南豐蜜桔芽變優(yōu)株“ZZL-03”果實品質(zhì)及其采后主要變化規(guī)律的研究

成 臣，王志雯，王雅青，朱楨梔，陳祥磊，高志強，姚鋒先，盧占軍，朱 博*，黃文赟，陳何良

（1.贛南師范大學 生命科學學院/國家臍橙工程技術研究中心/贛州市設施蔬菜重點實驗室，江西 贛州 341000；2.江西省信豐縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江西 贛州 341600；3.江西省大余縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江西 贛州 341500）

【研究意義】柑桔是世界上種植區(qū)域最廣、供應量最大的果品，中國是世界五大柑桔生產(chǎn)國之一，時至2018 年，柑桔種植面積已達2.5×106hm2、總產(chǎn)量4.1×107t，分別占世界的1/3 和1/4[1-2]。中國作為柑桔栽培最早的國家，其適宜栽培區(qū)廣闊、自然條件優(yōu)越，尤其是在我國南方亞熱帶地區(qū)[3]。其中，江西作為我國柑桔主產(chǎn)區(qū)之一，現(xiàn)已形成南豐蜜桔、贛南臍橙、井岡蜜柚和新余蜜桔等四大特色柑桔產(chǎn)業(yè)。加速推進江西特色柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對果農(nóng)脫貧致富、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要貢獻[4]?！厩叭搜芯窟M展】近年來，隨著消費者生活質(zhì)量提升，追求柑桔高產(chǎn)已經(jīng)不能滿足人們的需求，提高柑桔貯運性能、外在品質(zhì)及內(nèi)在品質(zhì)等綜合屬性，優(yōu)化其商品性能及經(jīng)濟價值是發(fā)展柑桔產(chǎn)業(yè)的重要方向[5-6]。柑桔的品質(zhì)受到基因、栽培管理技術和生態(tài)環(huán)境因子等的共同調(diào)控，通過遺傳育種、良種嫁接繁殖等方法是提高柑桔品質(zhì)的重要方式[7-9]。2007 年，筆者在江西省南城縣百子亭果園發(fā)現(xiàn)一棵（4 年樹齡）砧木為枳、接穗來源于南豐蜜桔“楊小2-6”的芽變優(yōu)株，經(jīng)連續(xù)10 余年高接鑒定表明該變異品種遺傳穩(wěn)定性較好，并且該變異優(yōu)株表現(xiàn)為果實可溶性固形物含量高（高糖）、皮薄而硬、耐貯藏及貨架期長等優(yōu)良特性，被命名為“南豐蜜桔芽變優(yōu)株ZZL-03”，具有突出的開發(fā)潛力和推廣價值，可有效促進我國蜜桔產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[10]?！颈狙芯壳腥朦c】前期僅對突變體采收期品質(zhì)特性進行了初步研究，隨著采后貯存期延長，果實品質(zhì)會發(fā)生較大變化，甚至失去其商品性能，然而目前關于突變體采后果實品質(zhì)的變化規(guī)律還不清楚，加工儲運性能如何尚不明確，其商品價值的優(yōu)劣有待于進一步探討?！緮M解決的關鍵問題】以普通南豐蜜桔“楊小2-6”為對照，通過對突變體果實采后外在品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)及耐貯特性等指標進行測定分析，以期為突變體有效貨架期色選機參數(shù)設置、貯運保鮮、果汁加工利用提供理論參考，并為進一步研究突變體高糖及耐貯特性形成的生理及分子機理奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

試驗在江西省撫州市南城縣上唐鎮(zhèn)百子亭南豐蜜桔果園進行（27°23'41″N，116°42'24″E）。試材為普通南豐蜜桔“楊小2-6”（對照，CK）和南豐蜜桔芽變優(yōu)株“ZZL-03”的高接換種樹（突變體，ZZL）。2007 年，南豐蜜桔（對照）和突變體蜜桔枝條高接于南豐蜜桔上，于同一果園生長，施肥、灌溉等栽培管理措施一致。于采摘期2016 年11 月16 日，分別隨機選取對照和突變體蜜桔各3 株樹，從樹冠外圍至內(nèi)膛均勻采收，每棵樹上挑選成熟度基本一致、無機械損傷的蜜桔約5 kg，樣品果實裝入紙箱及時運回實驗室。

