摘要 通過對(duì)根辣味、根甜味、根質(zhì)地、空心、根光滑度、根疤痕等品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，從78份蘿卜種質(zhì)中篩選出12份品質(zhì)優(yōu)良的蘿卜種質(zhì)。隨后利用LC-MS 對(duì)這12份蘿卜種質(zhì)肉質(zhì)根中硫苷的組分和含量進(jìn)行鑒定和分析，最后通過主成分分析研究總硫苷與單個(gè)硫苷含量之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，通過感官評(píng)價(jià)篩選的12份蘿卜種質(zhì)包括2份長白蘿卜種質(zhì)，3份圓白蘿卜種質(zhì)，3份長紅蘿卜種質(zhì)，4份綠皮蘿卜種質(zhì)。在所試蘿卜種質(zhì)中，共鑒定出12種硫代葡萄糖苷，分別有脂肪族硫苷8種（GRA、GIB、GRH、GRE、GER、GBN、PRO、GAL）和吲哚族硫苷4種（GBR、NGBS、4HGBS、4MGBS）。其中，總硫苷含量最高的種質(zhì)為F1005（22.947 μmol/g），含量最低的是W1063（3.518 μmol/g）。在成分上，主要的脂肪族硫苷為GRH，主要的吲哚族硫苷是NGBS。此外，在供試的12種蘿卜種質(zhì)中，脂肪族硫苷占總硫苷含量的95.78%～99.87%，吲哚族硫苷占總硫苷含量的0.16%～4.22%。各種質(zhì)硫苷含量最高的都是GRH，占總硫苷含量的61.91%～93.54%，總硫苷含量與 GRH 、GRE含量呈極顯著正相關(guān)，與 NGBS 含量呈顯著負(fù)相關(guān)，且單一硫苷之間存在不同程度的相關(guān)性。共篩選出蘿卜硫素前體硫苷GRA含量高的種質(zhì)3份，分別為F1060、F1078和W1044，辣味物質(zhì)主要硫苷GRH含量低的種質(zhì)3份，分別為W1063、F1030和W1044。該研究結(jié)果為培育高品質(zhì)優(yōu)良蘿卜新品種提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 水果蘿卜；感官評(píng)價(jià)；硫苷；組分含量；LC-MS

中圖分類號(hào) S 631.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2024）16-0047-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.010

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

High Quality Fruit Radish Germplasm Screening Based on Analysis of Glucosinolate Species and Content

LIU Zhe， SHEN Feng， ZHNEG Jia-qiu et al

（Jiangsu Costal Area Institute of Agricultural Sciences， Yancheng， Jiangsu 224002）

Abstract In this study， 12 radish materials with excellent quality were selected from 78 radish materials by sensory evaluation of spiciness， sweetness， texture， hollow， smoothness and scar. Subsequently， LC-MS was used to identify and analyze the componenGoY13S/cc3dTWXDjEWehfg==ts and contents of glucosinolate in the fleshy roots of 12 radish materials. Finally， the correlation between total glucosinolate and single glucosinolate was studied by principal component analysis. The results showed that the 12 radish materials selected by sensory evaluation included 2 long-white materials， 3 round-white materials， 3 long-red materials and 4 green-skin materials. A total of 12 glucosides were identified in the tested materials， including 8 aliphatic glucosides （GRA， GIB， GRH， GRE， GER， GBN， PRO， GAL） and 4 indole glucosides （GBR， NGBS， 4HGBS， 4MGBS）. The highest content of total glucosinolates was F1005 （22.947 μmol/g）， and the lowest content was W1063 （3.518 μmol/g） in the tested materials. In terms of composition， the main aliphatic glucosinolate was GRH， and the main indole glucosinolate was NGBS. In addition， aliphatic glucosinolate accounted for 95.78%-99.87% of the total glucosinolate content and indole glucosinolate accounted for 0.16%-4.22% of the total glucosinolate content in the tested materials. The highest glucosinol content of all materials was GRH， which accounted for 61.91%-93.54% of the total glucosinol content. The total glucosinol content was positively correlated with GRH and GRE content， and negatively correlated with NGBS content， and there were different degrees of correlation between single glucosinol content. In summary， three materials with high content of sulforaphane precursor glucoside GRA （F1060， F1078 and W1044） were screened in this study， and three materials with low content of glucoside GRH， the main spicy substance， were W1063， F1030 and W1044， respectively. The results will provide the basis for cultivating new varieties of high quality radish.

