特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實可溶性糖組分及含量分析

董 晨,鄭雪文,王 弋,全振炫,李偉才,胡桂兵

(1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所,廣東湛江,524091;2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,廣州,510642)

荔枝LitchichinensisSonn.屬于無患子科(Sapindaceae)荔枝屬常綠果樹。我國是世界上栽培荔枝最早和最多的國家,已有2 200多年栽培歷史,種質(zhì)資源豐富,擁有種質(zhì)600多個,占全世界總數(shù)的60%。糖是果實風(fēng)味物質(zhì)和品質(zhì)指標(biāo),也是色素、氨基酸、維生素和芳香物質(zhì)等其他營養(yǎng)成分合成的基礎(chǔ)原料。根據(jù)成熟過程果實中糖分的積累特點大致可以將果實分為淀粉轉(zhuǎn)化型、糖直接積累型和中間型3類[1]。荔枝屬于糖直接積累型,光合產(chǎn)物僅在果實發(fā)育早期以極少量的淀粉積累,其余均以可溶性糖輸入果實并貯藏在液泡中。在果實成熟時積累的糖分主要有蔗糖和還原糖(葡萄糖和果糖),還有少量的山梨醇、肌醇、白堅木皮醇及三糖等[2-3]。根據(jù)還原糖與蔗糖比可將荔枝果實分為3類糖積累類型,即蔗糖型(蔗糖含量為還原糖的1.5倍以上)、中間型(1<己糖/蔗糖<2,還原糖與蔗糖含量相當(dāng))、還原糖型(還原糖含量為蔗糖的1.5倍以上)[4]。不同荔枝品種果實中糖的組分不同,如無核荔、糯米糍和雞嘴荔等以積累蔗糖為主,妃子笑和黑葉等以積累還原糖(葡萄糖和果糖)為主[2],三月紅和大紅荔為中間型[5]。目前對特早熟早熟荔枝種質(zhì)資源果實可溶性糖組分及含量的研究還鮮見報道,因此本研究以特早熟早熟荔枝種質(zhì)資源為材料,評價分析其果實中可溶性糖組分及含量,為篩選利用特早熟早熟荔枝優(yōu)異種質(zhì)資源及新品種選育等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所特早熟早熟荔枝種質(zhì)圃部分種質(zhì)供試,具體情況見表l。為了盡量減少采樣誤差,樣品采集均由同一人完成,于特早熟早熟荔枝成熟期采摘果實,每份種質(zhì)選取大小一致、無病害果實10個帶回實驗室,采用四分法取果肉,液氮速凍后粉碎混勻,放置于-80 ℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆谩Ｌ菢?biāo)樣均購自Sigma公司。

表1 供試特早熟/早熟荔枝種質(zhì)來源及采樣時間

1.2 方法

果肉可溶性糖提取方法參照王惠聰?shù)萚2]的方法并略改進(jìn),稱量果肉1 g微波殺酶后加超純水2 mL勻漿,用超純水清洗研缽兩次后定容至10 mL,取提取液2 mL,13 000 g離心15 min,上清液過Sep-Pak?1cc(100 mg) C18 Cartridges(Waters)后,使用Angilent 1200 HPLC system配視差檢測器RID (G1362A)、柱溫箱測定蔗糖、葡萄糖和果糖含量,每樣品重復(fù)3次。色譜柱為Coregel 87 C (Transgenomic CHO-99-5860),色譜條件為流動相為純水,流速0.6 mL/min,柱溫80 ℃。使用蔗糖、葡萄糖和果糖分析純做標(biāo)準(zhǔn)樣,確定出峰時間和制定標(biāo)準(zhǔn)曲線。每份種質(zhì)平行測定重復(fù)3次,總糖含量和甜度的計算參照文獻(xiàn)[6]。可溶性糖含量為果糖、葡萄糖和蔗糖之和,以蔗糖的甜度值為1.00,果糖為1.75,葡萄糖為0.70,計算甜度,甜度=果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70+蔗糖含量×1.00。

數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 17.0軟件處理,采用Person進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖分組成與含量

從表2和表3可見,8份特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實中果糖含量為19.42～55.28 mg/g·FW,平均38.26 mg/g·FW,變異系數(shù)為35.10%,果糖含量由高到低依次為四月紅>KOM>D13>楠西早生>9918>三月紅>9919>D11。其中,KOM和四月紅的果糖含量無顯著性差異,與其他種質(zhì)存在顯著性差異;D13和楠西早生的果糖含量無顯著性差異,9918、9919、三月紅之間的果糖含量無顯著性差異。