樣品送回室內(nèi)后及時攤開晾干，經(jīng)過24 h 預處理后（俗稱發(fā)汗處理），在自然條件下不經(jīng)防腐處理，用塑料框常溫貯藏（25±0.5）℃。從11 月20 日起每隔10 d 選擇外觀大小一致、無磕碰病蟲害的果實進行耐貯特性、內(nèi)在品質(zhì)以及果皮果汁色差等指標測定，并于11 月20 日對果實大小、質(zhì)量等外在品質(zhì)指標進行測定。各項指標每次取10 個果實進行測定，3 次重復。

1.2 測定內(nèi)容與方法

1.2.1 果實硬度及可溶性固形物 果實硬度采用GY-1 型果實硬度計進行測定，在蜜桔上、中、下部分別測定3 個點，3 個點呈120°夾角分布，即每果共測9 個點取其均值。而果實可溶性固形物含量采用深圳京都電子KEM 牌手持式數(shù)字糖度計（RA-250WE）進行測定。

1.2.2 果皮及果汁色度 采用Sucolor SC-10 精密色差儀（便攜式通用色差儀）測定果皮和果汁的L、a、b、c和h0值等色差指標，每個果皮各指標分別在蜜桔上、中、下部取4 個點，4 個點呈90°夾角分布，即每果共測量12 次求其均值。果汁色差指標測定以蒸餾水為參比樣，每果測定3 次取其均值。L值表示亮度，a值表示紅綠度（正值為紅色，負值為綠色），b值表示黃藍度（正值為黃色，負值為藍色），上述絕對值越大表示其程度越深。并由此計算c（色飽和度）和h0（色調(diào)角）值，，其值越大表示顏色的彩度越純。在本試驗中h0=DEGREES（ATAN（b/a）），從0°～90°依次為紫紅色（0°）、紅色、橙紅色、橙黃色和黃色（90°）。

1.2.3 果實內(nèi)在品質(zhì) 可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量測定采用酸堿滴定法，維生素C 采用2,6-二氯靛酚法測定[10]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理，SPSS 22.0 和Origin 9.0 軟件分析數(shù)據(jù)和制圖；Duncan’s 新復極差法進行差異顯著性檢驗（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)

隨貯藏期延長，突變體及對照果實硬度均逐漸降低，二者果實硬度平均下降速率分別為0.092 kg/（cm2·d）和0.124 kg/（cm2·d）（表1）。而突變體及對照的果實腐爛率和浮皮率均逐漸增加，腐爛率增加速度分別為0.222% d-1和0.418% d-1，浮皮率增加速率分別為0.625% d-1和0.883% d-1。其中，貯藏各時期突變體果實硬度均顯著高于對照蜜桔，平均高48.7%；而腐爛率及浮皮率均顯著低于對照，平均低45%和71.0%。

隨貯藏期延長，突變體及對照果實的可溶性固形物含量、可溶性糖、糖酸比和固酸比均逐漸增加。果實可溶性固形物平均增加速率分別為0.028% d-1和0.021% d-1，可溶性糖含量平均增加速率分別為0.907%d-1和0.906%d-1，糖酸比平均增加速率分別為0.188 d-1和0.381 d-1，固酸比平均增加速率分別為0.090 d-1和0.296 d-1。突變體和對照果實的可滴定酸均逐漸降低，平均降低速率分別為0.005% d-1和0.003% d-1，而果實維生素C 含量則隨貯藏期的延長呈先增后降的趨勢，在采收后24 d 果實維生素C 含量值達最大（表1）。其中，貯藏各時期突變體果實可溶性固形物含量、可溶性糖、糖酸比、固酸比、維生素C 均顯著高于對照，平均高出53.7%、35.2%、66.9%、89.9%和25.3%；可滴定酸均顯著低于對照，平均低18.9%。

表1 貯藏期間果實耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)的變化Tab.1 Change of the fruit storability and internal quality characteristics during the period of storage

2.2 果實色差

2.2.1 色差L值 隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果皮L值均呈降低趨勢，其中二者分別在采收后24 d 和14 d 降幅較大，之后果皮L值降幅均較小，總體趨于穩(wěn)定（表2）。與對照相比，突變體蜜桔果皮L值在采收后4 d 和14 d 分別增加12.4%和13.8%，差異均達顯著水平，而在采收后24 d 和34 d 二者差異均不顯著。隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果汁L值均呈增加的趨勢，二者果汁L值平均增加速率分別為0.042 d-1和0.049 d-1（表2）。其中，貯藏各時期突變體蜜桔果汁L值平均高于對照6.4%，但差異均不顯著。

