黃肉獼猴桃新品種“金實1號”果實生長規律研究

張 茜,李明章,王麗華,劉 鑫,樊高敏

(1.四川省自然資源科學研究院 獼猴桃育種及利用四川省重點實驗室，四川 成都 610041; 2.中國—新西蘭獼猴桃聯合實驗室,四川 成都 610041)

1 引言

獼猴桃果實因其口感獨特、營養豐富,深受廣大消費者的青睞。近年來,國內外育種者選育出了豐富多樣的獼猴桃新品種,果肉綠色、黃色、黃綠色或紅色獼猴桃新品種正在進行開發或已商業種植,新西蘭選育的黃肉獼猴桃Hort 16A因受獼猴桃潰瘍病的影響已被替代,我國的黃肉獼猴桃產量亦呈增長趨勢[1]。隨著我國自主選育的獼猴桃新品種日益增多,如何加快獼猴桃自育優良新品種的轉化、應用與推廣,促進產業品種升級,是獼猴桃產業發展的當務之急。優質高產栽培技術是保障獼猴桃品質和產量的前提條件。由于獼猴桃存在品種特性差異,各品種的配套生產技術不能完全照搬或盲目套用參照,必須針對獼猴桃單個品種進行果實生長發育規律研究,為制定配套生產策略提供科學依據。

國內外現有關于獼猴桃果實生長發育規律研究的報道涉及“海沃德、Hort 16A、紅陽、金艷、徐香、秦美”等廣泛商業種植的獼猴桃品種[2-7],也包括毛花獼猴桃品種“華特”、狗棗獼猴桃、軟棗獼猴桃等自主選育品種或種質資源[8-10]。研究表明,獼猴桃果實生長發育規律與其品種特性和外界環境有關,不同獼猴桃品種的果實生長發育規律存在著一定的差異。“金實1號”獼猴桃是四川省自然資源科學研究院利用野生獼猴桃種子播種后,從其實生苗中選育出來的黃肉獼猴桃新品種,屬于中華獼猴桃(ActinidiaChinensisPlanch),其果實長梯形,果皮黃褐色,風味濃,具清香,于2016年獲得我國農業部頒發的植物新品種權證書[11]。

本文深入研究“金實1號”獼猴桃果實生長規律，挖掘果實品質特性,對其果實在整個發育過程中形態、果重、碳水化合物積累、果實硬度、果肉顏色等指標變化進行了綜合分析,摸清果實生長動態的變化規律,為準確預測采收時“金實1號”獼猴桃的商品特性，合理安排果園管理和采后商品化處理提供依據,有利于我國自主研發獼猴桃新品種的推廣應用,促進產業的品種更新。

2 實驗材料與方法

2.1 實驗材料

以四川省自然資源研究院什邡獼猴桃基地的6年生“金實1號”獼猴桃為試驗材料,果園沙質壤土,肥力中等,常規生產技術統一管理,不進行疏花疏果。選擇生長健康、長勢一致的“金實1號”獼猴桃12株,每個T-bar 4株樹,獼猴桃盛花期(50%以上花開放)掛標簽,每個T-bar不同方位標記20個果實用于測定果實縱橫徑,盛花期后(DAFB)每隔一周采樣測試。

2.2 實驗方法

實驗于2017年5月18日(盛花期后16天)至10月25日(盛花期后176天)進行,每次測試用數顯游標卡尺測量每一定果的最大橫徑、最小橫徑和縱徑。隨機選取12個果實,用于檢測果實單果重、可溶性糖含量、硬度、果肉顏色、干物質含量、種子顏色變化率。

各指標測定方法為:①單果重。用萬分之一天平稱取果實單果重,果實相對生長速率按照RGR=(ln(W2)-ln(W1)/(t2-t1))計算,W2和W1為盛花期后t2和t1天的果實單果重[2]。②果實硬度。在果實赤道部位呈90°兩面削去1mm果皮后,用南非產FTA GS-25水果質地分析儀測定兩面果肉的硬度(設置測試深度7.9mm),結果取平均值,以kgf為單位。③果肉顏色。在果實赤道部位呈90°兩面削皮至2mm深度,用Konica Minolta CM-700D色差儀檢測果肉顏色。④干物質含量。從果實赤道部切2mm薄片,稱量后置于65℃烘箱烘烤24h,烘干后測其干物質含量,干物質含量=干重/單果重×100。⑤可溶性糖含量。取果實果柄端和花柱端果肉汁液混合,用手持式數顯糖度計測定可溶性糖含量。⑥種子顏色變化率。果實橫切后統計黑色種子占橫切面所有種子的比例,以此表示種子顏色變化率。⑦數據分析。用Excel和Origin 8.5軟件進行數據分析與制圖。

