楊梅生長指標與果實品質(zhì)間的相關(guān)性分析

梁森苗 張淑文 鄭錫良 任海英 朱婷婷 戚行江

(浙江省農(nóng)業(yè)科學院園藝所，浙江 杭州 310021)

楊梅(MyricarubraSieb. et Zucc.)為楊梅科(Myricaceae)楊梅屬(MyricaLinn.)植物，常綠喬木，果實初夏成熟，酸甜適口，老少咸宜，且富含楊梅苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷、異槲皮苷、金絲桃苷和槲皮苷等多種功能性抗氧化類物質(zhì)[1]，對降糖、降脂及抑制腫瘤活性具有重要作用[2-4]。楊梅作為一種新型保健類水果越來越受到廣大消費者的重視，其經(jīng)濟價值隨之日益增高，種植面積和分布范圍也不斷擴大[5]，對不同楊梅品種的市場需求也逐漸增多。因此，如何準確找到具有目標性狀的變異優(yōu)株成為育種專家們關(guān)心的主要問題。

目前，楊梅育種主要以傳統(tǒng)的芽變育種為主[6]，這類變異具有不定向性，育種的成敗取決于對優(yōu)良性狀鑒別的準確性和效率[7-8]。通過研究各性狀間的相關(guān)性，揭示各種性狀間的相互關(guān)系，為預(yù)測目標優(yōu)株是否為具有潛力的新品種提供可靠依據(jù)[9-10]。目前，關(guān)于楊梅中營養(yǎng)生長指標與果實外觀及品質(zhì)性狀間相關(guān)性研究的鮮見報道。本研究對不同楊梅品種的多個性狀進行多重復(fù)的測定和計算，以期得到各類性狀之間準確的相關(guān)性，為解決生產(chǎn)中的實際問題提供理論服務(wù)，并為準確篩選目標育種材料奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

早鮮是在蕭山梅山休閑農(nóng)莊的楊梅種植區(qū)發(fā)現(xiàn)的早熟變異優(yōu)株，成熟期較同一種植區(qū)域的早色提前5～7 d，且口感鮮美。本試驗以同一種植區(qū)的優(yōu)株早鮮(17年生，熟期為6月上旬)、中熟品種早色(18年生，熟期為6月中旬)及晚熟品種東魁(15年生，熟期為6月下旬)為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗前處理 2017年4月選擇不同品種的盛花期，采集開花枝條不同部位的雌花序8個，置于放有冷凍冰袋的冰盒中帶回實驗室，測量雌花序的長度和粗度。6月份分別在成熟期采集果實，每個品種楊梅稱3份，每份重500 g；同時，選取當年生不同楊梅春梢上的90 d生長葉80片，與果實一起經(jīng)預(yù)冷室(16℃)低溫預(yù)冷3 h后帶回實驗室。測定新鮮楊梅單果質(zhì)量、縱橫徑、色差和果實硬度等指標，剩余楊梅果實樣品置于 -20℃冰箱中冷凍保存，用于果實品質(zhì)指標的測定。

1.2.2 楊梅葉片及花序生長指標的測定 2017年6月底測量當年生楊梅的春梢長度(branch length，BL)。利用采集的楊梅葉片進行葉片長度(leaf length，LL)、葉片寬度(leaf width，LW)、葉片厚度(leaf thickness，LT)及葉綠素(chlorophyll，Chl)相對含量的測定。葉片長度(cm)：采用游標卡尺進行測量；葉片厚度(cm)：采用游標卡尺測量10張堆疊的楊梅生長葉葉片的總厚度，然后計算單片葉片厚度；葉綠素相對含量：采用SPAD-502便攜式葉綠素測定儀(日本柯尼卡美能達公司)測定。雌花序長度(flower length，F(xiàn)L)：應(yīng)用游標卡尺測量雌花序縱向最長兩端的距離即為花序長度(mm)；雌花序粗度(flower width，F(xiàn)W)：應(yīng)用游標卡尺測量雌花序橫向最寬兩端的距離即為花序長度(mm)。以上每種生長性狀均重復(fù)測量8次。

