重慶23份龍眼古樹資源的果實品質分析

羅剛軍，秦曉梅，李昌滿，張紅娜，李景明，劉陽陽，翟立峰，杜麗娜，賴 彪*

（1.長江師范學院，重慶 408000；2.瀘州市農業(yè)科學研究院，四川 瀘州 646000）

龍眼（Dimocarpus logan Lour）屬于無患子科（Sapindaceae）龍眼屬（Dimocarpus）多年生木本植物［1］，又名桂圓，在中國、泰國、越南和老撾等國家均有分布，是典型的亞熱帶常綠果樹［2］。龍眼營養(yǎng)價值和藥用價值較高，果肉中含有蛋白質、維生素、碳水化合物、纖維素、礦物營養(yǎng)元素、氨基酸和鞣質等，具有抗衰老、抗癌、養(yǎng)血安神和潤膚美顏等功效，也有“南方小人參”之美譽［3-4］。我國是龍眼的主栽國，種植面積和產量均位居世界第一位［5］。一直以來，我國科研工作者廣泛關注于實生、芽變、品種和雜交后代等龍眼資源的果實品質研究［6-8］，鮮有關于龍眼古樹（樹齡大于100年）果實品質的研究報道。

龍眼是重慶重要經濟果樹之一，已有2000多年的栽培歷史，目前栽培約有1萬hm2，主要分布在涪陵、永川、江津、豐都和榮昌等地。本團隊近年來廣泛開展了重慶地區(qū)龍眼資源的調查工作，調查發(fā)現豐都縣分布有豐富的龍眼古樹資源，其果實特征與栽培品種差異大，而不同古樹資源間也存在著一定的差異，具有較大的挖掘價值。不同果樹資源的基因具有遺傳多樣性，因此其果實品質可能存在著豐富的遺傳變異。程大偉等［9］研究發(fā)現，巨峰、紅地球等15個鮮食葡萄品種的各營養(yǎng)指標含量差異比較明顯，蘋果酸和總酚含量差異最大，而可溶性固形物和總糖表現較一致。不同種、品種或基因型的果實品質可能存在著一定差異，研究這些差異對其利用、挖掘龍眼種質資源具有重要參考價值。因此，開展龍眼古樹資源的果實品質分析具有重要的理論和實際價值。

本研究以重慶市豐都縣23份龍眼古樹資源為材料，對其果實品質性狀的差異性和綜合品質進行評價分析，以期為古樹龍眼資源種質創(chuàng)新和開發(fā)利用提供重要的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用了23份龍眼古樹資源（樹齡均大于100年），其中8份資源包括A1020、A1021、A1022、A1023、A1026、A1028、A1031和A1032，來 自 重 慶市豐都縣興義鎮(zhèn)勝利村；15份資源包括A1036、A1037、B1091、B1092、B1093、B1094、B1095、B1096、B1097、B1098、B1099、B1100、B1101、B1102和B1103，采集自重慶市豐都縣興義鎮(zhèn)楊柳村，分析采用2019年和2020年的果實為樣本。龍眼果肉切成1 g每小塊保存于-80 ℃超低溫冰箱中。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實性狀的測定 單果重、果皮重、種子重、果實縱徑、果實橫徑、果皮厚度、果肉厚度和可食率分別選取20個發(fā)育正常的果實進行測定，參照郭棟梁等［10］的研究方法；可溶性固形物（TSS）含量測定采用手持式折光儀進行測量。

1.2.2 維生素C含量的測定 采用磷鉬酸法進行測定［11］。測定樣品前先用維生素C標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，加入草酸-EDTA溶液，研磨充分之后轉入10 mL離心管中，定容至10 mL刻度線，置于搖床150 r/min下搖晃15 min，靜置10 min之后在5000 r/min下離心8 min。離心結束之后吸取上清液2 mL到10 mL的離心管中，依次加入偏磷酸-乙酸溶液、硫酸溶液（1∶19）和鉬酸銨溶液，加入的體積分別為0.25 mL、0.50 mL和1.00 mL，搖勻，在30 ℃條件下水浴10 min，用酶標儀在760 nm波長下測定其吸光值，根據標準曲線計算出樣品的維生素C含量。

