崔聰聰,王秀芝,張曉梅,姚宇涵,董 喆,唐 雨
(赤峰市農牧科學研究所,內蒙古 赤峰 024031)
辣(甜)椒是重要的蔬菜品種,在全世界范圍都有廣泛種植。2020年全球種植面積為207萬h m2,中國為73.75萬h m2[1]。辣(甜)椒是我國種植面積最大的蔬菜作物,也是消費量最大的調味品和消費功能最多的蔬菜[2]。由于辣(甜)椒上市時間長,適應性廣,在保證蔬菜周年均衡供應中起到了重要作用[3]。近年來,隨著人們生活水平的提高,對蔬菜營養(yǎng)品質的要求逐漸提高,辣(甜)椒新品種選育方向由過去單一的豐產型品種向品質育種轉變[4],以滿足市場需求。鮮食辣(甜)椒要求商品性高、口感好,維生素C含量、辣椒素含量均高,加工型辣椒則往往對辣椒素含量、干物質含量等要求較高,這就要求育種專家選育不同類型的高品質育種材料來提高辣(甜)椒果實營養(yǎng)品質與風味。
本研究通過測定、分析不同辣(甜)椒種質維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、辣椒素含量等重要營養(yǎng)指標間的差異性,并采用模糊數(shù)學的隸屬函數(shù)法對綜合營養(yǎng)指標進行評價,篩選出綜合品質優(yōu)異的種質,以期為辣(甜)椒高品質育種提供物質基礎。
供試材料為赤峰市農牧科學研究所多年來引進或選育的優(yōu)良自交系,其中辣椒材料56份,甜椒材料41份。
試驗于2022年3—10月在赤峰市農牧科學研究所試驗基地進行。3月10日浸種催芽,采用溫室穴盤育苗,5月7日定植于塑料大棚內。采用隨機排列,不設重復。雙行單株定植,小區(qū)面積5 m2,行株距55 cm×35 cm,每小區(qū)定植24株。
盛果期在不同種質資源中選擇達到商品成熟度的果實5個,洗凈、擦干后取中間位置切碎并混合均勻后測定品質指標,3次重復。依據(jù)辣、甜椒不同用途及消費需求,測定果實主要營養(yǎng)及風味指標。測定甜椒維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及可滴定酸含量;測定辣椒維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、辣椒素含量及二氫辣椒素含量??扇苄蕴呛坎捎幂焱壬y定,可溶性蛋白含量采用凱氏定氮法測定,維生素C含量、辣椒素含量、二氫辣椒素含量采用高效液相色譜法測定,可滴定酸含量采用滴定法測定。
利用Excel 2007軟件對果實品質指標數(shù)據(jù)的變異度進行分析。變異系數(shù)(CV)=(標準差/平均值)×100%。種質資源營養(yǎng)品質的比較采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法進行綜合評價。隸屬函數(shù)值計算公式:Zij=(Xij-Xi min)/(Xi max-Xi min),計算各種質單一營養(yǎng)品質指標的隸屬函數(shù)值后再求各種質的平均隸屬函數(shù)值[5]。其中Zij表示i種質j指標的品質隸屬函數(shù)值;Xij表示i品種j指標的測定值;Xi max和Xi min分別表示各種質資源中指標的最大和最小的測定值。
由表 1可知,不同辣椒種質資源品質檢測指標差距較大,56份辣椒材料中,辣椒素含量范圍在0.00~69.70 mg/kg,整體辣度不高,最高的是91536A,坐果時間早,數(shù)量多,辣味濃郁,色澤紅艷,是加工辣椒的理想材料;整體辣椒素含量的變異系數(shù)達99.27%。二氫辣椒素含量變化幅度在0.00~21.80 mg/kg,最高的同樣是91536A;整體二氫辣椒素含量變異系數(shù)為108.69%。維生素C含量變化幅度在14.7~1 416.1 mg/kg,最高的是130-3A,為1 416.1 mg/kg(FW),最低的為1233-2,僅14.7 mg/kg(FW),平均值為287.3 mg/kg(FW);整體維生素C含量變異系數(shù)112.6%。辣椒可溶性蛋白含量的變化幅度為49.2~329.2 mg/kg(FW),變異系數(shù)為45.1%,變異系數(shù)較小。辣椒可溶性糖含量的變化幅度為78.3~660.6 mg/kg(FW),變異系數(shù)為35.8%,變異系數(shù)較小。
由表2可知,不同甜椒種質資源品質檢測指標變異系數(shù)較小,41份甜椒材料中,維生素C含量變化幅度為302.7~1 310.8 mg/kg(FW),最高的是9204-8,變異系數(shù)25.57%??扇苄缘鞍缀康淖兓葹?9.7~182.3 mg/kg(FW),變異系數(shù)為25.77%??扇苄蕴呛康淖兓葹?2.8~511.1 mg/kg(FW),變異系數(shù)為19.13%,變異系數(shù)較小。
表2 不同甜椒種質資源品質及變異系數(shù)比較
