重慶地區甜櫻桃品種篩選及其葉片硒和褪黑素含量關系分析

李玲 馬宇珩 孫協平 韓國強 葉霜 羅友進 周廣文

摘要：【目的】評價不同品種甜櫻桃在重慶地區的生長適應性及其葉片的硒和褪黑素含量關系，為引導重慶地區推廣種植甜櫻桃和生產富硒、高褪黑素特色甜櫻桃提供參考依據。【方法】連續2年觀測重慶地區種植18個甜櫻桃品種的生長指標（株高、地徑、分枝數、最長枝長度和最長枝干徑）和花芽數量，并在第1年測定13個長勢較好品種葉片的硒和褪黑素含量，分析其相關性。以離體葉片浸沒法測定分析不同濃度硒處理布魯克斯品種葉片硒含量與褪黑素含量的關系。【結果】重慶地區2年生和3年生甜櫻桃的生長指標、花芽數量差異較明顯，且株高、地徑、分枝數、最長枝長度、最長枝干徑和花芽數量中任意4個參數值超過平均值的品種分別有9和8個，其中重疊品種有5個（砂蜜豆、斯坦勒、俄羅斯8號、紅蜜和布魯克斯），重疊品種中斯坦勒和砂蜜豆的花芽數量較少，不利于早投產。13個甜櫻桃品種葉片硒和褪黑素含量差異較明顯，其中薩米脫、繡珠和拉賓斯的硒含量較高，俄羅斯8號和怡珠的褪黑素含量較高。相關性分析結果表明，13個甜櫻桃品種葉片的硒含量與褪黑素含量呈正相關，但相關不顯著（P=0.17>0.05，R2=0.1600）;布魯克斯葉片的硒含量與褪黑素含量呈顯著正相關（P=0.03<0.05，R2=0.9572）。【結論】適合重慶地區種植的甜櫻桃品種有6個，其中薩米脫、紅蜜和怡珠適合作為富硒甜櫻桃品種，俄羅斯8號、紅蜜、薩米脫和短枝一號可作為高褪黑素含量甜櫻桃品種推廣種植。

關鍵詞： 甜櫻桃;品種篩選;硒含量;褪黑素含量;重慶地區

中圖分類號： S662.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2019）03-0615-07

0 引言

【研究意義】甜櫻桃（Prunus avium L.）為薔薇科李屬櫻桃亞屬植物，原生于歐洲、非洲西北部和亞洲西部，于19世紀末20世紀初引入我國種植，經過近百年的發展，已成為我國部分地區的“黃金”種植產業，種植面積逐年攀升。2016年我國甜櫻桃種植面積約18萬ha、產量達70萬t（張開春等，2017），在低緯度高海拔地區的重慶、四川、云南及貴州等地均有種植（孫協平等，2016;崔建潮等，2017）。甜櫻桃屬于褪黑素（N-乙酰基-5-甲氧基色胺）含量較高的果樹品種，果實中的花青苷、血清素（5-羥色胺）和褪黑素等具有多項生理功能（Delgado et al.，2012）。褪黑素又稱黑素細胞凝集素，具有調整時差、改善睡眠、延緩衰老、免疫調節和抗腫瘤等生理作用（王蒙等，2014），其抗氧化能力遠高于抗壞血酸和谷胱甘肽（舒毅等，2006）。硒是人體必需的微量元素，與機體免疫功能、消除自由基、抗氧化能力及抗癌作用等密切相關（王成和田新玲，2006）。但由于重慶地區的氣候和地形地勢特征與甜櫻桃的適宜生長條件存在明顯差異，甜櫻桃在重慶地區的生長受到諸多限制因子的影響，導致其產業發展存在較大障礙。因此，篩選適宜重慶地區種植的高褪黑素、富硒甜櫻桃品種，對重慶地區發展特色甜櫻桃產業具有重要意義。【前人研究進展】Ramona（2005）等研究發現，櫻桃的褪黑素含量高于其他水果，但與生長地域無關。童曉利（2011）分析認為，南京地區發展紅燈、早紅大果和紅艷等甜櫻桃品種具有可行性。趙蕓等（2014）觀察發現，薩米脫、紅蜜、巨紅、早紅寶石和8-102等甜櫻桃品在上海地區豐產穩產，品質良好，可進一步推廣應用。孫協平等（2016）、崔建潮等（2017）研究認為，在低緯度高海拔地區的重慶、四川、云南及貴州等地均可種植甜櫻桃。孫協平等（2017）研究發現，2.0 mg/L六價硒和四價硒處理田間甜櫻桃均可降低其葉片褪黑素含量。吳延軍等（2018）研究表明，在浙江暖地帶雜交選育的江南紅甜櫻桃及引種篩選出的紅蜜、薩米脫、布魯克斯、雷尼、先鋒和拉賓斯適合浙江及與浙江氣候相近的南方省份借鑒推廣。【本研究切入點】目前，重慶地區甜櫻桃種植面積已超過600 ha，主要集中在中高海拔高緯度地區，栽培方面仍存在品種選擇不合理、只長樹不開花或花而不實等問題，嚴重制約甜櫻桃產業的健康發展，但至今鮮見篩選適宜重慶地區種植的富硒、高褪黑素甜櫻桃特色品種的研究報道。【擬解決的關鍵問題】在重慶地區連續兩年觀測甜櫻桃生長指標和花芽數量，初步篩選出適合重慶地區種植的甜櫻桃品種，并從中篩選出富硒、高褪黑素含量的品種，進一步探究甜櫻桃硒含量與褪黑素含量的關系，為重慶地區發展富硒、高褪黑素含量特色甜櫻桃品種提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗地概況

