徐 丹,李艷霞,張 賀,馬蔚紅,王甲水,臧小平,葛 宇,劉馨怡,劉遠征
(1 海南大學熱帶作物學院,???,570228;2 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院??趯嶒炚?海南省香蕉遺傳改良重點實驗室,???,571101;3 天津農(nóng)學院園藝園林學院,天津,300392)
油梨PerseaamericanaMill.,又名鱷梨、牛油果,為樟科(Lauraceae)鱷梨屬的常綠果樹,起源于中美洲和墨西哥濕潤地區(qū),現(xiàn)40多個國家種植,其中墨西哥、危地馬拉和美國南部種植最多。油梨有墨西哥園藝種P.americanavar.drymifolia、危地馬拉園藝種P.americanavar.guatemalensis和西印度園藝種P.americanavar.americana3個園藝種[1]。我國種植油梨已有100多年的歷史,最早于1918年引入臺灣,現(xiàn)廣東、廣西、海南、云南、貴州、福建、四川都有種植[2]。油梨營養(yǎng)價值極高,不僅可作為新鮮水果食用,而且也為人類營養(yǎng)、制藥和化妝品行業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)油脂;此外,油梨油富含不飽和脂肪酸,在治療高膽固醇、高血壓、糖尿病和血脂異常等方面可發(fā)揮重要作用[3]。
隨著油梨營養(yǎng)和保健價值日益受到消費者的認可,消費市場供不應求,但是根據(jù)FAO統(tǒng)計數(shù)據(jù),國內(nèi)油梨銷售量的95%以上依靠進口,果實品質(zhì)較低和新品種選育滯后嚴重影響我國油梨產(chǎn)業(yè)化進程?!癋uerte”是墨西哥選育的雜交型油梨品種,由墨西哥園藝種和危地馬拉園藝種雜交而來,具有晚熟、抗寒、產(chǎn)量高和保存期長等特點,在世界范圍內(nèi)大面積種植[4]。油梨花為兩性花,根據(jù)雌雄蕊成熟時間不同,可分為A型花和B型花,由于“Fuerte”開花類型為B型花,因此經(jīng)常作為授粉樹栽培[5]。
近年來,有學者對不同品種油梨進行果實品質(zhì)分析與評價[6-8],但是針對同一油梨品種在不同產(chǎn)區(qū)的品質(zhì)分析與比較研究較少。本研究以云南、貴州、廣西和海南4個產(chǎn)區(qū)的“Fuerte”油梨為材料,對其外觀性狀和內(nèi)在品質(zhì)進行分析評價和比較,可為油梨質(zhì)量控制、加工產(chǎn)品開發(fā)和利用、油梨產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及合理引種栽培提供參考。
2020年8—10月在云南省河口縣、貴州省興義市、廣西南寧市和海南省儋州市采集“Fuerte”油梨。4個產(chǎn)區(qū)的氣候特征具體為:云南省河口縣屬熱帶季風雨林溫熱型氣候,具有獨特的高原型立體氣候特征,年平均氣溫23.0 ℃,極端氣溫-2.0 ℃、40.7 ℃,年平均降雨量1 688.7 mm;貴州省興義市屬亞熱帶山地季風濕潤氣候,是典型的低緯度高海拔山區(qū),年平均氣溫16.6 ℃,極端氣溫-8.9 ℃、40.2 ℃,年平均降雨量1 352.8 mm;廣西南寧市屬濕潤的亞熱帶季風氣候,氣候溫和,夏長冬短,年平均氣溫21.6 ℃,極端氣溫-2.4 ℃、40.4℃,年平均降雨量1 304.2 mm;海南省儋州市屬熱帶濕潤季風氣候,陽光充足,雨量充沛,年平均氣溫23.5 ℃,極端氣溫3.2、43.0 ℃,年平均降雨量1 815 mm。
同一產(chǎn)區(qū)選取4年生結(jié)果油梨,采集成熟度一致的果實保鮮處理后運輸至??谑羞M行試驗分析。將同產(chǎn)區(qū)采集的成熟果實混勻,隨機選取大小相似且表面無明顯損傷的果實6個進行外觀和品質(zhì)性狀測定,測量單果質(zhì)量、縱徑、橫徑;待果實軟熟后,測定可食率、種子質(zhì)量、種子縱徑、種子橫徑、含水量、維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、含油量、總酚、總黃酮和脂肪酸相對含量。
