10份貴州地方柚資源果實品質(zhì)分析與評價

羅 懌， 李文云， 王小柯， 柏自琴， 李金強

(貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹科學(xué)研究所， 貴陽 550006)

柚(Citrusgrandis(L.) Osbeck)是蕓香科柑橘屬果樹的一個原始品種[1-2]，廣泛分布于我國南方亞熱帶地區(qū)。貴州武陵山區(qū)地處貴州省東北部，是高原與低山丘陵過渡區(qū)域，四季氣候特征分明，雨量充沛，適合柚類生長。柚的單胚性導(dǎo)致其產(chǎn)生很多自然雜種，因此該區(qū)域存在多種柚類。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民有在房前屋后栽種柚樹或?qū)⒃谝巴獍l(fā)現(xiàn)的柚樹移栽家中的習(xí)慣，經(jīng)過長期的實生柚優(yōu)株繁殖，在該片區(qū)形成了豐富的柚類地方品種資源。前人對貴州柚類資源調(diào)查研究主要集中在遺傳多樣性檢測及資源收集上，對果實外觀及內(nèi)在品質(zhì)則關(guān)注較少，柚類品種間差異研究更是鮮見報道[3-4]。柚果實的品質(zhì)表現(xiàn)是決定其商品價值的關(guān)鍵，也是其適應(yīng)性評價及推廣栽培的重要依。因此，科學(xué)、準(zhǔn)確地評價柚果實品質(zhì)，挖掘優(yōu)良品種，調(diào)整品種結(jié)構(gòu)等方面尤為重要。

本研究以貴州武陵山區(qū)地方柚成熟果實為試材，對單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物、糖、酸、Vc含量、類黃酮含量等與柚果實品質(zhì)相關(guān)的 23項指標(biāo)進(jìn)行測定與分析，比較各品種果實品質(zhì)差異，并利用主成分分析、聚類分析對其進(jìn)行綜合評價，以期為篩選重要經(jīng)濟(jì)價值的地方柚品種，加強地方資源高效利用等工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

10份柚類地方品種分別來自貴州省德江縣、思南縣、石阡縣、印江縣、松桃縣和銅仁市碧江區(qū)(表1)，其中選擇印江縣朗溪鎮(zhèn)生長的白肉琯溪蜜柚作為參照，以更好地對地方品種進(jìn)行評價。2017年12月采集干凈、無病蟲害、成熟果實用于品質(zhì)分析，每個品種采集6個果實。

表1 不同區(qū)縣10份柚果實樣品的信息Table 1 Information of 10 pomelo fruit samples from different districts and counties

1.2 方 法

還原糖、轉(zhuǎn)化糖、蔗糖、總糖含量根據(jù)GB 8210-1987標(biāo)準(zhǔn)，菲林試劑法測定?？傻味ㄋ岣鶕?jù)GB 8210-1987標(biāo)準(zhǔn)，用氫氧化鈉中和法測定。Vc按照GB 8210-1987標(biāo)準(zhǔn)測定。

柚皮苷等類黃酮物質(zhì)提取及測定方法參考張昭[5]方法。

用SPSS 21.0軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同柚品種果實外觀品質(zhì)分析

由表2可知，除石阡紅橙外，其余柚果形指數(shù)均小于1.00，為近球形。柚類果皮一般較厚，皮厚(≥20 mm)的有德江紅橙1、石阡紅香柚；皮薄(≤15 mm)的有石阡紅橙、印江紅橙2、利王柚、琯溪蜜柚，其余在15～20 mm之間。9個地方柚中不存在無核及少核品種，多核(41～80粒)品種為石阡紅香柚、印江紅香柚，其余均為極多核(>80粒)品種。果實大小是柚類重要商品屬性，單果重最大者為琯溪蜜柚，最小者為德江淡紅橙，10個柚品種均屬于中果型及大果型品種。

表2 不同柚品種果實外觀品質(zhì)Table 2 Comparison of fruit appearance quality of different pomelo varieties

2.2 不同柚品種果實內(nèi)在品質(zhì)分析

10個柚果實可溶性固形物含量比較，可分為3組，即含量在10.0%以上、9.0%～10.0%和9.0%以下。由表3中可知，可溶性固形物含量最高為琯溪蜜柚，最低為德江紅橙2；總糖含量最高為琯溪蜜柚，最低為德江紅橙2；還原糖含量印江紅橙最高，石阡紅香柚最低；轉(zhuǎn)化糖和總糖含量琯溪蜜柚最高，德江紅橙2最低；可滴定酸含量印江紅橙1為1.69 g·(100 mL)-1，是10個供試品種中最高的，石阡紅香柚含量最低，為0.56 g·(100 mL)-1，多個品種的可滴定酸含量差異較大。出汁率含量琯溪蜜柚最高，德江淡紅橙最低。果皮厚度和種子粒數(shù)直接影響果實的可食率，結(jié)果顯示，印江紅香柚可食率最高(69.74%)，德江紅橙2可食率最低(51.54%)。