試驗于2016—2017年在重慶市綦江區三角鎮彭鄉村甜櫻桃基地進行。該基地位于東經106°23′～106°55′、北緯28°27′～29°11′，海拔約500 m。甜櫻桃果園土壤含有機質9.6±0.2 g/kg，有效氮5.45±0.45 g/kg，有效磷3.9±0.5 g/kg，速效鉀123.5±2.5 g/kg，硒0.145±0.005 mg/kg，pH 6.6±0.2。

1. 2 試驗材料

供試甜櫻桃品種共18個，分別為2015年定植的1年生黑珍珠、拉賓斯、短枝一號、狀元紅、繡珠、怡珠、俄羅斯8號、明珠、斯坦勒、佳紅、薩米脫、砂蜜豆、金鼎紅、黑金、桑提娜、紅蜜、巨紅和布魯克斯，砧木均為吉塞拉6號。起壟寬行密植（2.0 m×5.0 m） ，當年統一定干高度為1.00 m，萌芽前對植株進行刻芽，整成紡錘樹形。

1. 3 試驗方法

1. 3. 1 試驗設計 2016年11月和2017年11月分別對18個品種甜櫻桃進行生長指標測定，每個品種重復5次。根據3年生甜櫻桃的生長狀況，選擇樹勢較好的13個品種，從每個品種的4株樹上采集新鮮無病蟲害外緣葉片混合，用冰袋儲存運輸到實驗室分成2份，一份用液氮速凍后置于-80 ℃保存，用于測定褪黑素含量，另一份在60 ℃烘箱內烘至恒重后用于測定硒含量。為探究不同甜櫻桃品種葉片中硒含量與褪黑素含量的關系，對13個甜櫻桃品種葉片的硒含量與褪黑素含量進行相關性分析。參照馬春花等（2006）的離體葉片浸沒法測定不同濃度六價硒（硒酸鈉）處理的布魯克斯葉片硒含量和褪黑素含量，并分析硒含量與褪黑素含量的相關性。

1. 3. 2 生長指標和花芽數測定 株高為用卷尺測量植株地面基部至莖尖的距離;地徑為用游標卡尺測量樹干離地面10.0 cm位置的直徑;分枝數是主干發出的枝條數;最長枝長度為用卷尺測量枝條基部至新梢頂端的距離;最長枝干徑為用游標卡尺測量離主干5 cm處的最長枝的直徑。花芽數由人工觀察計數。

1. 3. 3 硒和褪黑素含量測定 硒含量委托青島科標檢測研究院有限公司采用原子熒光光度法進行測定;褪黑素含量委托青島科標檢測研究院有限公司根據國家標準GB/T 5009.170—2003《保健食品中褪黑素含量的測定》進行測定。