1.2.3 楊梅果實外觀品質(zhì)的測定 采用YP502N電子天平(上海精密科學儀器有限公司)分別稱量3個楊梅品種各10個果實，計算單果質(zhì)量(single fruit weight，SF)；采用游標卡尺測定楊梅果實的橫徑(broadwise diameter，BD)和縱徑(lengthwise diameter，LD)，其中，果形指數(shù)(fruit shape index，F(xiàn)I)=縱徑/橫徑；采用CR-400便攜式色差儀(日本柯尼卡美能達公司)測定楊梅果實的色澤，記錄明度L*、紅綠值a*和黃藍值b*，并參考Mcguire[11]的方法計算色調(diào)h°和色飽和度C；采用TA-XTplus 質(zhì)構(gòu)儀(英國Stable Micro System公司)測定楊梅果實的硬度(hardness，HN)，測定參數(shù)：探頭直徑5 mm；下壓速度1 mm·s-1，單位為 N·cm-2。以上每個楊梅的外觀品質(zhì)指標均重復(fù)測量8次。

1.2.4 楊梅果實營養(yǎng)品質(zhì)的測定 可溶性固形物(soluble solid，TSS)含量參照GB 12295-1990[12]，采用阿貝折射儀法進行測定；可滴定酸(titratable acid，TA)含量參照GB/T 12456-2008[13]，采用NaOH滴定法測定；檸檬酸(citric acid，CA)、蘋果酸(malic acid，MA)和草酸(oxalic acid，OA)含量的測定參照胡靜等[14]的離子色譜法進行分離測定；總糖(total sugar，TS)含量依據(jù)GB/T 5009.8-2008[15]，采用蒽酮比色法進行測定；葡萄糖(glucose，Glu)、蔗糖(sucrose，Suc)和果糖(gructose，F(xiàn)ru)含量的測定參照GB/T 18932.22-2003[16]的方法；糖酸比(acid-sugar ratio，AS)=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。多酚(polyphenol，Pol)含量的測定參照孫勃等[17]的方法。黃酮(flavone，F(xiàn)la)含量的測定參照Jia等[18]的方法；維生素C(vitamin c，Vc)含量的測定參照Wang等[19]的方法。以上每種營養(yǎng)品質(zhì)指標均重復(fù)測定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS.18軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分，應(yīng)用Microsoft Excel 2012繪制試驗數(shù)據(jù)分析表。

2 結(jié)果與分析

2.1 楊梅各性狀指標的描述性統(tǒng)計

由表1可知，楊梅不同性狀的變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)不同，其中，生長指標中，BL變異系數(shù)最大，Chl相對含量的變異系數(shù)最小；果實外觀品質(zhì)指標中，HN變異系數(shù)最大，F(xiàn)I的變異系數(shù)最??；營養(yǎng)品質(zhì)性狀中，Vc含量的變異系數(shù)最大，Glu含量的變異系數(shù)最小。

表1 楊梅生長性狀、果實外觀及營養(yǎng)品質(zhì)分析Table 1 The analysis of growth index, fruit appearance and quality traits of Chinese bayberry

表1(續(xù))

2.2 楊梅葉片、花序生長指標間的相關(guān)性

楊梅LL與LW、LT，LW與LT、FL，Chl相對含量與BL之間均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。楊梅BL與LL、LW、LT、FL、FW，Chl相對含量與LW、FL、FW均呈顯著負相關(guān)(表2)。

表2 楊梅營養(yǎng)生長性狀指標間的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of nutritive growth indexes of Chinese bayberry

注：*表示相關(guān)性顯著(P<0.05)；**表示相關(guān)性極顯著(P<0.01)。下同。

Note:*indicates significant correlation at 0.05 level.**indicates extremely significant correlation at 0.01 level. The same as following.

2.3 楊梅果實外觀品質(zhì)間的相關(guān)性

楊梅SF與LD、BD，BD與LD，HN與LD、BD、SF，b*值與L*值、C值、h*值，C值與a*值，h°值與L*值之間存在顯著正相關(guān)。FI與SF、BD、L*值，h°值與a*值之間存在顯著負相關(guān)關(guān)系(表3)。

表3 楊梅果實外觀品質(zhì)間的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of fruit appearance traits of Chinese bayberry

2.4 楊梅果實營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性

楊梅TSS與Vc、Pol、TS、Glu、Suc、AS，Vc與Pol、TS、Glu、Suc，Pol與TS、Suc，TA與TSS、Vc、Suc，MA與OA，CA與TSS、Vc、Pol、TA、OA、TS、Suc，Glu與Suc、Fru，TS與Suc、Glu，AS與TSS、Vc、Pol、TS、Glu、Suc之間呈顯著正相關(guān)。楊梅MA與TSS、Vc、Pol、Suc、TS、Glu、Fru，OA與TSS、Vc、Glu、Fru，AS與Fla、TA、MA、OA、CA之間呈顯著負相關(guān)(表4)。