圖1 部分龍眼古樹資源的果實

1.2.3 總糖含量的測定 采用蒽酮比色法［12］進行測定。用蔗糖作為標準樣品制作標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，研磨充分，裝入10 mL離心管中，加蒸餾水定容至10 mL刻度線，沸水浴30 min，冷卻后于5000 r/min下離心8 min；取0.1 mL提取液，稀釋至一定倍數。在10 mL干燥離心管分別加入稀釋后的待測樣品提取液0.1 mL、蒽酮試劑0.1 mL和80%硫酸0.3 mL，快速搖勻，沸水浴2 min，靜置冷卻到室溫，在620 nm波長下測定其吸光值，根據標準曲線計算出樣品的總糖含量。

1.2.4 總抗氧化活力測定 參照張孟歷等［13］的研究方法進行測定。測定樣品前先用Trolox標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，研磨充分，然后放入10 mL離心管中，加入鹽酸甲醇溶液（體積比為1∶25）定容至5 mL刻度線，室溫下抽提6 h，然后離心，轉速為5000 r/min，時間為8 min。試驗前將7 mmol/L ABTS母液與4.9 mmol/L過硫酸鉀溶液按1∶1比例混合（體積比）后，室溫避光保存6 h；用75%乙醇稀釋ABTS溶液使OD734=0.70±0.002，然后取ABTS溶液4 mL于離心管中，再加入稀釋后的果實提取液1 mL，快速搖勻，室溫反應5 min，立即測定在波長734 nm處的吸光值。根據標準曲線計算出樣品的總抗氧化活力。

1.2.5 多酚含量的測定 多酚含量采用分光光度計法進行測定［14］。用沒食子酸標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，加入60%乙醇研磨充分后轉移至10 mL的離心管中，定容至10 mL，浸提（搖床100 r/min）30 min，再用60%乙醇定容至10 mL，然后離心，轉速為5000 r/min，時間為8 min。在10 mL離心管中加入1 mL提取液、1 mL蒸餾水、1 mL顯色劑（FD）和1.5 mL 7.5%碳酸鈉溶液，充分搖勻，顯色1 h后用酶標儀在765 nm波長下測定其吸光度。

1.3 數據統(tǒng)計與分析

利用Excel 2016軟件，對果實品質性狀的均值、標準差及變異系數進行統(tǒng)計分析，利用SPSS 25.0軟件進行相關性分析、聚類分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 龍眼古樹資源的果實品質性狀及差異分析

23份龍眼古樹資源的13個果實品質性狀見表1。其中B1102的單果重最大，為11.76 g；A1031的果皮最輕，為1.04 g；A1036的種子最小，為1.06 g；A1037的果實縱徑、橫徑和果肉厚度最大，分別為2.66 cm、2.84 cm和6.31 mm；A1020的 果 皮 最薄，為0.37 mm；B1094的可食率最高，為66.76%；B1098的可溶性固形物含量最高，高達26.10%，具有較高的利用價值；B1100的維生素C含量、多酚含量和總抗氧化活力最高，分別為88.46 mg/100 g、85.74 mg/100 g和263.23 mmol TEAC/100 g；B1098的總糖含量最高，為181.37 mg/g。