1. 4 統計分析

試驗數據采用Origin 8.5進行線性相關性分析，以Excel 2016進行制圖。

2 結果與分析

2. 1 2年生甜櫻桃品種的生長指標

由表1可知，18個2年生甜櫻桃品種的平均株高194.5 cm，平均地徑28.8 mm，平均分枝數5個，平均最長枝長度109.5 cm，平均最長枝干徑15.7 mm。在株高方面，拉賓斯、紅蜜和布魯克斯較高，長勢良好;巨紅和短枝一號的株高較矮，長勢較差。在地徑方面，布魯克斯、砂蜜豆和拉賓斯較粗，長勢較強;怡珠、繡珠和巨紅較細，長勢較弱。紅蜜、布魯克斯和薩米脫的分枝數較多，易整形;繡珠只有2個分枝，不易整成紡錘形。在最長枝長度方面，拉賓斯、 黑金和紅蜜較長，怡珠和巨紅相對較短。在最長枝干徑方面，砂蜜豆、俄羅斯8號和薩米脫較粗，怡珠和巨紅較細。18個甜櫻桃品種的株高、地徑、分枝數、最長枝長度和最長枝干徑5個生長指標中任意4個參數值大于平均值的品種有9個，分別為拉賓斯、狀元紅、俄羅斯8號、明珠、斯坦勒、砂蜜豆、桑提娜、紅蜜和布魯克斯。說明以5個生長指標的任意4個參數值大于5個生長指標平均值為依據，這9個品種相對于其他品種更適宜在重慶地區推廣種植。

2. 2 3年生甜櫻桃品種的生長指標與花芽數量

由表2可知，18個3年生甜櫻桃品種的平均株高264.6 cm，平均地徑43.8 mm，平均分枝數8個，平均最長枝長度153.5 cm，平均最長枝干徑22.5 mm，平均花芽數69個。在株高方面，斯坦勒、紅蜜和佳紅的株高較高，長勢較好;桑提娜、明珠和巨紅的株高較矮，長勢較弱。在地徑方面，桑提娜、俄羅斯8號和斯坦勒的地徑較粗，長勢較強;黑金和繡珠的地徑較細，長勢較弱。紅蜜、布魯克斯和金鼎紅的分枝數較多，較易整成紡錘形;黑金和繡珠的分枝數較少，不易整成紡錘樹形。在最長枝長度方面，佳紅和斯坦勒較長，桑提娜、俄羅斯8號和巨紅較短。在最長枝干徑方面，黑珍珠較粗，巨紅和黑金較細。紅蜜的花芽數最多，布魯克斯次之，怡珠和短枝一號的花芽較多，黑珍珠和佳紅的花芽數較少，其他品種的花芽數居中。18個甜櫻桃品種的株高、地徑、分枝數、最長枝長度、最長枝干徑和花芽數6個指標中任意4個參數值大于平均值的品種有8個，分別為短枝一號、怡珠、俄羅斯8號、斯坦勒、薩米脫、砂蜜豆、紅蜜和布魯克斯，其中有5個品種與從2年生品種篩選出的品種重疊，分別為砂蜜豆、斯坦勒、俄羅斯8號、紅蜜和布魯克斯。說明以5個生長指標和花芽數中任意4個參數值大于6個指標平均值為依據，這8個品種比從2年生品種中篩選出的9個品種更適合在重慶地區種植，但其中的砂蜜豆和斯坦勒花芽數量偏少，不利于早投產。因此，篩選出短枝一號、怡珠、俄羅斯8號、薩米脫、紅蜜和布魯克斯為最適宜重慶地區種植的甜櫻桃品種。

2. 3 甜櫻桃品種的硒和褪黑素含量評價

從表3可看出，13個甜櫻桃品種葉片的硒含量差異較明顯（變幅為0.112～0.285 mg/kg），其中，含量較高的是薩米脫、繡珠和拉賓斯（分別為0.285、0.249和0.234 mg/kg），含量最低的是布魯克斯（0.112 mg/kg）。13個甜櫻桃品種的褪黑素含量變幅為4.82～21.18 mg/kg，其中，含量最高的是俄羅斯8號（21.18 mg/kg），其次為泰珠（19.32 mg/kg），金鼎紅和紅蜜的褪黑素含量較高（分別為16.61和15.62 mg/kg），明珠、桑提娜和布魯克斯的褪黑素含量較低（分別為7.39、6.27和4.82 mg/kg）。說明不同甜櫻桃品種對硒的吸收轉運能力存在差異，積累的褪黑素含量差異也較明顯。

2. 4 甜櫻桃葉片硒和褪黑素含量的相關性分析結果

對田間的13個甜櫻桃品種葉片硒含量與褪黑素含量進行相關性分析，結果表明，不同甜櫻桃品種的葉片硒含量與褪黑素含量呈正相關，但相關不顯著（P=0.17>0.05），擬合方程為y=46.9000x+3.2000（R2=0.1600）。說明不同甜櫻桃品種葉片吸收和轉運硒越多，其褪黑素含量積累就越高，進一步證實適量施用硒肥可提高甜櫻桃的褪黑素含量。

2. 5 甜櫻桃離體葉片硒含量與褪黑素含量的相關性分析結果

對不同濃度六價硒（硒酸鈉）處理布魯克斯品種離體葉片硒含量與褪黑素含量進行相關性分析，結果表明，其葉片硒含量與褪黑素含量呈顯著正相關（P=0.03<0.05），擬合方程為y=0.4973x+2.1117（R2=0.9572），說明同一甜櫻桃品種對硒的吸收和轉運能促進褪黑素的合成和積累，為富硒、高褪黑素甜櫻桃品種篩選與生產調控提供了參考依據。