表3 不同柚品種果實內(nèi)在品質(zhì)Table 3 Comparison of internal fruit quality of different pomelo varieties

2.3 果肉類黃酮組成及含量

檢測到圣草枸櫞苷、蕓香柚皮苷、柚皮苷、新橙皮苷、野漆樹苷共5種類黃酮，見表4。對比10個柚類黃酮含量，柚皮苷含量(30.17～417.67 mg·kg-1)高于其他類黃酮，柚皮苷含量占類黃酮82%以上，其次是野漆樹苷、蕓香柚皮苷，新橙皮苷含量(0.2～5.21 mg·kg-1)均最低。

表4 不同柚品種果實類黃酮含量Table 4 Comparison of flavonoid content in fruit of different pomelo varieties

果實總類黃酮含量為54.86～480.06 mg·kg-1，其中印江紅橙2含量最高，利王柚含量最低。柚皮苷含量印江紅橙2最高，德江淡紅橙最低。野漆樹苷含量琯溪蜜柚最高，德江淡紅橙最低。蕓香柚皮苷含量德江淡紅橙最高，石阡紅橙最低。圣草枸櫞苷含量印江紅橙2最高，德江淡紅橙最低。新橙皮苷含量德江淡紅橙最高，琯溪蜜柚最低。

2.4 主要性狀相關(guān)性分析

由表5可知，單果重與橫徑、縱徑均呈極顯著正相關(guān)，與果形指數(shù)呈顯著正相關(guān)，橫徑和縱徑互相呈極顯著正相關(guān)，果形指數(shù)和縱徑呈極顯著正相關(guān)；可溶性固形物與轉(zhuǎn)化糖、總糖呈極顯著正相關(guān)，總糖與轉(zhuǎn)化糖呈正相關(guān)，糖酸比與固酸比呈極顯著正相關(guān)；出汁率與縱徑、單果重呈極顯著正相關(guān)，與橫徑、果形指數(shù)呈顯著正相關(guān)；可食率和單果重、出汁率呈顯著正相關(guān)；柚皮苷和圣草枸櫞苷呈極顯著正相關(guān)，野漆樹苷和可溶性固形物呈顯著正相關(guān)，類黃酮總量和柚皮苷、圣草枸櫞苷呈極顯著正相關(guān)。Vc與縱徑、橫徑、單果重呈極顯著負(fù)相關(guān)；可滴定酸與固酸比、糖酸比呈極顯著負(fù)相關(guān)；柚皮苷和蕓香柚皮苷呈顯著負(fù)相關(guān)，新橙皮苷與橫徑、出汁率呈顯著負(fù)相關(guān)，蕓香柚皮苷和類黃酮總量呈顯著負(fù)相關(guān)。這些性狀間存在普遍的相關(guān)性，進(jìn)一步綜合評價需要去除重復(fù)信息，減少誤差。

表5 柚果實性狀相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of pomelo fruit indexes

2.5 主要性狀主成分分析

由表6可知，22項指標(biāo)提取出5個主成分，在分析的5個因子中，前4個主成分累積貢獻(xiàn)率為85.13%，5個主成分累積貢獻(xiàn)率為92.23%，說明前4個主成分已反映了果實品質(zhì)性狀的主要信息。

表6 5個主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率、累積貢獻(xiàn)率和成分載荷矩陣Table 6 Eigenvalue, variance contribution rate, cumulative contribution rate and component load matrix of the 5 principal components

第一主成分包含了信息量的32.34%，其中橫徑、縱徑、單果重、出汁率、可食率有較大的正系數(shù)值，Vc、可滴定酸、蕓香柚皮苷有較大的負(fù)系數(shù)值，說明第一主成分為果實外觀品質(zhì)指標(biāo)。

第二主成分包含了信息量的22.48%，其中Vc、可溶性固形物、還原糖、圣草枸櫞苷、野漆樹苷有較大的正系數(shù)值，糖酸比、固酸比、縱橫徑有較大的負(fù)系數(shù)值，說明第二主成分為果實內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)。

第三主成分包含了信息量的20.00%，其中還原糖、總糖、糖酸比、固酸比有較大的正系數(shù)值，種子粒數(shù)、可滴定酸、柚皮苷有較大的負(fù)系數(shù)值，說明第三主成分為果實糖分指標(biāo)。

第四主成分包含了信息量的10.30%，其中柚皮苷、類黃酮總量、新橙皮苷、圣草枸櫞苷有較大的正系數(shù)值，可滴定酸、橫徑有較大的負(fù)系數(shù)值，說明第四主成分為果實類黃酮指標(biāo)。