Key words Fruit radish;Sensory evaluation;Glucosinolate;Component content;LC-MS

基金項(xiàng)目 江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)目（JBGS〔2021〕071）；江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研基金項(xiàng)目（YHS201906）。

作者簡介 劉哲（1987—），男，山東曹縣人，助理研究員，碩士，從事十字花科和瓜類遺傳育種及栽培技術(shù)研究。*通信作者，副研究員，碩士，從事十字花科和瓜類遺傳育種及栽培技術(shù)研究。

收稿日期 2023-10-16；修回日期 2023-11-28

硫代葡萄糖苷是十字花科植物中一類非常典型的含氮、含硫元素的次生代謝物質(zhì)，已被證實(shí)在植物防御體系、風(fēng)味形成和人類健康中發(fā)揮重要作用^［1-2］。硫苷具有相同的核心結(jié)構(gòu)，即一個(gè)連接至磺化醛肟部分的β-D-硫葡萄糖基團(tuán)和磺酸肟基團(tuán)以及來自氨基酸的可變側(cè)鏈（R）結(jié)構(gòu)^［3］。根據(jù)可變側(cè)鏈（R）的不同，硫苷可分為脂肪族、吲哚族和芳香族硫苷^［4］。４-甲基亞磺酰丁基硫苷（GRA）是一種脂肪族硫苷，其被黑芥子酶水解后的產(chǎn)物是蘿卜硫素^［5］（它是目前發(fā)現(xiàn)的抗癌活性最強(qiáng)的天然活性物質(zhì)，在抵抗癌癥，尤其在抵抗前列腺癌、乳腺癌方面效果顯著）。

水果蘿卜脆而多汁、甜而爽口、色澤美觀，深受消費(fèi)者的歡迎，我國水果蘿卜資源豐富，分布廣泛，不同地區(qū)都具有本地特色的品種類型^［6-8］。從類型上看，水果蘿卜不僅有綠皮紅肉的“心里美”“滿堂紅”及綠皮綠肉的“濰縣青”“沙窩蘿卜”等主要類型，還有紅皮紅肉的“紅心蘿卜”“鳳梨蘿卜”，紅皮白肉的“501水蘿卜”“櫻桃蘿卜”，白皮白肉的“糖罐蘿卜”“如皋蘿卜”等其他皮色和肉色的多彩蘿卜^［9］。研究表明，十字花科不同蔬菜種類或同一種類不同品種間，硫苷的種類和含量存在明顯差異^［10-11］，而硫苷作為蘿卜的重要次生代謝產(chǎn)物，對(duì)蘿卜口感和營養(yǎng)品質(zhì)具有重要影響。因此，筆者通過根辣味、根甜味、根質(zhì)地、空心、根光滑度、根疤痕等品質(zhì)對(duì)78份蘿卜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，從中篩選出12份品質(zhì)優(yōu)良的種質(zhì)，再利用 LC-MS 測(cè)定12份種質(zhì)肉質(zhì)根中硫苷的種類和含量，并通過主成分分析研究單個(gè)硫苷之間及與總硫苷含量之間的相關(guān)性，為獲取優(yōu)質(zhì)水果蘿卜種質(zhì)、培育優(yōu)良蘿卜新品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從自有的蘿卜資源中選取78份蘿卜種質(zhì)，其中綠皮蘿卜33份，紅皮蘿卜24份，白皮蘿卜21份，2022年9月將所試蘿卜種質(zhì)種子播種于江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所南洋試驗(yàn)場(chǎng)，每個(gè)種質(zhì)50 m²，于11 月收獲。