1.2.1 果實外觀指標測定 使用電子天平測定單果質(zhì)量和種子質(zhì)量,計算可食率,可食率(%)=果肉質(zhì)量/單果質(zhì)量×100;使用0~300 mm電子數(shù)顯游標卡尺測量果實縱橫徑、種子縱橫徑,并計算果形指數(shù),果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑。
1.2.2 果實內(nèi)在品質(zhì)的測定 采用烘干法[9]測定果實含水量,采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[10]測定果實維生素C含量,采用索氏抽提法[11]測定果實粗脂肪含量,采用蒽酮法[12]測定果實可溶性糖含量,采用考馬斯亮藍法[13]測定果實可溶性蛋白含量,采用沒食子酸標準曲線帶入法[14]測定果實總酚含量,采用蘆丁標準曲線代入法[15]測定果實總黃酮含量。脂肪酸成分測定方法參照Ge等[16]的方法,使用Agilent7890B-7000B 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀進行檢測,最終確定油梨油中脂肪酸成分;采用峰面積歸一化法確定各組分在總脂肪酸中的相對百分含量。每處理重復測定3次。
應用Shimadzu GC-MS solution release 2.10軟件對氣質(zhì)圖譜進行分析;試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件進行方差分析、顯著性分析和主成分分析。本研究中列舉油梨的25個品質(zhì)性狀有不同的量綱和數(shù)量級,為了避免量綱和數(shù)量級的影響,對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理,將各指標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為均值為0、標準差為1的無量綱數(shù)據(jù),標準化方法為每一變量值與其平均值之差除以該變量的標準差。采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件對標準化后的油梨品質(zhì)指標進行因子分析,依據(jù)方差貢獻率≥85%的標準提取主成分,以各主成分對應的方差相對貢獻率為權(quán)重,對主成分得分和相應的權(quán)重進行線性加權(quán)求和構(gòu)建油梨品質(zhì)的評價函數(shù),最終得出排名。
從表1可以看出,果實的單果質(zhì)量為198.80~287.70 g,平均值為238.78 g,其中貴州油梨的平均單果質(zhì)量最高。果形指數(shù)為1.54~1.93,平均值為1.67,其中海南油梨的果形指數(shù)最小。果肉質(zhì)量為142.7~215.4 g,平均值為177.65 g,其中貴州油梨的平均果肉質(zhì)量最高。種子質(zhì)量為34.10~50.10 g,平均值為41.50 g,其中貴州的平均種子質(zhì)量最高。種子橫徑為32.98~46.04 mm,平均值為37.85 mm,其中貴州油梨的平均種子橫徑最高。不同產(chǎn)區(qū)的果實縱橫徑和種子縱徑差異不顯著。
果實可食率為68.21%~81.56%,平均值為74.38%,不同產(chǎn)區(qū)的差異不顯著。果實含水量為76.78%~82.50%,平均值為80.25%,其中貴州和廣西果實含水量較高。果實維生素C含量為22.07~30.74 mg/100 g,平均值為25.99 mg/100 g,其中云南油梨的含量最高。果實可溶性糖含量為7.75~8.34 mg/g,平均值為8.02 mg/g,其中海南油梨的含量最高。果實可溶性蛋白含量為8.51~10.78 mg/g,平均值為9.55 mg/g,其中貴州油梨的含量最高。果實含油量為8.82%~11.45%,平均值為9.86%,其中云南油梨的含量最高。果實總酚含量為5.51~6.65 mg/g,平均值為6.13 mg/g,其中云南油梨的含量最高。果實總黃酮含量為2.88~4.41 mg/g,平均值為3.33 mg/g,其中廣西油梨的含量最高。
從表2可以看出,供試油梨果肉檢測出7種脂肪酸,不同產(chǎn)區(qū)油梨的脂肪酸相對含量存在差異。其中,貴州油梨的肉豆蔻酸、棕櫚油酸、棕櫚酸及飽和脂肪酸相對含量最高,海南油梨的亞油酸相對含量最高,云南油梨的油酸和不飽和脂肪酸相對含量最高,廣西油梨的硬脂酸和花生酸相對含量最高。