表2 8個特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實可溶性糖組分及含量比較

表3 8個特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實可溶性糖組分變異情況

8份種質(zhì)果實中葡萄糖含量為20.07～81.29 mg/g· FW,平均42.14 mg/g· FW,變異系數(shù)為46.83%,葡萄糖含量由高到低依次為KOM>四月紅>D13>楠西早生>9918>三月紅>9919>D11。其中,KOM的果糖含量與其他種質(zhì)存在顯著性差異,D13和楠西早生的葡萄糖含量無顯著性差異;9918的葡萄糖含量與三月紅無顯著性差異,但與9919、D11存在顯著性差異。

8份種質(zhì)果實中蔗糖含量為6.43～82.57 mg/g· FW,平均44.26 mg/g· FW,變異系數(shù)為60.17%,蔗糖含量由高到低依次為9919>三月紅> D11>9918>楠西早生> D13>KOM>四月紅。其中,9919的蔗糖含量與其他種質(zhì)存在顯著性差異,D11與三月紅、9918與楠西早生、D13和KOM的蔗糖含量無顯著性差異。

8份種質(zhì)果實中總糖含量為102.66～150.98 mg/g· FW,平均124.66 mg/g· FW,變異系數(shù)為12.25%,總糖含量由高到低依次為KOM>楠西早生>9919>三月紅>D13>四月紅>9918>D11。其中,KOM與楠西早生的總糖含量無顯著性差異,與其他種質(zhì)存在顯著性差異;D11 、D13、四月紅與9918的總糖含量無顯著性差異。

8份種質(zhì)果實甜度111.20～166.39,平均為140.71,變異系數(shù)為12.08%,甜度從高到低依次為KOM>楠西早生>9919>三月紅>四月紅>D13>9918>D11。

以蔗糖與還原糖(果糖+葡萄糖)含量比可明顯劃分供試種質(zhì)果實為3種類型,即蔗糖積累型(蔗糖含量為還原糖的1.5倍以上)、還原糖積累型(還原糖含量為蔗糖的1.5倍以上)和中間積累型(還原糖與蔗糖含量相當(dāng))。其中,9919和D11為蔗糖積累型,三月紅為中間型,9918、四月紅、D13、楠西早生、KOM均為還原糖積累型。

2.2 糖組分構(gòu)成比及相關(guān)性分析

不同糖組分含量在供試種質(zhì)果實總糖的占比不同,果糖、葡萄糖、蔗糖分別占比30.55%、33.23%和36.22%,蔗糖占比最高。不同種質(zhì)中蔗糖含量占總糖含量比例為5.47%～62.34%,種質(zhì)間變異系數(shù)為61.11%。不同種質(zhì)中葡萄糖含量占總糖含量比例為18.48%～53.84%,種質(zhì)間變異系數(shù)為38.73%。不同種質(zhì)中果糖含量占總糖含量的18.91%～47.08%,種質(zhì)間變異系數(shù)為32.85%。從表4可見,果糖與葡萄糖極顯著正相關(guān),與蔗糖極顯著負(fù)相關(guān);蔗糖與葡萄糖顯著負(fù)相關(guān);果糖、葡萄糖與總糖正相關(guān),蔗糖與總糖負(fù)相關(guān)。

表4 8個不同特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實糖組分相關(guān)性分析

3 討論與結(jié)論

荔枝果肉主要含有蔗糖、果糖、葡萄糖,其含量約占果肉鮮質(zhì)量的15%,不同荔枝品種間蔗糖、葡萄糖和果糖含量存在差異[4-7]。夏威夷的“陳紫”果實成熟時雙糖/單糖比為1∶4,而廣東的品種“水東”則為1∶2,“桂味”為1∶1[8]。胡志群等[9]用高效液相色譜測定妃子笑和糯米糍荔枝果肉可溶性糖發(fā)現(xiàn),妃子笑果肉主要為還原糖,而糯米糍中主要為蔗糖,結(jié)果與王惠聰?shù)萚2]研究發(fā)現(xiàn)一致。陳潔珍等[10]研究發(fā)現(xiàn)15份荔枝資源果實成熟進(jìn)程中糖變化分為蔗糖積累型和還原糖積累型兩類,還原糖積累型又細(xì)分為4個亞類,不同資源間成熟果實中還原糖和蔗糖含量差異顯著,大部分荔枝資源果實主要積累還原糖。本研究通過高效液相色譜法對8份特早熟早熟荔枝種質(zhì)的可溶性糖組分及含量進(jìn)行測定分析,明確了特早熟早熟荔枝種質(zhì)果實成熟果肉中可溶性糖的組分和含量,特早熟早熟荔枝種質(zhì)均含有果糖、葡萄糖和蔗糖,其中蔗糖含量平均值最高,葡萄糖次之,果糖最低。8份特早熟早熟荔枝種質(zhì)中根據(jù)蔗糖和還原糖比例的不同,將其劃分歸類為3種糖積累類型,其中9919和D11為蔗糖積累型,三月紅為中間積累型,9919、四月紅、D13、楠西早生和KOM為還原糖積累型;分別占比25%、12.5%和62.5%。