表1 23份龍眼古樹資源的果實品質性狀表現

由表2可知，單果重為5.33~11.76 g，果皮重為1.04~2.05 g，種 子 重 為1.06~2.35 g，果 實 縱 徑 為2.11~2.66 cm，果實橫徑為2.16~2.84 cm，果皮厚度 為0.37~1.08 mm，果 肉 厚 度 為1.6~6.31 mm，可食率為41.90%~66.76%，可溶性固形物含量、維生素C含量、總抗氧化活力、多酚含量、總糖含量 分 別 為19.23%~26.10%、22.88~88.46 mg/100 g、116.49~263.23 mmol TEAC/100 g、24.92~85.74 mg/100 g、118.41~181.37 mg/g。13個果實品質性狀的變異系數范圍在6.87%~35.92%之間，變異系數從大到小依次為：維生素C含量>果肉厚度>多酚含量>總抗氧化活力>果皮厚度>單果重>種子重>果皮重>總糖含量>可食率>可溶性固形物含量>果實橫徑>果實縱徑。其中，維生素C含量、果肉厚度和多酚含量的變異幅度較大，變異系數分別為35.92%、34.96%和31.01%，均大于31%，具有較大的改良潛力；果實縱徑和橫徑的變異系數均小于9%，表明古樹資源的果實大小變異相對較小。

表2 13個果實品質性狀的變異分析

2.2 相關性分析

由表3可知，單果重與果皮重、種子重、果實縱徑、果實橫徑、可食率（0.854**、0.594**、0.862**、0.934**、0.746**）呈極顯著正相關（P＜0.01），與果肉厚度（0.470*）呈顯著正相關（P＜0.05）。果皮重與果實縱徑、果實橫徑（0.754**、0.798**）呈極顯著正相關，與種子重、果肉厚度、可食率（0.462*、0.494*、0.517*）呈顯著正相關。種子重與果實縱徑、果實橫徑（0.700**、0.693**）呈極顯著正相關，與可溶性固形物含量（-0.546**）呈極顯著負相關。果實縱徑與果實橫徑（0.920**）呈極顯著正相關，與果肉厚度、可食率（0.453*、0.500*）呈顯著正相關。果實橫徑與可食率（0.590**）呈極顯著正相關，與果肉厚度（0.473*）呈顯著正相關?？扇苄怨绦挝锖颗c總糖含量（0.723**）呈極顯著正相關，與維生素C含量（0.491*）呈顯著性正相關。維生素C含量與總抗氧化活力（0.466*）呈顯著性正相關。多酚含量與維生素C含量、總抗氧化活力（0.594**、0.603**）呈極顯著正相關。

表3 13個果實性狀的相關性分析

2.3 聚類分析

將果實性狀結果進行標準化轉化后，采用平均聯接（組內）對23份龍眼古樹資源的13個果實性狀進行系統(tǒng)聚類分析，結果如圖2所示。在歐氏距離21左右可以將23份試驗材料聚類為3大類，其中第Ⅰ類群包括10份資源，分別為A1022、A1023、A1026、B1091、B1092、B1093、B1096、B1097、B1098和B1100，該類群具有可溶性固形物含量、維生素C含量、總抗氧化活力、多酚含量和總糖含量高的特點，營養(yǎng)品質較好，可以直接應用或作為雜交育種親本進一步利用。第Ⅱ類群包括5份資源，該類群的果實小、果實品質較差。第Ⅲ類群包括8份資源，分別為A1020、A1021、A1028、A1032、A1037、B1094、B1095和B1102，其特點是單果重、果實縱徑和果實橫徑大、果肉厚、可食率高，可作為親本用于龍眼新品種的選育。

圖2 23份龍眼古樹資源基于13個果實性狀的聚類分析

2.4 主成分分析

由表4可知，提取了4個主成分，特征值均大于1，累積貢獻率為79.240%，表明這4個主成分包含了龍眼古樹資源果實品質性狀的主要信息。主成分1特征值為5.060，貢獻率為38.920%；主成分2特征值為2.919，貢獻率為22.451%；主成分3特征值為1.235，貢獻率為9.498%；主成分4特征值為1.088，貢獻率為8.370%。

