黃肉獼猴桃新品種“金實1號”果實生長規(guī)律研究

張 茜,李明章,王麗華,劉 鑫,樊高敏

(1.四川省自然資源科學(xué)研究院 獼猴桃育種及利用四川省重點實驗室，四川 成都 610041; 2.中國—新西蘭獼猴桃聯(lián)合實驗室,四川 成都 610041)

1 引言

獼猴桃果實因其口感獨(dú)特、營養(yǎng)豐富,深受廣大消費(fèi)者的青睞。近年來,國內(nèi)外育種者選育出了豐富多樣的獼猴桃新品種,果肉綠色、黃色、黃綠色或紅色獼猴桃新品種正在進(jìn)行開發(fā)或已商業(yè)種植,新西蘭選育的黃肉獼猴桃Hort 16A因受獼猴桃潰瘍病的影響已被替代,我國的黃肉獼猴桃產(chǎn)量亦呈增長趨勢[1]。隨著我國自主選育的獼猴桃新品種日益增多,如何加快獼猴桃自育優(yōu)良新品種的轉(zhuǎn)化、應(yīng)用與推廣,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)品種升級,是獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)是保障獼猴桃品質(zhì)和產(chǎn)量的前提條件。由于獼猴桃存在品種特性差異,各品種的配套生產(chǎn)技術(shù)不能完全照搬或盲目套用參照,必須針對獼猴桃單個品種進(jìn)行果實生長發(fā)育規(guī)律研究,為制定配套生產(chǎn)策略提供科學(xué)依據(jù)。

國內(nèi)外現(xiàn)有關(guān)于獼猴桃果實生長發(fā)育規(guī)律研究的報道涉及“海沃德、Hort 16A、紅陽、金艷、徐香、秦美”等廣泛商業(yè)種植的獼猴桃品種[2-7],也包括毛花獼猴桃品種“華特”、狗棗獼猴桃、軟棗獼猴桃等自主選育品種或種質(zhì)資源[8-10]。研究表明,獼猴桃果實生長發(fā)育規(guī)律與其品種特性和外界環(huán)境有關(guān),不同獼猴桃品種的果實生長發(fā)育規(guī)律存在著一定的差異?！敖饘?號”獼猴桃是四川省自然資源科學(xué)研究院利用野生獼猴桃種子播種后,從其實生苗中選育出來的黃肉獼猴桃新品種,屬于中華獼猴桃(ActinidiaChinensisPlanch),其果實長梯形,果皮黃褐色,風(fēng)味濃,具清香,于2016年獲得我國農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的植物新品種權(quán)證書[11]。

本文深入研究“金實1號”獼猴桃果實生長規(guī)律，挖掘果實品質(zhì)特性,對其果實在整個發(fā)育過程中形態(tài)、果重、碳水化合物積累、果實硬度、果肉顏色等指標(biāo)變化進(jìn)行了綜合分析,摸清果實生長動態(tài)的變化規(guī)律,為準(zhǔn)確預(yù)測采收時“金實1號”獼猴桃的商品特性，合理安排果園管理和采后商品化處理提供依據(jù),有利于我國自主研發(fā)獼猴桃新品種的推廣應(yīng)用,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的品種更新。

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

以四川省自然資源研究院什邡獼猴桃基地的6年生“金實1號”獼猴桃為試驗材料,果園沙質(zhì)壤土,肥力中等,常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)統(tǒng)一管理,不進(jìn)行疏花疏果。選擇生長健康、長勢一致的“金實1號”獼猴桃12株,每個T-bar 4株樹,獼猴桃盛花期(50%以上花開放)掛標(biāo)簽,每個T-bar不同方位標(biāo)記20個果實用于測定果實縱橫徑,盛花期后(DAFB)每隔一周采樣測試。

2.2 實驗方法

實驗于2017年5月18日(盛花期后16天)至10月25日(盛花期后176天)進(jìn)行,每次測試用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量每一定果的最大橫徑、最小橫徑和縱徑。隨機(jī)選取12個果實,用于檢測果實單果重、可溶性糖含量、硬度、果肉顏色、干物質(zhì)含量、種子顏色變化率。

各指標(biāo)測定方法為:①單果重。用萬分之一天平稱取果實單果重,果實相對生長速率按照RGR=(ln(W2)-ln(W1)/(t2-t1))計算,W2和W1為盛花期后t2和t1天的果實單果重[2]。②果實硬度。在果實赤道部位呈90°兩面削去1mm果皮后,用南非產(chǎn)FTA GS-25水果質(zhì)地分析儀測定兩面果肉的硬度(設(shè)置測試深度7.9mm),結(jié)果取平均值,以kgf為單位。③果肉顏色。在果實赤道部位呈90°兩面削皮至2mm深度,用Konica Minolta CM-700D色差儀檢測果肉顏色。④干物質(zhì)含量。從果實赤道部切2mm薄片,稱量后置于65℃烘箱烘烤24h,烘干后測其干物質(zhì)含量,干物質(zhì)含量=干重/單果重×100。⑤可溶性糖含量。取果實果柄端和花柱端果肉汁液混合,用手持式數(shù)顯糖度計測定可溶性糖含量。⑥種子顏色變化率。果實橫切后統(tǒng)計黑色種子占橫切面所有種子的比例,以此表示種子顏色變化率。⑦數(shù)據(jù)分析。用Excel和Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與制圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 “金實1號”獼猴桃果實單果重生長規(guī)律