3 結果與分析

3.1 “金實1號”獼猴桃果實單果重生長規律

“金實1號”獼猴桃果實單果重變化及其相對增長速率見圖1。從圖1可見,“金實1號”獼猴桃果實的單果重呈單“S”曲線變化,可分為快速增長、緩慢增長、停滯增長3個生長期。授粉后至盛花期后50天,單果重快速增長,約占最終果實重量的56.8%,最大生長速率為140mg/g·d,平均增長速率為58.64mg/g·d。從盛花期后50—143天為緩慢生長期,平均增長率為5.14mg/g·d。之后進入停滯增長的平臺階段,單果重基本保持不變,成熟時果實平均單果重為75.88g。

圖1 “金實1號”獼猴桃單果重及相對增長速率變化曲線

圖2 “金實1號”獼猴桃果實縱橫徑生長曲線

3.2 “金實1號”獼猴桃果實縱橫徑生長曲線

“金實1號”獼猴桃果實的縱橫徑生長曲線見圖2。從圖2可見，“金實1號”獼猴桃果實外形大小明顯呈“S”型生長曲線,可分為快速增長、緩慢增長、停滯增長3個階段,最大橫徑、最小橫徑、縱徑3個指標的增長速率基本一致。授粉后至盛花期后50天為“金實1號”獼猴桃果實快速膨大期,果實細胞分裂活躍,此時果實最大橫徑、最小橫徑、縱徑分別達到成熟果實的82.5%、82.07%、83.49%。盛花期后50—128天,“金實1號”獼猴桃果實細胞數量逐漸穩定,分裂漸緩,細胞大小逐漸增加;128天后果實縱橫徑指標進入平臺期,果實體積不再明顯膨大。

3.3 “金實1號”果實可溶性糖與硬度變化規律

“金實1號”獼猴桃果實的可溶性糖含量和硬度是獼猴桃適時采收的重要指標。從圖3可見,“金實1號”獼猴桃可溶性糖含量總體呈上升趨勢,授粉后至盛花期后135天內可溶性糖含量增長緩慢,含量在4.15—6.51 Brix范圍內。盛花期后135天起,“金實1號”獼猴桃可溶性糖含量快速增加,從6.51Brix增加到12.05 Brix。從果實硬度變化曲線可知,在“金實1號”果實整個生長發育期,其硬度呈逐漸下降趨勢,盛花期后135天,果實硬度下降緩慢,基本維持在5±1kgf,盛花期后176天采收時果實硬度為4.93kgf。

圖3 “金實1號”獼猴桃果實可溶性糖與硬度變化規律

圖4 “金實1號”獼猴桃果實干物質變化規律

3.4 “金實1號”獼猴桃果實干物質變化規律

“金實1號”獼猴桃果實干物質變化曲線見圖4。從圖4可見,“金實1號”獼猴桃總體變化表現為緩慢增長—快速增長—緩慢增長。授粉后至盛花期后58天,“金實1號”獼猴桃果實干物質含量緩慢增長,此時平均干物質含量達到最終含量的53.11%。盛花期后58—135天,“金實1號”獼猴桃干物質含量快速增長,達到最終含量的95.09%。盛花期后135—176天,“金實1號”獼猴桃干物質含量增長變緩,成熟時平均干物質含量達18.19%。

3.5 “金實1號”果肉顏色與種子顏色變化規律

通過觀察果實種子顏色變化,統計果實橫切后黑色種子占比,結果見圖5。從圖5可見,盛花期后72天,“金實1號”獼猴桃種子顏色開始逐漸由白色變為淺褐色;盛花期后135天,種子95%以上變黑,標志果實成熟(圖6)。從圖5色度角指標變化可知,“金實1號”獼猴桃果肉色度角指標在盛花期后135天之前呈緩慢下降趨勢,盛花期后135天,果肉顏色色度角開始快速下降。