內(nèi)標(biāo)2-丙烯基硫苷（sinigrin，SIN）標(biāo)準(zhǔn)品購自美國 Sigma-Aldrich公司；乙腈和色譜級(jí)甲醇購自美國 Avantor Performance Materials 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC20 液相色譜串聯(lián) TripleTOF 5600+飛行時(shí)間質(zhì)譜分析儀，加拿大 Sciex 公司；Eppendorf 5424 型離心機(jī)，德國 Eppendorf 中國分公司；SYQ-DSX-280B 高壓滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 風(fēng)味品質(zhì)感官評(píng)價(jià)。

對(duì)78種蘿卜種質(zhì)材料的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行打分感官鑒評(píng)^［12-13］，并賦予相應(yīng)分值，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括根辣味、根甜味、根質(zhì)地、空心、根光滑度和根疤痕。根辣味、甜味和質(zhì)地指標(biāo)對(duì)水果蘿卜較重要所以采用8分制，而空心、根光滑度、根疤痕則采用5分制，分值高低代表品質(zhì)優(yōu)劣。選10位年齡在30周歲左右身體健康的人員參與試驗(yàn)，取新鮮的參試種質(zhì)切成小塊，由試驗(yàn)者進(jìn)行品嘗打分，在清水漱口并等待1 min后進(jìn)行下一個(gè)編號(hào)賦分，根據(jù)參評(píng)人員的全部賦分結(jié)果，對(duì)水果蘿卜進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，選取12份品質(zhì)最好的種質(zhì)進(jìn)行硫苷鑒定及測(cè)定。

1.3.2 硫苷物質(zhì)鑒定及測(cè)定。

對(duì)選取的12份蘿卜種質(zhì)進(jìn)行取樣。選取外觀無病斑、蟲害情況優(yōu)良的肉質(zhì)根，于液氮中粉碎，經(jīng)真空冷凍干燥后，于超低溫冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

參照 Ferreira 等^［14］的方法，并做適當(dāng)修改。稱取儲(chǔ)存于超低溫冰箱的樣品0.5 g，加入10 mL體積分?jǐn)?shù)75%甲醇，于80 ℃水浴中，超聲提取20 min，冷卻至 4 ℃后添加0.1 mL 5 mmol/L sinigrin，作為內(nèi)標(biāo)。于10 000 r/min 的離心機(jī)中離心15 min，然后將上清液過0.22 μm 有機(jī)相濾膜。將過濾后的樣品用 LC-20 液相色譜串聯(lián) TripleTOF 5600+飛行時(shí)間液質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)質(zhì)荷比和碎片信息與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)譜信息或 Hwang 等^［11］的質(zhì)譜信息比對(duì)進(jìn)行硫苷鑒定，單位為 μmol/g。計(jì)算公式為樣品目標(biāo)物峰面積×樣品中SIN含量（umol/ml）×提取液體積×校正系數(shù)/（樣品重量（g）×樣品中SIN的峰面積）=目標(biāo)物含量（umol/g）。

液相條件：色譜柱，Waters BEH Xbridge（3.5 μm，2.1 mm×150.0 mm）；流動(dòng)相，A 相為 5 mmol/L 甲酸銨，B 相為甲醇；A 相梯度洗脫程序：0～10 min從 95% 降到 70%；10～20 min維持 70%；20～35 min從 70% 降到 0；35～40 min，從 0 升至 95%；40～45 min維持 95%；流速設(shè)定為0.3 mL/min；柱溫設(shè)定為35 ℃；進(jìn)樣量為5 μL。

質(zhì)譜條件：噴霧電壓4.3 kV；毛細(xì)管溫度320 ℃；保護(hù)層氣流速率30 L/min，S-鏡頭 RF 電平50；加熱器溫度200 ℃；輔助氣流速率10 L/min；尾氣流速1 L/min。全掃描模式分辨率70 000；最大注入時(shí)間100 ms；掃描范圍200～800 m/z。在 MS2 模式下分辨率17 500 半峰全寬（m/z 200）；負(fù)離子模式。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采用 SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析、差異顯著性分析與主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜種質(zhì)風(fēng)味品質(zhì)感官評(píng)價(jià)