“金實1號”獼猴桃果實單果重變化及其相對增長速率見圖1。從圖1可見,“金實1號”獼猴桃果實的單果重呈單“S”曲線變化,可分為快速增長、緩慢增長、停滯增長3個生長期。授粉后至盛花期后50天,單果重快速增長,約占最終果實重量的56.8%,最大生長速率為140mg/g·d,平均增長速率為58.64mg/g·d。從盛花期后50—143天為緩慢生長期,平均增長率為5.14mg/g·d。之后進(jìn)入停滯增長的平臺階段,單果重基本保持不變,成熟時果實平均單果重為75.88g。

圖1 “金實1號”獼猴桃單果重及相對增長速率變化曲線

圖2 “金實1號”獼猴桃果實縱橫徑生長曲線

3.2 “金實1號”獼猴桃果實縱橫徑生長曲線

“金實1號”獼猴桃果實的縱橫徑生長曲線見圖2。從圖2可見，“金實1號”獼猴桃果實外形大小明顯呈“S”型生長曲線,可分為快速增長、緩慢增長、停滯增長3個階段,最大橫徑、最小橫徑、縱徑3個指標(biāo)的增長速率基本一致。授粉后至盛花期后50天為“金實1號”獼猴桃果實快速膨大期,果實細(xì)胞分裂活躍,此時果實最大橫徑、最小橫徑、縱徑分別達(dá)到成熟果實的82.5%、82.07%、83.49%。盛花期后50—128天,“金實1號”獼猴桃果實細(xì)胞數(shù)量逐漸穩(wěn)定,分裂漸緩,細(xì)胞大小逐漸增加;128天后果實縱橫徑指標(biāo)進(jìn)入平臺期,果實體積不再明顯膨大。

3.3 “金實1號”果實可溶性糖與硬度變化規(guī)律

“金實1號”獼猴桃果實的可溶性糖含量和硬度是獼猴桃適時采收的重要指標(biāo)。從圖3可見,“金實1號”獼猴桃可溶性糖含量總體呈上升趨勢,授粉后至盛花期后135天內(nèi)可溶性糖含量增長緩慢,含量在4.15—6.51 Brix范圍內(nèi)。盛花期后135天起,“金實1號”獼猴桃可溶性糖含量快速增加,從6.51Brix增加到12.05 Brix。從果實硬度變化曲線可知,在“金實1號”果實整個生長發(fā)育期,其硬度呈逐漸下降趨勢,盛花期后135天,果實硬度下降緩慢,基本維持在5±1kgf,盛花期后176天采收時果實硬度為4.93kgf。

圖3 “金實1號”獼猴桃果實可溶性糖與硬度變化規(guī)律

圖4 “金實1號”獼猴桃果實干物質(zhì)變化規(guī)律

3.4 “金實1號”獼猴桃果實干物質(zhì)變化規(guī)律

“金實1號”獼猴桃果實干物質(zhì)變化曲線見圖4。從圖4可見,“金實1號”獼猴桃總體變化表現(xiàn)為緩慢增長—快速增長—緩慢增長。授粉后至盛花期后58天,“金實1號”獼猴桃果實干物質(zhì)含量緩慢增長,此時平均干物質(zhì)含量達(dá)到最終含量的53.11%。盛花期后58—135天,“金實1號”獼猴桃干物質(zhì)含量快速增長,達(dá)到最終含量的95.09%。盛花期后135—176天,“金實1號”獼猴桃干物質(zhì)含量增長變緩,成熟時平均干物質(zhì)含量達(dá)18.19%。

3.5 “金實1號”果肉顏色與種子顏色變化規(guī)律

通過觀察果實種子顏色變化,統(tǒng)計果實橫切后黑色種子占比,結(jié)果見圖5。從圖5可見,盛花期后72天,“金實1號”獼猴桃種子顏色開始逐漸由白色變?yōu)闇\褐色;盛花期后135天,種子95%以上變黑,標(biāo)志果實成熟(圖6)。從圖5色度角指標(biāo)變化可知,“金實1號”獼猴桃果肉色度角指標(biāo)在盛花期后135天之前呈緩慢下降趨勢,盛花期后135天,果肉顏色色度角開始快速下降。