甜椒可滴定酸含量高會影響果實口感,不同甜椒材料的可滴定酸含量的變化幅度為1 879.8~6 892.4 mg/kg(FW),最低的是W-01-07,變異系數(shù)為34.4%??扇苄蕴呛颗c可滴定酸含量的比值范圍為0.040~0.272,最高的種質是W-01-07,最低的種質是02-41。
蔬菜營養(yǎng)品質需要多個指標的綜合評價。研究中可以應用模糊數(shù)學的平均隸屬函數(shù)值大小表示其相對優(yōu)劣。以維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、辣椒素含量及可溶性糖含量與可滴定酸含量比值作為辣(甜)椒品質的評價指標,分別計算各材料的平均隸屬函數(shù)值進行比較。平均隸屬函數(shù)值越大說明該材料的維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、辣椒素含量、溶性糖含量與可滴定酸含量比值越高,品質越好。
由表3可知,辣椒品質指標的平均隸屬函數(shù)值在 0.057~0.696,差值為0.639,以平均隸屬函數(shù)差值的60%以上為優(yōu)異種質資源,40%~60%為良種種質資源[6-7]。篩選得到辣椒優(yōu)異種質資源(平均隸屬函數(shù)在0.440以上)2份,排名最高的為951-4C,平均隸屬函數(shù)值為0.696,第2位的為91536A,平均隸屬函數(shù)值為0.681;良種種質(平均隸屬函數(shù)在 0.313~0.440)12份,平均隸屬函數(shù)值從大到小順序為936-8>265-4A>204-3A>9238-3A>523-6>143-2A>2005-2C>307-2A>91105A>157-1A>152-3A>399-4-12。普通品質辣椒種質資源42份。
表3 辣椒種質資源營養(yǎng)品質的分析與評價
利用同樣方法對甜椒種質資源品質進行評價。由表4可知,篩選得到甜椒優(yōu)異種質資源(平均隸屬函數(shù)在0.493以上)19份,占甜椒種質資源的46.3%,其中平均隸屬函數(shù)值>0.600的材料7份,排名前7位的分別是11-116、W-01-07、9204-8、16029-2、16-42A、18-1607A、50-1551A,平均隸屬函數(shù)值分別為0.815、0.800、0.741、0.655、0.647、0.618、0.614;良種種質資源(平均隸屬函數(shù)在 0.333~0.493)20份,占比48.8%。普通品質甜椒資源2份。
表4 甜椒種質資源營養(yǎng)品質的分析與評價
可溶性蛋白與可溶性糖是果實體內的重要營養(yǎng)物質,含量的高低對果實的風味有著重要作用。
辣(甜)椒是人們日常生活中喜食的蔬菜種類之一,因其營養(yǎng)豐富、風味多樣,深受消費者喜愛。隨著人們生活水平的提高,對辣椒的營養(yǎng)品質、風味、商品品質提出了更高的要求,辣(甜)椒品質育種已成為育種的主要方向之一[8-9]。
為了選育出營養(yǎng)品質高、口感、風味好的辣(甜)椒新品種,滿足人們日益提高的商品需求,本研究對97份辣(甜)椒種質資源的維生素C含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、辣椒素含量等營養(yǎng)指標進行了測定及數(shù)據(jù)分析,以期選育出營養(yǎng)品質優(yōu)異的種質資源,為新品種選育提供基礎。從測定結果可知,辣椒種質的維生素C含量、辣椒素含量及二氫辣椒素含量變異幅度較大,變異系數(shù)分別達到112.6%、99.27%、108.69%,說明可以利用材料間的較大變異,通過育種手段選育出高維生素C含量或者高辣椒素含量的優(yōu)異種質資源。甜椒4項指標變異系數(shù)在19.13%~34.4%,變異幅度小于辣椒,但甜椒的總體維生素C含量較高,品質較好。
本研究參照齊敏等[5]、周濤等[6]研究方法,采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法綜合評價不同辣(甜)椒種質的營養(yǎng)品質。數(shù)值越高,則種質的綜合品質越好。通過對辣(甜)椒維生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、辣椒素含量等重要的營養(yǎng)指標進行綜合評價,篩選出辣椒優(yōu)質種質資源2份,分別為951-4C和91536A;甜椒篩選出優(yōu)異種質19份,其中綜合品質排名前3位的分別是11-116、W-01-07和9204-8。
辣(甜)椒營養(yǎng)物質含量變化,與不同栽培措施、環(huán)境氣候、取樣時間等均有密切關系;因此,要選育優(yōu)異品質的種質資源,應綜合考慮果實商品性、產量、抗病性等因素進行進一步的試驗研究。