸比均呈先升高后下降的趨勢，整體自花授粉的2個處理較異花授粉的2個處理組糖酸比高。自花授粉的初始糖酸比為26.6，顯著高于異花授粉的21.5（P<0.05）。貯藏5 d，自花常溫處理的糖酸比在4種處理中最高，達到34.75。貯藏20 d，糖酸比4種處理由高到低排序為自花低溫>自花常溫>異花低溫>異花常溫。

2.3.4 可溶性固形物的變化 可溶性固形物主要包括糖、酸、維生素和礦物質(zhì)等，在果蔬中可溶性固形物含量與含糖量成正比，是衡量果蔬品質(zhì)的一個重要指標[27]。由圖6可知，4種處理的火龍果果實可溶性固形物含量均呈下降趨勢，這與黎曉媚等[28]的研究結(jié)果一致。本研究中，自花常溫處理組的可溶性固形物含量較低，貯藏過程中顯著低于其他處理（P<0.05）。自花授粉處理和異花授粉處理的果實在低溫貯藏過程中，可溶性固形物含量下降趨勢相同。貯藏20 d，異花低溫組的可溶性固形物含量為（12.23±0.06）%，自花低溫組為（10.97±0.21）%。

2.3.5 VC含量的變化 VC是一種重要的抗氧化劑，能夠清除一部分活性氧，減緩果實衰老變質(zhì)的速度。由圖7可知，異花授粉處理的初始VC含量為（0.054±0.005） mg·g-1，較自花授粉處理的初始VC含量高0.003 mg·g-1（P<0.05）。隨著貯藏時間的延長，4種處理的火龍果果實VC含量整體呈下降趨勢。貯藏20 d，異花常溫處理、異花低溫處理、自花常溫處理、自花低溫處理的VC含量分別為（0.026±0.002） mg·g-1、（0.040±0.003） mg·g-1、（0.022±0.002） mg·g-1、（0.037±0.002） mg·g-1。果實低溫貯藏處理的VC含量變化小于常溫貯藏處理，說明低溫能夠抑制果實自身代謝，在此期間產(chǎn)生較少的活性氧，從而減少VC含量的消耗，這與黎曉媚等[28]的研究結(jié)果相同。

2.3.6 花青素含量的變化 花青素屬于類黃酮化合物，在紅肉型火龍果的果皮和果肉中廣泛存在，其含有大量羥基并會隨著采后貯藏時間的延長而降低[29-30]。由圖8可知，4種處理的火龍果果實花青素含量在0～5 d發(fā)生明顯降解，其中異花低溫處理降解1.10 μg·g-1，自花低溫處理降解0.98 μg·g-1，異花常溫處理降解1.36 μg·g-1，自花常溫處理降解1.23 μg·g-1。貯藏5～20 d過程中，異花授粉處理的火龍果果實在低溫和常溫環(huán)境下衰減程度均小于自花授粉處理。不同授粉方式的火龍果果實在低溫貯藏20 d后花青素含量無顯著差異（P>0.05），這與郭莉等[31]的研究結(jié)果相同。陳興開等[32]研究發(fā)現(xiàn)，果蔬采后預冷處理可形成冷激脅迫，誘導多酚、γ-氨基丁酸等次生代謝產(chǎn)物的積累，使火龍果花青素含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這與本研究有不同。原因可能是品種不同或貯藏溫度設定不同，具體原因還有待深入研究。

3 討論與結(jié)論

目前火龍果授粉方式有自然授粉和人工授粉。本研究發(fā)現(xiàn)，紅肉型火龍果自然授粉方式座果率低至10.0%，人工異花授粉座果率為86.0%，人工自花授粉座果率為100.0%。座果率試驗結(jié)果表明，火龍果較適宜采用人工授粉方式進行種植，這與已有研究結(jié)果一致[33-36]。此外本試驗中紅玫瑰火龍果品種異花授粉的果實單果質(zhì)量、還原糖含量、可溶性固形物含量、總酸含量均較自花授粉高，VC含量、花青素含量之間無顯著差別（P>0.05）。這表明異花授粉的火龍果品質(zhì)及營養(yǎng)價值更高。結(jié)合座果率的不同，可以在種植過程中根據(jù)不同需求采用不同授粉方式，如針對鮮食和采摘需求采用異花授粉，犧牲一定比例的座果率來保證果實的品質(zhì)和外觀；而針對不需要較高品質(zhì)果的火龍果深加工需求，可以采用自花授粉來提高座果率，減少種植成本。

火龍果采后的貯藏方式一般分為常溫貯藏和低溫貯藏2種。有學者研究發(fā)現(xiàn)，火龍果果實更適于低溫貯藏[37-38]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，相同授粉方式下，4 ℃低溫貯藏更有利于保持火龍果的品質(zhì)。4 ℃低溫貯藏條件下，異花授粉的火龍果在總糖、總酸、可溶性固形物、VC和花青素含量保持方面均優(yōu)于自花授粉。由此可以預測，異花授粉的火龍果鮮果保鮮期要長于自花授粉的果實。根據(jù)研究結(jié)果，筆者建議火龍果種植戶在果園內(nèi)或者周邊建立和產(chǎn)量匹配的冷藏庫，自花授粉的火龍果采后應盡快預冷入庫或利用冷鏈物流運送至加工廠進行深加工。

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