試驗結(jié)果可以看出,第1、2、3主成分的特征值均>1,分別為12.185、7.834、4.981,方差貢獻率分別為48.741%、31.336%和19.923%,累積方差貢獻率達100%,這表明3個主成分可以代表油梨品質(zhì)的全部信息。各指標對各主成分的影響程度見表3。第1主成分的方差貢獻率為48.741%,其中載荷較高且為正的指標為單果質(zhì)量、果肉質(zhì)量、種子質(zhì)量、種子橫徑、可食率、含水量、棕櫚油酸和棕櫚酸,這些指標對第1主成分產(chǎn)生正面影響;載荷較高且為負的指標為維生素C、油酸和不飽和脂肪酸,這些指標對第1主成分產(chǎn)生負面影響。第2主成分的方差貢獻率為31.336%,其中載荷較高且為正的指標為果實縱徑、果形指數(shù)、維生素C、總酚、總黃酮和花生酸,這些指標對第2主成分產(chǎn)生正面影響;載荷較高且為負的指標為果實橫徑、可溶性糖、可溶性蛋白和亞油酸,這些指標對第2主成分產(chǎn)生負面影響。第3主成分的方差貢獻率為19.923%,其中載荷較高且為正的指標為果實橫徑、種子縱徑、硬脂酸和花生酸,這些指標對第3主成分產(chǎn)生正面影響;載荷較高且為負的指標為總酚和肉豆蔻酸含量,這些指標對第3主成分產(chǎn)生負面影響。
表3 油梨品質(zhì)的主成分載荷矩陣
通過主成分分析獲得4個產(chǎn)區(qū)油梨的3個主成分得分,見表4。第一主成分得分高的為貴州油梨,第二主成分得分高的為廣西油梨,第三主成分得分高的為海南油梨。以各成分的方差貢獻率為權(quán)重,對3個主成分和相應權(quán)重進行加權(quán)求和,得出油梨果實品質(zhì)性狀的綜合得分Zn,其公示為:Zn=0.487 41Z1+0.313 36Z2+0.199 23Z3。
表4 不同產(chǎn)區(qū)油梨主成分因子得分、綜合得分及排名
綜合得分越高的油梨果實品質(zhì)性狀越好,不同產(chǎn)區(qū)油梨品質(zhì)從高到低依次為廣西油梨>貴州油梨>海南油梨>云南油梨。因此,供試的廣西南寧“Fuerte”油梨綜合排名最高,品質(zhì)性狀表現(xiàn)最好。
目前我國油梨產(chǎn)業(yè)仍處于初期發(fā)展階段,國內(nèi)種植的油梨品種主要是“Fuerte”“Hass”等國外選育的優(yōu)良品種[17]。而油梨品質(zhì)是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響因素之一。近年來有學者對油梨的品質(zhì)進行研究,包括果實可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、維生素C、粗脂肪和含水量等品質(zhì)性狀測定[8,18-19],檢測油梨果實脂肪酸成分[6],比較不同品種油梨的營養(yǎng)品質(zhì)[20]。本研究對不同產(chǎn)區(qū)同品種油梨品質(zhì)性狀進行比較,具有一定創(chuàng)新性,不同產(chǎn)區(qū)“Fuerte”油梨外觀性狀存在一定差異,其中貴州產(chǎn)區(qū)油梨的單果質(zhì)量最高,其他3個產(chǎn)區(qū)差異不明顯,海南產(chǎn)區(qū)油梨的果形指數(shù)相對較低,貴州產(chǎn)區(qū)油梨的果肉質(zhì)量和種子質(zhì)量較高。4個產(chǎn)區(qū)“Fuerte”油梨的內(nèi)在品質(zhì)也存在一定差異,其中可食率差異不顯著,貴州和廣西油梨的含水量相對較高,云南和廣西油梨的維生素C含量、含油量及總酚含量相對較高,貴州和海南油梨的可溶性糖及可溶性蛋白含量相對較高,廣西油梨的總黃酮含量最高,云南產(chǎn)區(qū)油梨的不飽和脂肪酸相對含量最高。
通過主成分分析綜合評價得出,廣西南寧的“Fuerte”油梨排名第一,品質(zhì)最優(yōu)。這可能與當?shù)氐臍夂驐l件有關,南寧氣候溫和,年均氣溫和降雨量適中,有利于油梨的生長。油梨品質(zhì)提升可以加快其產(chǎn)業(yè)化的進程,本文通過探討不同產(chǎn)區(qū)同品種油梨品質(zhì)差異,為油梨的引種栽培提供科學依據(jù),促進油梨產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。