通過對(duì)78份蘿卜種質(zhì)的6個(gè)性狀感官評(píng)價(jià)，并對(duì)每個(gè)種質(zhì)每個(gè)性狀進(jìn)行賦分，分值高的代表優(yōu)秀。由表1和2可知，所有種質(zhì)平均分為23.4分，其中F1005 的評(píng)分最高，為31.7分，賦分最低的是R1030，分值為15.8。根據(jù)分值高低從中篩選出12份品質(zhì)最好的種質(zhì)進(jìn)行硫苷種類和含量的分析，這些種質(zhì)分別為W1038（白皮白肉，長圓柱）、W1044（白皮白肉，長圓柱）、W1001（白皮白肉，近圓形）、W1018（白皮白肉，近圓形）、W1063（白皮白肉，近圓形）、R1022（紅皮白肉，長圓柱）、R1004（紅皮白肉，長圓柱）、R1012（紫紅皮紫紅肉，長圓柱）、F1030（綠皮紅肉，近圓形）、F1005（綠皮紅肉，近圓形）、F1060（綠皮綠肉，長圓形）、F1078（綠皮綠肉，長圓柱）。

2.2 蘿卜中硫苷種類與含量

由表3可知，共鑒定出12種硫代葡萄糖苷，其中脂肪族8種（GRA、GIB、GRH、GRE、GER、GBN、PRO、GAL），吲哚族硫苷4種（GBR、NGBS、4HGBS、4MGBS）。由表4和表5可知，總硫苷含量最高和最低的種質(zhì)分別為F1005（22.947 μmol/g）和W1063（3.518 μmol/g），其中脂肪族硫苷中含量最高和最低的種質(zhì)分別為F1005（22.905 μmol/g）和W1063（3.463 μmol/g）。由表6可知，供試的12種蘿卜種質(zhì)中，脂肪族硫苷占總硫苷含量的95.78%～99.87%，吲哚族硫苷占總硫苷含量的0.16%～4.22%。各蘿卜種質(zhì)中含量最高的硫苷成分是GRH，占總硫苷含量的61.91%～93.54%。此外，還篩選出蘿卜硫素前體硫苷GRA含量高的種質(zhì)3份（F1060、F1078、W1044），以及辣味物質(zhì)主要硫苷GRH含量低的種質(zhì)3份（W1063、F1030、W1044）。

2.3 蘿卜中硫苷含量的主成分分析

由表7可知，總硫苷含量與脂肪族硫苷GRH和GRE含量呈極顯著正相關(guān)，與 NGBS 含量呈顯著負(fù)相關(guān)。單個(gè)硫苷之間也存在一定的相關(guān)性，特別是不同類型硫苷間負(fù)相關(guān)性較強(qiáng)，如 4MGBS 與GRA、GRE之間以及GBN與4HGBS、NGBS之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，GAL與NGBS、GBR、4HGBS之間呈顯著負(fù)相關(guān)，而同類型硫苷之間正相關(guān)性較強(qiáng)，如GRH 與GRE之間呈極顯著正相關(guān)，NGBS 與4HGBS之間呈極顯著正相關(guān)。此外，不同類型硫苷之間同樣存在正相關(guān)性，如PRO 與 NGBS、GBR均呈顯著正相關(guān)，而同類型硫苷之間也存在負(fù)相關(guān)性，如GER和GRE之間呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

采用感官評(píng)價(jià)對(duì)優(yōu)質(zhì)水果蘿卜進(jìn)行篩選，主要通過對(duì)蘿卜的外觀、質(zhì)地和味道等性狀對(duì)蘿卜種質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。陳邁^［12］對(duì)66份種質(zhì)進(jìn)行感官綜合評(píng)價(jià)，篩選出21份優(yōu)質(zhì)水果蘿卜資源，王成慧等^［15］通過品種篩選的綜合評(píng)價(jià)從14個(gè)蘿卜品種篩選到2個(gè)適宜在青島地區(qū)種植的水蘿卜品種，欒倩倩等^［13］對(duì)8份水果蘿卜資源進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)T2的口感最佳。該研究利用相似的方法對(duì)78份自有蘿卜種質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，篩選出品質(zhì)優(yōu)良的種質(zhì)12份，涵蓋了供試的3種皮色類型。

