紅富士濃紅型變異蘋果的果實(shí)特性

肖 嘯，劉建珍，宋立琴，張立彬，范文祥，張 芳

(1河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，河北秦皇島，066600;2秦皇島市海港區(qū)林業(yè)局;3秦皇島市綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展中心)

蘋果是遺傳背景高度雜合的多年生木本植物，發(fā)生變異現(xiàn)象較為普遍。人們?yōu)榱税l(fā)掘優(yōu)良變異，進(jìn)行芽變選種。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界蘋果總產(chǎn)量中大約有一半左右是芽變品種［1］。但因飾變的存在，新變異是否屬于遺傳物質(zhì)的突變需要進(jìn)行分析與鑒定。一旦這種有利變異被確定為芽變，就實(shí)現(xiàn)了在主栽品種性狀修飾的基礎(chǔ)上的優(yōu)中選優(yōu)，獲得新的優(yōu)良品種［2］。對(duì)果樹(shù)芽異材料的研究國(guó)內(nèi)主要在生物學(xué)特性［3－4］和果實(shí)性狀［5－7］等方面，通過(guò)對(duì)變異材料與原品種的比較，評(píng)價(jià)變異材料的突出性狀變異的優(yōu)劣，確定其在生產(chǎn)上的留棄。國(guó)外主要進(jìn)行果樹(shù)組織、器官(如葉片、果實(shí))等方面的解剖研究［8］。

2011年10月，筆者所在的課題組在秦皇島市撫寧縣杜莊鄉(xiāng)代莊村一山地紅富士蘋果園進(jìn)行調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)一株紅富士蘋果樹(shù)的一個(gè)主枝上出現(xiàn)了果實(shí)濃紅型變異。課題組進(jìn)行了變異材料與原品種的果實(shí)性狀比較和果皮色素的測(cè)定與解剖觀察。初步認(rèn)為此材料為有利變異，預(yù)計(jì)通過(guò)嫁接方法進(jìn)一步鑒定后，有望成為超越原品種的濃紅型優(yōu)良品種。同時(shí)，通過(guò)對(duì)此變異材料優(yōu)劣的初探，為深入研究和加快蘋果優(yōu)良品種的選育進(jìn)程提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

2012年10月20日，自秦皇島市撫寧縣杜莊鄉(xiāng)代莊村一山地紅富士蘋果園中，采收主枝上發(fā)生變異的全部濃紅型果實(shí)和同株上的紅富士蘋果作為研究材料。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 果實(shí)性狀指標(biāo)測(cè)定 用BS224S電子天平稱10個(gè)果實(shí)，求出平均單果質(zhì)量，重復(fù)3次;用游標(biāo)卡尺測(cè)果實(shí)縱徑、橫徑，果型指數(shù)=果實(shí)縱徑/橫徑，測(cè)10個(gè)果實(shí)，每個(gè)果重復(fù)測(cè)量3次;果面特征(果實(shí)著色面積)肉眼觀測(cè)法。用GY-1果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果肉硬度，在每個(gè)果實(shí)中部1圈測(cè)定3個(gè)值，測(cè)10個(gè)果實(shí)，取平均值，重復(fù)3次;可溶性固形物在果肉中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)用WYT手持折光儀測(cè)定，測(cè)10個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次;酸度用pH試紙(3．5～5．4)測(cè)定。

1．2．2 果皮解剖結(jié)構(gòu)觀察 采用徒手切片法，制作芽變材料和原品種果皮的臨時(shí)裝片，在蔡司顯微鏡下觀察并拍照。

1．2．3 果皮葉綠素、花青素的測(cè)定

(1)葉綠素的測(cè)定:取變異材料和原品種果實(shí)各3個(gè)，從果實(shí)中部削取果皮1 g，在體積分?jǐn)?shù)為0．80的丙酮溶液勻漿后，定容到10 mL，室溫下直至果皮組織變白。以1 200 r/min離心10 min，再次定容至10 mL，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。利用723PCS分光光度計(jì)測(cè)定645 nm和663 nm的光密度值。根據(jù)ρ(葉綠素a)=12．21D663－2．81D645，ρ(葉綠素 b)=20．13D645－5．03D663計(jì)算葉綠素的質(zhì)量濃度(mg/L)，其中，D663為波長(zhǎng)在663 nm處測(cè)得的葉綠素的吸光度值，D645為波長(zhǎng)在645 nm處測(cè)得的葉綠素的吸光度值，再根據(jù)葉綠素在果皮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)=葉綠素的質(zhì)量濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)/樣品鮮質(zhì)量，計(jì)算葉綠素含量［9］。