表4 楊梅果實營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of fruit quality traits of Chinese bayberry

2.5 楊梅生長性狀與果實外觀品質(zhì)間的相關(guān)性

楊梅LW與SF、LD、BD，Chl相對含量與SF、LD、BD、HN，HN與FL、FW、LW之間均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；LT與SF、LD、BD、L*值、C值之間均呈顯著正相關(guān)，LL與SF、LD、BD、a*值之間均呈顯著正相關(guān)； BL與SF、LD、BD、HN之間均呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)，F(xiàn)I與LL、LW、LT之間均呈顯著負相關(guān)(表5)。

表5 楊梅生長性狀與果實外觀品質(zhì)間的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of nutritive growth indexes and fruit appearance traits

2.6 楊梅生長性狀與果實營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性

楊梅LL與MA、OA，LW與MA、OA、CA，LT與MA、OA之間均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；BL與Glu，F(xiàn)L與TSS、Vc、Pol、CA、TS、Suc，F(xiàn)W與Vc、TA、CA、Suc，Chl相對含量與TSS、Vc、Pol、TA、OA、CA、TS、Suc之間均呈顯著正相關(guān)。楊梅LW與Glu、Fru，LT與TSS、Vc、TS、Fru、Glu、Suc，LL與TSS、Vc、TS、Fru、Glu，AS與LL、LW、LT均呈顯著負相關(guān)(表6)。

表6 楊梅生長性狀與果實營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis of nutritive growth indexes and fruit quality traits of Chinese bayberry

2.7 楊梅果實外觀品種與營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性

楊梅SF、LD和BD分別與TA、MA、OA、CA之間呈顯著正相關(guān)，與Fru、Glu、AS呈顯著負相關(guān)；FI與TSS、Vc、TS、Glu、AS之間呈顯著正相關(guān)，與MA、OA之間呈極顯著負相關(guān)(P<0.01)；HN與TSS、Vc、Pol、TA、CA、TS、Suc之間呈顯著正相關(guān)；L*值與MA、OA之間呈顯著正相關(guān)，與TSS、Vc、Pol、TS、Glu、Suc、AS均呈顯著負相關(guān)；a*值與Vc之間呈顯著負相關(guān)；b*值與MA、OA之間呈顯著正相關(guān)，與Glu、Suc、AS之間呈顯著負相關(guān)；C值與TSS、Vc、TS、Glu、Suc、AS之間呈顯著負相關(guān)，與MA、OA之間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)(表7)。

表7 楊梅果實外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)間的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of fruit appearance and quality traits of Chinese bayberry

3 討論

作物的遺傳多樣性可由變異系數(shù)體現(xiàn)，通常情況下，變異系數(shù)越大說明遺傳多樣性越豐富，良種選育時選擇的潛力就越大[20]。本研究測定楊梅的30個性狀，各性狀的變異系數(shù)在2.546%～31.021%之間，其中Vc、草酸、檸檬酸、果實硬度和春梢長度的變異系數(shù)較大，表明其遺傳多樣性較高；果形指數(shù)、葉綠素相對含量和葡萄糖含量的變異系數(shù)較小。果實顏色與品質(zhì)性狀存在密切的相關(guān)性，李敏等[21]基于芒果果實顏色建立了快速的品質(zhì)檢測技術(shù)，為芒果品質(zhì)無損性預(yù)測奠定了基礎(chǔ)，因此，楊梅的果實顏色也可作為最直觀的性狀，進行品質(zhì)性狀的預(yù)測。本研究發(fā)現(xiàn)果實顏色的明度、黃藍值和色飽和度與蘋果酸、草酸均呈顯著正相關(guān)，與葡萄糖、蔗糖和糖酸比均呈顯著負相關(guān)，表明果實成熟期的顏色與果實中糖酸的含量及糖酸比有一定的關(guān)系，因此，可通過果實顏色值與糖酸含量的參數(shù)，建立可靠而快速的預(yù)測模型，以減少果實品質(zhì)測定的工作量和時間。果實硬度是研究楊梅貯藏性的重要指標[22]。本試驗中果實硬度與縱徑、橫徑、單果質(zhì)量、葉片寬度、雌花序長度、雌花序粗度、葉綠素相對含量、可溶性固形物含量、Vc含量、多酚含量、可滴定酸含量、檸檬酸含量、總糖含量、蔗糖含量之間均呈顯著正相關(guān)，表明硬度較大的果實，對應(yīng)的品質(zhì)也較好，故在同等保鮮手段的前提下，可以通過挑選品質(zhì)優(yōu)良的果實以延長其貯藏期。此外，雌花序長度和粗度不僅可正向影響果實硬度，還可正向影響果實的可溶性固形物、總糖、Vc、多酚、檸檬酸、蔗糖含量，為輔助育種的重要標志性性狀。