作為鮮食水果蘿卜，外觀好、口感佳是吸引消費(fèi)者購買和食用的首要條件，而硫苷及其水解產(chǎn)物種類和含量對(duì)蘿卜肉質(zhì)根營養(yǎng)與風(fēng)味品質(zhì)影響顯著。因此，該研究在感官評(píng)價(jià)篩選的基礎(chǔ)上，通過對(duì)水果蘿卜種質(zhì)進(jìn)行硫苷種類和含量分析，共鑒定到12種硫苷，其中脂肪族硫苷8種及吲哚族硫苷4種，在所有供試種質(zhì)中均未檢測(cè)到芳香族硫苷，這與張麗等^［16］研究結(jié)果一致。目前為止，蘿卜中大概檢測(cè)出18種硫苷，但該研究中未發(fā)現(xiàn) glucosativin（GST）、3-丁烯基硫苷（gluconapin GNP）、2- 苯乙基硫苷gluconasturtiin（GNS）、glucobarbarin（GBB）、庚基硫苷（n-Heptyl）和 4-甲基硫代丙基硫苷（glucoiberverin GIV）^［17-18］，推測(cè)可能與蘿卜基因型及不同生長發(fā)育階段有關(guān)。

該研究發(fā)現(xiàn)蘿卜中影響辣味的主要物質(zhì)-脂肪族硫苷GRH 含量最高，這與前人的研究結(jié)果一致^［19］，且12個(gè)種質(zhì)肉質(zhì)根總硫苷含量 3.518～22.947 μmol/g，與公茂勇等^［17］的檢測(cè)結(jié)果（1.61～23.23 μmol/g）類似，但低于Ishida等^［20］的檢測(cè)結(jié)果（7.9～117.6 μmol/g），這可能是由于試驗(yàn)種質(zhì)基因型和生長環(huán)境（病蟲害、肥料、環(huán)境脅迫等）不同造成。主成分分析結(jié)果顯示，不同種質(zhì)蘿卜肉質(zhì)根中硫苷含量差異顯著，蘿卜肉質(zhì)根總硫苷含量與脂肪族硫苷 GRH和GRE含量呈極顯著正相關(guān)，各硫苷含量之間也存在一定程度的相關(guān)性。GRA降解產(chǎn)物蘿卜硫素具有很好的抗癌效果^［21］，該研究篩選出3份 GRA含量較高的蘿卜種質(zhì)，包括2份長圓柱綠皮綠肉和1份長圓柱白皮白肉蘿卜，而公茂勇等^［17］研究結(jié)果顯示蘿卜硫素前體GRA較高的為紅心品種，2項(xiàng)結(jié)果綜合分析發(fā)現(xiàn)紅肉蘿卜和綠肉蘿卜都能檢查到較高GRA種質(zhì)，說明常見的水果蘿卜中蘿卜硫素前體GRA含量高，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。揮發(fā)性的 GRH 與蘿卜肉質(zhì)根辛辣味密切相關(guān)，該研究中GRH含量低的種質(zhì)有2個(gè)長圓柱白皮白肉蘿卜和1個(gè)綠皮紅肉蘿卜，其中W1044（白皮白肉，長圓柱）種質(zhì)GRA含量高且GRH含量少，是一個(gè)有希望培育出營養(yǎng)價(jià)值高、口味佳水果蘿卜品種的蘿卜種質(zhì)，也說明白皮白肉型水果蘿卜是一個(gè)很有潛力的水果蘿卜類型。該研究結(jié)果為培育口感好、營養(yǎng)價(jià)值高的水果蘿卜品種提供重要的種質(zhì)資源和理論依據(jù)。

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