圖5 “金實1號”獼猴桃果肉顏色與種子顏色變化規律

注:A——盛花期后72天；B——盛花期后135天；C——盛花期后143天。

圖6“金實1號”獼猴桃果肉顏色與種子顏色變化

4 討論與結論

4.1 討論

研究獼猴桃果實生長發育規律,摸清果實發育過程中單果重、縱橫徑大小、可溶性糖含量、硬度、果肉顏色變化以及干物質積累的變化特性,對制定果園生產管理措施,改善果實品質,促進新品種商業化推廣具有重要的指導意義。本研究結果表明“金實1號”獼猴桃果實發育呈單“S”曲線變化,而前人對“Hort 16A、海沃德、金艷、華特”果實發育規律研究表明,果實發育呈雙“S”曲線變化,紅陽獼猴桃果實發育近似于“3S”型曲線。“金實1號”果實發育與“秦美”和“徐香”類似,均呈雙“S”曲線變化[2-8],這進一步說明“金實1號”獼猴桃果實生長發育規律與其品種特性有關。不同品種的果實生長發育規律存在一定差異,除品種特性外,差異還可能與栽培條件或環境有關。

本研究表明,從授粉到盛花期后50天內是“金實1號”獼猴桃果實快速增長期。在此階段,“金實1號”獼猴桃果實縱橫徑大小、單果重快速增長,干物質緩慢增長。果實生長的實質是果實細胞的分裂、細胞的膨大及物質的積累與轉化,果實的大小由細胞數量和細胞體積決定[12]。Castilloa[13]認為獼猴桃果實早期生長對果實最終大小有重要影響,果實大小受品種本身遺傳因素與外界環境因素共同影響。“金實1號”獼猴桃為四倍體黃肉獼猴桃,果實大小較二倍體獼猴桃大。在實際生產中,建議根據“金實1號”獼猴桃果實生長規律進一步優化栽培措施,在果實快速增長期,通過增施肥料、噴施植物生長調節劑、改善果園小氣候、疏花疏果、套袋等措施促進樹體源—流—庫協調發展,進而實現果實大小調控,獲得最大產量。

盛花期后50—135天是“金實1號”獼猴桃果實膨大期。在此階段,“金實1號”獼猴桃果實體積大小和單果重相對增長緩慢,干物質含量則快速積累,這與前人在“Hort16 A、海沃德”上的研究一致[2,3]。此時，獼猴桃果實的生長主要靠細胞的膨大,生產時該階段應注意增施肥料,以滿足果實膨大的營養需求。盛花期后135—150天獼猴桃為成熟期。盛花期后135天,95%果實種子變黑,標志著果實成熟,但此時可溶性糖才開始快速增加,單果重和干物質含量也在緩慢增長,該時期并非果實最佳采收期。Richardson等[3]認為獼猴桃的可溶性糖是在果實進入成熟期后由淀粉降解為葡糖糖、果糖、蔗糖后轉化而來,在果實膨大期淀粉快速積累。所以“金實1號”獼猴桃果實成熟前可溶性糖含量增長緩慢,在盛花期后135天,果實可溶性糖含量快速增加。可溶性糖含量是衡量獼猴桃果實品質的重要指標,直接影響到果實口感和風味。在實際生產中,應避免因過早采收,防止因淀粉未充分轉化為糖導致口感變差,影響消費者接受度和市場銷售。在成都及周邊地區,“金實1號”獼猴桃果實采收期一般在10月中旬(盛花期后166天左右),當果實可溶性固形物達到7.5%開始采收。

4.2 結論

本文研究了黃肉獼猴桃新品種“金實1號”的果實生長發育階段,其果實重量、大小、可溶性糖、干物質、硬度和果肉顏色的變化規律,獲得了從授粉后到采收各階段的形態和生理動態變化曲線。研究結果表明,“金實1號”獼猴桃果實發育呈單“S”曲線變化,果實生長發育期分為細胞分裂期(盛花期后50天)、果實膨大期(盛花期后50—135天)和果實成熟期(盛花期后135—150天)3個階段。研究結果將為 “金實1號”獼猴桃優質高效配套栽培技術的制定,以及獼猴桃果實的適時采收提供理論基礎和參考依據。