2.2.2 色差a值 隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果皮和果汁a值均逐漸增加，其中二者果皮a值平均增加速率分別為1.21 d-1和0.99 d-1，而果汁a值平均增加速率分別為0.07 d-1和0.05 d-1（表2）。貯藏各時期突變體蜜桔果皮和果汁a值均高于對照，分別平均高于13.8%和16.5%；除貯藏前期（采收后4 d）二者果汁a值差異不顯著，其他時期果皮和果汁a值差異均達顯著水平。

2.2.3 色差b值 隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果皮b值均先增后降、在采收后14 d 值最大（表2）；貯藏各時期突變體蜜桔果皮b值均顯著高于對照，平均高5.2%。隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果汁b值均呈增加的趨勢，其中均在采收后24 d 內(nèi)增幅較大，而之后b值總體變化不大（表2）；貯藏各時期突變體蜜桔果汁b值均高于對照，平均高于13.0%，但僅在采收后14 d 二者差異達顯著水平。

2.2.4 色差c值 隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果皮和果汁c值均逐漸增加，其中二者果皮c值平均增加速率分別為0.44 d-1和0.23 d-1，而果汁c值均在采收后24 d 之內(nèi)增幅較大，之后果汁c值總體趨于穩(wěn)定（表2）。貯藏各時期突變體蜜桔果皮和果汁c值均高于對照，分別平均高于6.8%和14.5%；除貯藏前期（采收后4 d）二者果汁c值差異不顯著，其他時期二者果皮及果汁c值差異均達顯著水平。

2.2.5 色差h0值 隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果皮h0值均降低，二者果皮h0值平均下降速率分別為0.83°d-1和0.88°d-1（表2）。貯藏各時期突變體蜜桔果皮h0值均低于對照，平均低于2.6%；除采收后14 d 二者果皮h0值差異不顯著外，其他時期果皮h0值差異均達顯著水平。隨貯藏期延長，突變體及對照蜜桔果汁h(huán)0值均先增后降，但變幅較?。ū?）。雖貯藏各時期突變體蜜桔果汁h(huán)0值均低于對照，但二者差異不顯著。

表2 果實貯藏期間果皮及果汁色差指數(shù)的變化Tab.2 Change of the chromatism index variation of fruit peel and juice during the period of fruit storage

2.3 各特征品質(zhì)指標間相關性分析

相關分析表明（表3），突變體及對照果實可溶性固形物與果皮的a及c值、果汁的a、b及c均呈顯著正相關，與果皮h0值均呈顯著負相關。此外，對照蜜桔可溶性固形物與果皮L值呈顯著負相關，突變體蜜桔可溶性固形物與果實硬度呈極顯著負相關。

表3 不同品種可溶性固形物與果實硬度及色度指數(shù)之間相關性分析Tab.3 Relative coefficient among soluble solid content（SSC）and the fruit firmness and chromatism index of tangerine in different varieties

2.4 采摘期果實外在品質(zhì)特征

由表4 可知，與對照相比，突變體果實橫徑、果實縱徑、果皮厚度、單果質(zhì)量、果肉質(zhì)量、果汁質(zhì)量和果渣質(zhì)量分別小于對照3.8%、7.7%、23.0%、6.8%、10.3%、7.3%和14.8%，而突變體的果皮質(zhì)量高于對照11.1%，除在果實橫徑、縱徑外，二者在其他指標上差異均達顯著水平。

表4 采摘期果實外在品質(zhì)特征Tab.4 External quality characteristics of fruits during picking period

3 討論

采收后果實作為一個獨立的生命有機體，在貯藏中無養(yǎng)分供給，但正常的生理代謝活動仍有序開展[11]。其中呼吸作用為果實提供各種代謝活動中所需能量，然而果實采后的特征品質(zhì)、后熟衰老及有效貨架期等均受其呼吸作用所影響，進而關系著果實采后加工利用及其商品價值的高低[12]。因此，果實收獲前品質(zhì)達到較高水平以及采后果實品質(zhì)劣變速率降低，是果實實現(xiàn)較高商品價值的主要途徑。

