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指標間的差異性,并采用模糊數學的隸屬函數法對綜合營養指標進行評價,篩選出綜合品質優異的種質,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,小區面積5 m2,行株距55 cm×35 cm,每小區定植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。依據辣、甜椒不同用途及消費需求,測定果實主要營養及風味指標。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。可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定,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據的變異度進行分析。變異系數(CV)=(標準差/平均值)×100%。種質資源營養品質的比較采用模糊數學隸屬函數法進行綜合評價。隸屬函數值計算公式:Zij=(Xij-Xi min)/(Xi max-Xi min),計算各種質單一營養品質指標的隸屬函數值后再求各種質的平均隸屬函數值[5]。其中Zij表示i種質j指標的品質隸屬函數值;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),變異系數為45.1%,變異系數較小。辣椒可溶性糖含量的變化幅度為78.3~660.6 mg/kg(FW),變異系數為35.8%,變異系數較小。
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25.57%。可溶性蛋白含量的變化幅度為59.7~182.3 mg/kg(FW),變異系數為25.77%。可溶性糖含量的變化幅度為92.8~511.1 mg/kg(FW),變異系數為19.13%,變異系數較小。

表2 不同甜椒種質資源品質及變異系數比較
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,變異系數為34.4%。可溶性糖含量與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。
蔬菜營養品質需要多個指標的綜合評價。研究中可以應用模糊數學的平均隸屬函數值大小表示其相對優劣。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值進行比較。平均隸屬函數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值在 0.057~0.696,差值為0.639,以平均隸屬函數差值的60%以上為優異種質資源,40%~60%為良種種質資源[6-7]。篩選得到辣椒優異種質資源(平均隸屬函數在0.440以上)2份,排名最高的為951-4C,平均隸屬函數值為0.696,第2位的為91536A,平均隸屬函數值為0.681;良種種質(平均隸屬函數在 0.313~0.440)12份,平均隸屬函數值從大到小順序為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,篩選得到甜椒優異種質資源(平均隸屬函數在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、辣椒素含量等營養指標進行了測定及數據分析,以期選育出營養品質優異的種質資源,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異種質資源。甜椒4項指標變異系數在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,采用模糊數學隸屬函數法綜合評價不同辣(甜)椒種質的營養品質。數值越高,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指標進行綜合評價,篩選出辣椒優質種質資源2份,分別為951-4C和91536A;甜椒篩選出優異種質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)椒營養物質含量變化,與不同栽培措施、環境氣候、取樣時間等均有密切關系;因此,要選育優異品質的種質資源,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。