常綠喬木的樹體結(jié)構(gòu)及枝梢的形成是由每年新梢抽發(fā)逐步形成的，一年中可抽發(fā)春、夏、秋等3～4次新梢，其中以春梢為主，當年的春梢為第2年的結(jié)果枝[23]。本研究結(jié)果表明，春梢長度與葉片長度、葉片寬度、葉片厚度、雌花序長度、雌花序粗度、單果質(zhì)量、縱徑、橫徑、果實硬度、可滴定酸、草酸、檸檬酸、蔗糖含量等13個性狀均為顯著負相關(guān)，說明春梢雖為楊梅主要結(jié)果枝，并不是越長越好，春梢越長會導致果樹的各種營養(yǎng)生長性狀、果實外觀性狀和品質(zhì)性狀的下降，所以結(jié)果枝以中短果枝為宜，這與在楊梅[24]、紅肉蜜柚[25]和葡萄[26]等作物中的研究結(jié)論一致。葉綠素相對含量與單果質(zhì)量、縱徑、橫徑、果實硬度、可溶性固形含量、Vc、多酚、可滴定酸、草酸、檸檬酸、總糖、蔗糖含量之間均呈顯著正相關(guān)，葉綠素相對含量與光合速率呈正相關(guān)[27]，而光合速率是作物產(chǎn)量和品質(zhì)高低的決定因素[28]。因此，可通過增施氮肥等方法[29]提高楊梅葉片的葉綠素相對含量，最終有利于提高果實大小和品質(zhì)，此外，葉片顏色也能成為指示楊梅果實品質(zhì)的新指標和篩選優(yōu)株的新參考。

在不同發(fā)育時期楊梅果實酸的變化規(guī)律中，可滴定酸主要以檸檬酸為主，可滴定酸與檸檬酸的變化規(guī)律一致，而蘋果酸與草酸含量較少且變化規(guī)律不同[30]；在相關(guān)性上，可滴定酸和檸檬酸與各性狀之間的相關(guān)性也與蘋果酸、草酸不同，如可滴定酸和檸檬酸與單果質(zhì)量、縱徑、橫徑、可溶性固形物含量、Vc含量之間均呈顯著正相關(guān)，而蘋果酸和草酸與單果質(zhì)量、縱徑、橫徑之間均呈顯著性正相關(guān)，與可溶性固形物含量和Vc含量之間均呈顯著負相關(guān)。同時，果實成熟期的糖含量以蔗糖為主，葡萄糖次之，果糖最少，所以糖酸比、總糖含量、蔗糖含量和葡萄糖含量與多個性狀的相關(guān)性均一致，如糖酸比、總糖含量、蔗糖含量和葡萄糖含量與可溶性固形物含量、多酚含量、Vc含量、檸檬酸含量之間均呈顯著正相關(guān)，與蘋果酸含量、明度、色飽和度之間均呈顯著性負相關(guān)。果實口感和酸甜風味主要由糖酸含量及其比例決定[31]。本研究中，糖酸比與可溶性固形物含量、總糖含量、蔗糖含量、葡萄糖含量之間呈顯著正相關(guān)，與可滴定酸含量、蘋果酸含量、草酸含量、檸檬酸含量、葉片長度、葉片寬度、葉片厚度之間呈顯著負相關(guān)，而且葉片長度、葉片寬度和葉片厚度能夠正向影響果實中可滴定酸、蘋果酸、草酸、檸檬酸含量，負向影響總糖含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量。因此，在果實口感的形成過程中葉片長寬及厚度起到了重要作用。

4 結(jié)論

通過對楊梅的30個性狀之間相關(guān)性分析可知，葉片長寬及厚度、果實色度值與糖酸比之間為顯著性負相關(guān)；葉綠素相對含量、果實硬度與多個果實外觀和品質(zhì)性狀間呈顯著正相關(guān)；春梢長度與果實外觀和品質(zhì)等13個性狀均呈顯著負相關(guān)。本研究證實楊梅的營養(yǎng)生長指標與多個果實外觀和品質(zhì)性狀間存在顯著相關(guān)性，為通過營養(yǎng)生長指標進行優(yōu)良果實外觀和品質(zhì)性狀的篩選奠定了基礎(chǔ)。