(2)花青素測(cè)定［9］:取變異材料和原品種果實(shí)各3個(gè)，從果實(shí)中部削取果皮1 g，在體積比為1∶99的濃鹽酸與甲醇的混合液中勻漿，直至果皮組織全部變白，以1 200 r/min離心10 min，以分光光度計(jì)測(cè)定530，620，650 nm處的光密度值OD530，OD620，OD650。根據(jù)花青素的光密度值ODλ=(OD530－OD620)－0．1(OD650－OD620)，計(jì)算花青素濃度(nmol/L)=(ODλ/ε) ×(V/m) ×1 000 000，其中，ε:花青素摩爾消光系數(shù)4．62×106;V:提取液總體積(mL);m:取樣質(zhì)量(g);1 000 000:計(jì)算結(jié)果換算成nmol的倍數(shù)。

1．2．4 數(shù)據(jù)處理 在microsoft office 2007 excel中求出各種指標(biāo)的平均值，并利用DPS v3．01專業(yè)版軟件進(jìn)行t-檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2．1 變異材料果實(shí)外觀特征

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，變異材料果皮著色全面，為片紅，且顏色濃，原品種果皮著色不全，為條紅，且顏色不深，底色明顯(圖1)。

圖1 變異材料果實(shí)(a)和原品種果實(shí)(b)外觀

2．2 變異材料果實(shí)性狀

紅富士蘋果的變異材料與原品種的果實(shí)在果形指數(shù)、硬度上兩者之間差異不顯著，在平均單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、酸度(pH)上兩者之間存在顯著差異(表1)。說(shuō)明此變異材料對(duì)果形指數(shù)、硬度無(wú)影響，對(duì)果實(shí)的平均單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、酸度(pH)影響較大，致使兩者的果實(shí)風(fēng)味差異明顯，變異材料的果實(shí)風(fēng)味甜酸適口，比原品種脆甜、細(xì)膩、汁多。表明變異材料對(duì)果實(shí)品質(zhì)中風(fēng)味的影響比較大。

表1 變異材料與原品種的果實(shí)性狀指標(biāo)比較

2．3 變異材料果皮解剖結(jié)構(gòu)特征

在顯微鏡下，變異材料果皮含花青素細(xì)胞比原品種多，但含葉綠素細(xì)胞卻比原品種少得多(圖2)。變異材料果皮中花青素的密度由外向內(nèi)逐漸降低，原品種果皮中葉綠素的密度由外向內(nèi)逐漸降低。

2．4 變異材料果皮色素含量

變異材料與原品種果皮之間在葉綠素、花青素含量上存在顯著差異(表2)。變異材料果皮中的葉綠素a的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．98 mg/g，顯著低于原品種的4．73 mg/g，葉綠素b的質(zhì)量分?jǐn)?shù)兩者之間差異不顯著，變異材料果皮中葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3．96 mg/g，顯著低于原品種的6．08 mg/g。變異材料的果皮中，花青素質(zhì)量摩爾濃度為3．47 nmol/g，顯著高于原品種。說(shuō)明此材料的變異對(duì)果皮葉綠素含量、花青素含量有很大影響，變異導(dǎo)致了果皮色澤更加濃紅，也導(dǎo)致了此材料的果皮著色方式呈現(xiàn)片紅，而對(duì)照原品種呈條紅。

圖2 變異材料果實(shí)(a)和原品種(b)果皮顯微結(jié)構(gòu)

表2 變異材料與原品種的色素含量的比較

3 結(jié) 論

本試驗(yàn)表明，此變異材料對(duì)果實(shí)品質(zhì)的諸多指標(biāo)都具有重要的影響，變異材料的果實(shí)個(gè)大，色澤鮮艷，果皮片紅甚至濃紅，比原品種的果實(shí)大，色澤好。變異材料果實(shí)的硬度、果形指數(shù)與原品種相比變化不顯著;而變異材料果實(shí)的可溶性固形物含量、酸度均比原品種果實(shí)的高，說(shuō)明此變異材料果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)比原品種果實(shí)的好，改善了果實(shí)風(fēng)味口感，提高了果實(shí)的品質(zhì)及商品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此可確定此變異是一種優(yōu)良變異，是綜合性狀優(yōu)良的變異材料，對(duì)改良果樹(shù)品種以及對(duì)果樹(shù)芽變育種的工作有著重要意義。

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［9］王學(xué)奎．植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)［M］．北京:高等教育出版社，2006．