3.1 貯藏期果實耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)的變化

果實硬度可作為評價果實質(zhì)地狀況及采后耐貯特性的重要指標，可溶性固形物可為評價果實營養(yǎng)物質(zhì)及其風味品質(zhì)提供參考依據(jù)，二者均影響著果實的感官評價及商品價值[13]。崔建潮等[14]研究表明，常溫下隨貯藏期延長，新梨7 號果實硬度降低，而可溶性固形物含量基本保持在12.0%～13.0%，變幅較小且變化規(guī)律不明顯。何義仲等[13]研究認為，貨架期內(nèi)隨貯藏期延長贛南紐荷爾臍橙果實硬度及可溶性固形物含量均逐漸下降。本研究也表明，隨貯藏期延長，突變體及對照果實硬度均逐漸降低。這可能是由于貯藏期細胞壁中果膠甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶等降解酶促進細胞壁中果膠物質(zhì)降解為原果膠，原果膠進一步分解為可溶性果膠及果膠酸，而果膠酸為無黏結(jié)性物質(zhì)，組織將變松軟；同時原纖維細胞也大量降低，上述等因素共同導致了果膠物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變、果實硬度降低、果皮塌陷等現(xiàn)象[15]。同時本研究表明隨貯藏期延長，突變體及對照果實可溶性固形物含量均逐漸增加。究其原因，可能是在貯藏期雖然呼吸作用會消耗桔汁營養(yǎng)物質(zhì)（可溶性糖等），導致可溶性固形物總量下降，但由于果實在常溫條件下貯藏，會通過蒸騰作用使其含水量降低，從而造成可溶性固形物含量相對提高[12]；且淀粉等多糖類物質(zhì)將會轉(zhuǎn)化成葡萄糖以及不溶性原果膠不斷轉(zhuǎn)化成可溶性果膠等諸多因素，共同作用導致貯藏期果實可溶性固形物含量出現(xiàn)增加的現(xiàn)象[16]。并且本研究還發(fā)現(xiàn)，隨貯藏期延長突變體及對照果實腐爛率、浮皮率、可溶性糖、糖酸比、固酸比增加，可滴定酸含量降低，維生素C 先增后降。綜上，隨貯藏期延長（采后4～34 d 內(nèi)），突變體及對照耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)均呈降低趨勢。

采后貯藏期果實耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)的變化特征均受遺傳基因所調(diào)控。本研究表明，貯藏各時期突變體果實硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖、糖酸比、固酸比及維生素C 均顯著高于對照，分別平均高48.7%、53.7%、35.2%、66.9%、89.9%及25.3%。而腐爛率、浮皮率、可滴定酸均顯著低于對照，平均低45%、71.0%及18.9%。說明與對照相比突變體果實具有較高的貯運性能及商品價值，其深入加工利用的前景較好。

3.2 貯藏期果實色差指標的變化

果皮色澤作為果實外觀品質(zhì)的重要體現(xiàn)，也是評價果實商品價值的重要組成。葉綠素、類胡蘿卜素及花青苷等是決定果實色澤的重要物質(zhì)，若在貯藏期果實自身內(nèi)在營養(yǎng)物質(zhì)未能供應充足的能量時，葉綠素等降解代謝及其衰老將加劇，果皮色澤將發(fā)生較大改變。而柑橘類屬非呼吸躍變型果品，其葉綠素等降解變化較為平穩(wěn)[17]。本研究也表明，在貯藏期蜜桔果皮色澤變化是緩慢漸變的過程。闞超楠等[18]研究表明，隨貯藏期延長，翠冠梨不同采后處理下果實L、b值均降低，而a值呈增加趨勢。何義仲等[13]研究表明，隨著貯藏期的延長，贛南紐荷爾臍橙果皮L、h0、c 值均下降。陳楚英等[19]研究認為，貯藏期2 個采收期新余蜜桔果皮色差L、b、h0值均下降，a值上升，而c值總體顯著不明顯。羅燾[20]研究認為，椪柑各品種采后果皮a值均增加，而L和b值在貯藏0～20 d 較為穩(wěn)定，而在貯藏期20～50 d 呈現(xiàn)小幅下降。而本研究結(jié)果與上述較為相似，表明隨貯藏期延長，突變體及對照果皮L、h0值均逐漸降低，而果皮b值先增后降，果皮a、c值均逐漸增加。由此可知，上述關于色差指數(shù)的結(jié)論基本較為一致，僅c值的變化規(guī)律存在截然相反的結(jié)論，而c值與a、b值的變幅大小有關，即可能與品種特性、采后管理技術等因素不同而使c值變化規(guī)律產(chǎn)生較大差異。從品種果實色澤差異來看，本研究表明，在貯藏各時期，突變體蜜桔果皮L、a、b及c值也均高于對照，但h0值有所降低。因此與對照相比突變體蜜桔果皮偏亮，顏色偏紅偏黃且色彩度較飽滿，這也與實際觀察結(jié)果較吻合。因此突變體果實具有更高的加工利用價值和商品價值。