3 討論

甜櫻桃屬于溫帶落葉果樹，對氣候因子要求極其嚴格。通過對比甜櫻桃適宜種植地區氣候指標與重慶氣候特征，發現重慶大部分地區屬于非適宜區，少數地區由于受日照、降雨等因子的影響屬于次適宜區（孫協平等，2016）。隨著甜櫻桃育種技術的發展、果樹的馴化和栽培管理技術的提升，南方溫暖地區引種的甜櫻桃品種已能開花結果并產生經濟效益（張才喜等，2013;崔冬冬等，2014;王磊等，2016）。重慶地區甜櫻桃種植面積雖然逐年增加，但僅少數地區初見經濟效益。不同甜櫻桃品種對生態環境條件要求存在明顯差異，選擇適合的甜櫻桃品種，既能提高經濟效益，又能促進休閑觀光農業發展（孫協平等，2016）。本研究分析18個甜櫻桃品種連續2年的生長指標和花芽數量，以5個生長指標中任意4個參數值大于平均值為依據篩選出長勢較好的2年生甜櫻桃品種9個，以5個生長指標及花芽數中任意4個參數值大于平均值為依據篩選出長勢較好的3年生甜櫻桃品種8個，其中篩選出的2年生品種與3年生品種僅有5個品種相同，說明僅靠1年的參數確定甜櫻桃的生長適應性存在一定風險，且相同品種中蜜豆和斯坦勒的花芽數偏少，不利于早投產。本研究結果表明，適宜重慶地區中高海拔地區種植的品種有6個，即短枝一號、怡珠、俄羅斯8號、薩米脫、紅蜜和布魯克斯，尤其是紅蜜和布魯克斯更適宜在重慶地區推廣種植，與王磊等（2014）研究發現紅蜜、布魯克斯和拉賓斯在上海地區坐果率高、品質佳及李勃等（2011）、張青等（2017）研究認為短枝一號、薩米脫、布魯克斯等品種在浙江引種中表現較好的觀點一致。

我國人體普遍缺硒（李金峰等，2016;穆婷婷等，2017;Ewa and Edyta，2017），需通過攝食富硒農產品適當補充。富硒土一般指土壤硒含量為0.400～3.000 mg/kg，中等土硒含量為0.200～0.400 mg/kg（Blazina et al.，2014）。本研究中，甜櫻桃基地土壤硒含量偏低（0.145 mg/kg），甜櫻桃對硒具有一定的吸收能力（葉片硒含量為0.112～0.285 mg/kg），但品種間差異較明顯，其中，薩米脫的硒含量最高，其次為繡珠和拉賓斯，而布魯克斯的硒含量最低，說明薩米脫、繡珠和拉賓斯對硒的吸收和轉運能力較強;不同品種甜櫻桃的褪黑素含量差異較明顯，與Gonzálezgómez等（2009）的研究結果相似，其中，俄羅斯8號的褪黑素含量最高（21.18 mg/kg），其次為繡珠和金鼎紅，而布魯克斯的含量最低（4.82 mg/kg）。本研究還發現，不同品種甜櫻桃的硒含量與褪黑素含量呈正相關，而通過單一品種離體葉片硒處理發現，布魯克斯葉片的硒含量與褪黑素含量呈極顯著正相關，即硒能顯著誘導褪黑素合成與積累，與李孟奇（2016）研究得到不同價態硒處理番茄幼苗均可顯著促進褪黑素合成的結果一致，但與孫協平等（2017）研究發現2.0 mg/L六價硒和四價硒處理田間甜櫻桃均降低其褪黑素含量的結果存在差異，表明目前對硒誘導甜櫻桃褪黑素合成的最佳處理方式尚不明確，有待深入探究。本研究僅從甜櫻桃的生長指標（株高、地徑、分枝數、最長枝長度和最長枝干徑）和花芽數量角度篩選適宜重慶地區生長的富硒和較高褪黑素含量甜櫻桃品種，今后還需進一步從果實品質和產量方面進行分析和篩選。

4 結論

適合重慶地區種植的甜櫻桃品種有6個，其中薩米脫、紅蜜和怡珠適合作為富硒甜櫻桃品種，俄羅斯8號、紅蜜、薩米脫和短枝一號可作為高褪黑素含量甜櫻桃品種推廣種植。

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（責任編輯 思利華）