圖5 “金實1號”獼猴桃果肉顏色與種子顏色變化規(guī)律

注:A——盛花期后72天；B——盛花期后135天；C——盛花期后143天。

圖6“金實1號”獼猴桃果肉顏色與種子顏色變化

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

研究獼猴桃果實生長發(fā)育規(guī)律,摸清果實發(fā)育過程中單果重、縱橫徑大小、可溶性糖含量、硬度、果肉顏色變化以及干物質(zhì)積累的變化特性,對制定果園生產(chǎn)管理措施,改善果實品質(zhì),促進(jìn)新品種商業(yè)化推廣具有重要的指導(dǎo)意義。本研究結(jié)果表明“金實1號”獼猴桃果實發(fā)育呈單“S”曲線變化,而前人對“Hort 16A、海沃德、金艷、華特”果實發(fā)育規(guī)律研究表明,果實發(fā)育呈雙“S”曲線變化,紅陽獼猴桃果實發(fā)育近似于“3S”型曲線?！敖饘?號”果實發(fā)育與“秦美”和“徐香”類似,均呈雙“S”曲線變化[2-8],這進(jìn)一步說明“金實1號”獼猴桃果實生長發(fā)育規(guī)律與其品種特性有關(guān)。不同品種的果實生長發(fā)育規(guī)律存在一定差異,除品種特性外,差異還可能與栽培條件或環(huán)境有關(guān)。

本研究表明,從授粉到盛花期后50天內(nèi)是“金實1號”獼猴桃果實快速增長期。在此階段,“金實1號”獼猴桃果實縱橫徑大小、單果重快速增長,干物質(zhì)緩慢增長。果實生長的實質(zhì)是果實細(xì)胞的分裂、細(xì)胞的膨大及物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)化,果實的大小由細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞體積決定[12]。Castilloa[13]認(rèn)為獼猴桃果實早期生長對果實最終大小有重要影響,果實大小受品種本身遺傳因素與外界環(huán)境因素共同影響?！敖饘?號”獼猴桃為四倍體黃肉獼猴桃,果實大小較二倍體獼猴桃大。在實際生產(chǎn)中,建議根據(jù)“金實1號”獼猴桃果實生長規(guī)律進(jìn)一步優(yōu)化栽培措施,在果實快速增長期,通過增施肥料、噴施植物生長調(diào)節(jié)劑、改善果園小氣候、疏花疏果、套袋等措施促進(jìn)樹體源—流—庫協(xié)調(diào)發(fā)展,進(jìn)而實現(xiàn)果實大小調(diào)控,獲得最大產(chǎn)量。

盛花期后50—135天是“金實1號”獼猴桃果實膨大期。在此階段,“金實1號”獼猴桃果實體積大小和單果重相對增長緩慢,干物質(zhì)含量則快速積累,這與前人在“Hort16 A、海沃德”上的研究一致[2,3]。此時，獼猴桃果實的生長主要靠細(xì)胞的膨大,生產(chǎn)時該階段應(yīng)注意增施肥料,以滿足果實膨大的營養(yǎng)需求。盛花期后135—150天獼猴桃為成熟期。盛花期后135天,95%果實種子變黑,標(biāo)志著果實成熟,但此時可溶性糖才開始快速增加,單果重和干物質(zhì)含量也在緩慢增長,該時期并非果實最佳采收期。Richardson等[3]認(rèn)為獼猴桃的可溶性糖是在果實進(jìn)入成熟期后由淀粉降解為葡糖糖、果糖、蔗糖后轉(zhuǎn)化而來,在果實膨大期淀粉快速積累。所以“金實1號”獼猴桃果實成熟前可溶性糖含量增長緩慢,在盛花期后135天,果實可溶性糖含量快速增加?？扇苄蕴呛渴呛饬揩J猴桃果實品質(zhì)的重要指標(biāo),直接影響到果實口感和風(fēng)味。在實際生產(chǎn)中,應(yīng)避免因過早采收,防止因淀粉未充分轉(zhuǎn)化為糖導(dǎo)致口感變差,影響消費(fèi)者接受度和市場銷售。在成都及周邊地區(qū),“金實1號”獼猴桃果實采收期一般在10月中旬(盛花期后166天左右),當(dāng)果實可溶性固形物達(dá)到7.5%開始采收。

4.2 結(jié)論

本文研究了黃肉獼猴桃新品種“金實1號”的果實生長發(fā)育階段,其果實重量、大小、可溶性糖、干物質(zhì)、硬度和果肉顏色的變化規(guī)律,獲得了從授粉后到采收各階段的形態(tài)和生理動態(tài)變化曲線。研究結(jié)果表明,“金實1號”獼猴桃果實發(fā)育呈單“S”曲線變化,果實生長發(fā)育期分為細(xì)胞分裂期(盛花期后50天)、果實膨大期(盛花期后50—135天)和果實成熟期(盛花期后135—150天)3個階段。研究結(jié)果將為 “金實1號”獼猴桃優(yōu)質(zhì)高效配套栽培技術(shù)的制定,以及獼猴桃果實的適時采收提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。