根據因子旋轉后的載荷矩陣可知，果實橫徑（0.971）、單果重（0.942）、果實縱徑（0.931）、果皮重（0.827）、種子重（0.722）和可食率（0.578）在主成分1上有較大的貢獻率；總抗氧化活力（0.754）、維生素C含量（0.715）、多酚含量（0.686）和可溶性固形物含量（0.670）在主成分2上有較大的貢獻率；總糖含量（0.582）在主成分3上有較大貢獻率；果皮厚度（0.791）在主成分4上有較大的貢獻率。

將龍眼古樹資源果實各項指標標準化后，計算各主成分得分，并以各主成分方差貢獻率為權重，構建龍眼干品質綜合評價得分函數：

根據果實品質性狀綜合得分公式，對23份龍眼古樹資源的果實品質進行綜合評價，結果如表5所示。其中9份資源的綜合果實品質較優(yōu)，得分從 高 到 低 依 次 為A1037、B1102、B1094、B1095、B1093、A1021、B1098、B1092和B1100，可以進一步用于龍眼新品種的改良。

3 小結與討論

不同類型果樹資源的果實品質存在一定的差異，與其遺傳物質和基因型有著密切關系［15-16］。本研究通過對重慶市豐都縣23份龍眼古樹資源的13個果實品質性狀進行分析，發(fā)現其果實品質性狀具有豐富的遺傳變異，變異系數在6.87%~35.92%之間；果肉厚度、多酚和維生素C含量的變異程度最大，變異系數均在31%以上。而維生素C含量的變異系數高達35.92%，這與韓冬梅等［17］的研究結果類似，表明不同龍眼古樹資源果實維生素C含量具備豐富的遺傳變異和挖掘潛力，可通過雜交育種技術加以利用。果實縱徑和橫徑這2個性狀指標變異范圍較小，變異系數均在9%以下，這與黃愛萍等［18］對龍眼種質資源果實性狀多樣性的分析結果一致，表明23份龍眼古樹資源的果實大小變異幅度小。盡管可溶性固形物含量的變異系數僅為9.24%，但有7份資源可溶性固形物的含量均超過了24%，遠超栽培品種，極具利用和開發(fā)價值。

表4 13個果實品質性狀的主成分分析

表5 23份龍眼古樹資源果實品質性狀的綜合評判結果

龍眼古樹資源的果實性狀受多個基因的調控，且不同果實性狀之間具有一定的相關性。本研究通過相關性分析發(fā)現：單果重與果實縱徑、果實橫徑和可食率呈極顯著正相關；多酚含量與維生素C含量和總抗氧化活力呈極顯著正相關；固形物含量和總糖含量呈極顯著正相關?？梢?，同類指標的相關性更為密切，不同類型指標的相關性較差、無明顯規(guī)律［17，19］。因此，有必要對古樹資源不同類型的果實品質性狀進行綜合全面的評價。

聚類分析可以有效地反映植物資源之間的遺傳距離，用于資源分類［20］。本研究通過聚類分析法將23份龍眼古樹資源分為3大類群，表明豐都縣不同古樹資源的果實品質存在一定的差異。而主成分分析法通常用于植物種質資源的綜合評價和優(yōu)異資源的篩選［21-22］。通過主成分分析，篩選出了綜合得分最高的9份資源，其中B1092、B1093、B1098和B1100屬于第Ⅰ類群，可溶性固形物、維生素C、總抗氧化活力、多酚和總糖含量較高，可作為高營養(yǎng)價值育種中間材料；A1037、B1102、B1094、B1095和A1021屬于第Ⅲ類群，單果重、果實縱橫徑、果肉厚度和可食率指標良好，可進一步用于DUS測試或雜交育種親本。

綜上所述，重慶豐都縣23份龍眼古樹資源間的果實營養(yǎng)品質存在著較大差異，一些資源的果實營養(yǎng)品質優(yōu)異，篩選出了9份果實品質優(yōu)良的資源，具有一定開發(fā)利用價值，研究結果為龍眼古樹資源的利用提供了一定的科學依據。