柑桔類水果主要以鮮食果肉為主，但桔汁、罐頭等主要加工產(chǎn)品也是其果品重要利用方式，因此貯藏期桔汁色澤是一項較為關鍵的感官品質(zhì)，直接影響著果汁的外觀及其商品價值[21]。前人研究認為，導致桔汁色澤變化的關鍵原因是類胡蘿卜素及維生素C 含量發(fā)生變化，這可能與富含類胡蘿卜素的不穩(wěn)定懸浮顆粒（部分）發(fā)生沉淀現(xiàn)象所導致；其中維生素C 具有穩(wěn)定類胡蘿卜素、防治褐變功能并維持桔汁色澤等作用，若貯藏期維生素C 含量降低會促進類胡蘿卜素的降解，進而改變著桔汁的色澤[22]。韓燕[23]研究表明，隨冷藏時間延長，甜橙汁L、b、c、h增加，但a值降低，說明橙汁亮度、黃色度、色彩飽和度和色調(diào)角均增加，紅色度降低。本研究結(jié)果與之存在一定差異，表明隨貯藏期延長，突變體及對照果汁L、a、b、c值均逐漸增加，而果汁h(huán)0值均先增后降、總體變幅較小。表現(xiàn)為果汁亮度增加，紅色度、黃色度及色彩飽和度均升高，色調(diào)角在紅色與橙紅色之間緩慢轉(zhuǎn)變。即果汁h(huán) 及a值的變化存在不同，這可能與品種及儲藏環(huán)境等因素不同有關。但也有貯藏期果汁a值增加的研究報道[24]，因此有必要對貯藏期果汁中維生素C 及類胡蘿卜素含量的變化特征進行深入研究并延長貯藏期進行測定。從品種差異來看，本研究表明在貯藏各時期，突變體蜜桔果汁L、a、b及c值也均高于對照，但h0值有所降低但差異不顯著。因此與對照相比突變體蜜桔果汁具有更高的外觀品質(zhì)和加工利用價值。深入研究貯藏期突變體蜜桔果汁色澤的變化機理，以期為柑桔貯藏保鮮、桔汁產(chǎn)品質(zhì)量提升奠定基礎。

3.3 貯藏期各特征品質(zhì)指標間相關性分析

本研究表明，突變體及對照果實可溶性固形物含量與果皮的a及c值均呈顯著正相關，與果皮h0值均呈顯著負相關；與果實硬度及果皮L值相關性也均較高，其中對照蜜桔可溶性固形物含量與果皮L值呈顯著負相關，突變體蜜桔可溶性固形物含量與果實硬度呈極顯著負相關。由此可知蜜桔在采后貯藏中果實可溶性固形物含量與果皮部分色差指數(shù)及硬度是緊密聯(lián)系的，因此通過果皮硬度及果實外觀可以預測果實可溶性固形物含量的狀態(tài)。本研究還表明，突變體及對照果實可溶性固形物含量與果汁的a、b及c均呈顯著正相關，即根據(jù)果實可溶性固形物含量也可預測桔汁色澤狀況。綜上，通過果皮硬度及果皮色澤狀況，可判斷和預測貯藏期果實可溶性固形物含量、果汁色澤狀況以及果實品質(zhì)變劣程度，從而為更好地通過果實外觀來判斷蜜桔的新鮮程度提供了理論參考。

3.4 采摘期果實外在品質(zhì)分析

與對照相比，突變體果實橫、縱徑較小，果皮厚度顯著低于對照23.0%，但果皮質(zhì)量顯著高于對照11.0%，說明突變體的果皮薄而密度大，這與貯藏期突變體果皮硬度顯著較高相吻合，再次論證了突變體果實具有較高貯運性能。綜上，突變體作為貯運性較好、果品質(zhì)量較佳的優(yōu)良單株，具有較大的商品價值、推廣應用和開發(fā)價值，主推突變體可作為加快南豐蜜桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑之一。

4 結(jié)論

與普通南豐蜜桔相比，芽變優(yōu)株“ZZL-03”果實采后具有顯著較高的耐貯特性及內(nèi)在品質(zhì)，表現(xiàn)出較好的果皮果汁色澤，并且果實具有皮薄而硬等突出的外在品質(zhì)特性。下一步需系統(tǒng)性對果實成熟特性、采后抗性及貯藏特性等方面從轉(zhuǎn)錄、蛋白及細胞器等水平來研究果實的品質(zhì)特征及其調(diào)控機理。