第五主成分包含了信息量的7.10%，其中果皮厚有較大的正系數(shù)值，種子粒數(shù)、新橙皮苷有較大的負(fù)系數(shù)值，說明第五主成分為果皮相關(guān)指標(biāo)。

2.6 聚類分析

對10種柚果實的22個品質(zhì)性狀進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，在歐式距離10處將10種柚分為3大類(圖1)，各類群的特征見表7。第Ⅰ類群包含德江紅橙2、德江淡紅橙和利王柚，其單果重、出汁率、可食率、可溶性固形物、總糖、類黃酮總量的平均值均小于其他2個類群，說明該類群為中果型品種，性狀表現(xiàn)較其他2個類群差。第Ⅱ類群包含德江紅橙1、印江紅橙1和印江紅橙2，其可溶性固形物、還原糖、Vc、圣草枸櫞苷、柚皮苷和類黃酮總量的平均值均高于其他2個類群，但果皮厚和可滴定酸的平均值較高影響其可食性和風(fēng)味。第Ⅲ類群包含石阡紅香柚、印江紅香柚、石阡紅橙2、琯溪蜜柚，其單果重、出汁率、可食率、總糖的平均值均高于其他2個類群，可溶性固形物和類黃酮總量的平均值僅次于第Ⅱ類群，性狀上表現(xiàn)較好。

表7 3個聚類群體的農(nóng)藝性狀平均表現(xiàn)Table 7 Comparison of average agronomic traits among 3 cluster populations

3 討論與結(jié)論

9個供試的地方柚果形指數(shù)均較接近1.00，為較好的近球形。果實的可食率均較高。從外觀品質(zhì)及內(nèi)在品質(zhì)綜合比較，印江紅香柚和石阡紅香柚果皮較薄，種子少，可溶性固形物、糖酸含量及類黃酮含量較高，綜合品質(zhì)接近商品價值高的琯溪蜜柚，甚至單個性狀更佳，可以適地推廣種植，豐富紅肉柚類市場。德江紅橙2、印江紅橙1和印江紅橙2，綜合品質(zhì)也較佳，單果重較小，可以作為中果型品種進(jìn)行改良培養(yǎng)，對于柚類生產(chǎn)具有重要意義。德江淡紅橙種子較多，出汁率少，單果重小，不宜作為商品果發(fā)展，但其不同種類類黃酮含量如蕓香柚皮苷、新橙皮苷分布規(guī)律異于其他地方柚，可以進(jìn)一步研究其性狀。

類黃酮含量的變異系數(shù)最大，說明供試柚品種間在這個性狀上的遺傳差異大。類黃酮是一類重要的次生代謝物質(zhì)[6]，具有抗氧化[7]、抗炎[8]、抗癌[9-10]和預(yù)防動脈粥樣硬化[11]等重要生物活性功能。柑橘果實類黃酮含量豐富，占比最高的是黃烷酮。Yusof等[12]用HPLC法分析了萊檬、寬皮柑橘和柚果實中柚皮苷的含量，結(jié)果僅在柚子和粗檸檬中檢測出柚皮苷。本研究分析了10個柚品種中5種黃烷酮(圣草枸櫞苷、蕓香柚皮苷、柚皮苷、新橙皮苷和野漆樹苷)的含量情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，柚類類黃酮以柚皮苷為主，不同品種間黃烷酮分布存在差異，這與Peterson等[13]研究結(jié)果相一致。說明柚類主要含黃烷酮糖苷為配基的柚皮苷。類黃酮在決定果實色澤、調(diào)節(jié)果實風(fēng)味方面具有重要作用。類黃酮中的柚皮苷、新橙皮苷、新圣草枸櫞苷等具有明顯的苦味[14]，而經(jīng)酶催化后形成的蕓香柚皮苷無苦味，這與印江紅橙2和石阡紅橙果實偏苦發(fā)麻、利王柚果實無苦味表現(xiàn)一致。印江紅橙1和印江紅橙2可作為功能性品種進(jìn)行開發(fā)。

品種對水果產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效至關(guān)重要，科學(xué)地評價果實品質(zhì)是果樹品種選育與推廣的前提[15]。除了大小、果形、色澤、風(fēng)味及功能成分等構(gòu)成因素外，香氣、產(chǎn)量、抗病性和耐貯性也是決定品種應(yīng)用的重要因素。氣候條件、粗放栽培管理技術(shù)水平、生物脅迫和非生物脅迫等外界環(huán)境的調(diào)控也是品種間品質(zhì)特異積累的一大因素。因此，需要提高植株管理水平，在相對一致的條件下，在品質(zhì)評價基礎(chǔ)上綜合其他品質(zhì)因素，綜合評價篩選區(qū)域適宜性廣的優(yōu)良品種。