摘 要： 為研究橘紅心黃瓜果實類胡蘿卜素積累過程及變化規(guī)律，以橘紅心水果黃瓜和旱黃瓜為研究對象，以與其生長習性類似的普通黃瓜為對照，利用分光光度計法對上述材料的類胡蘿卜素含量分別進行測定，并利用RHS植物比色卡對各材料瓤色進行比較分析。試驗結(jié)果表明，不同黃瓜材料的類胡蘿卜素含量存在顯著差異。其中材料‘JHH-3在果實發(fā)育40 d時類胡蘿卜素質(zhì)量分數(shù)高達252.95 mg·L-1，而從果實瓤色看，當果實發(fā)育40 d時材料‘JHS-1和‘JHH-3瓤色最深，說明黃瓜果實瓤色與類胡蘿卜素含量存在正相關(guān)。而在眾多材料中材料‘JHS-3轉(zhuǎn)色最早，材料‘JHS-1次之。

關(guān)鍵詞： 黃瓜；橘紅心；果實； 類胡蘿卜素

Abstract： The orange flesh fruit cucumber and dry land cucumber were used as the materials to investigate the accumulation and variation of Carotenoids in orange flesh cucumber fruit. Common cucumber with the similar growth habit was used as control， carotenoid contents were determined by spectrophotography， the flesh color was compared by RHS color card. The results showed that carotenoid contents were significantly different among the different kinds of cucumber. 40 d after bloom， the carotenoid content was up to 252.95 mg·L-1 in ‘JHH-3 fruit， and the flesh color was darkest in ‘JHS-1 and ‘JHH-3， which indicated that the flesh color of cucumber was positively correlated with carotenoid content. ‘JHS-3 appeared the earliest coloring stage， followed by ‘JHS-1.

Key words： Cucumber； Orange flesh； Fruit； Carotenoid

橘紅心黃瓜是由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院園藝分院獨家育成的黃瓜新品系[1]，該品系果實中心橘紅色，果肉細膩，味道清香，口感可與水果相媲美，橘紅心性狀為單基因控制[2]。在營養(yǎng)品質(zhì)方面，橘紅心黃瓜富含類胡蘿卜素、維生素C等多種營養(yǎng)成分，嫩果期外觀商品性極佳，成熟后果實從果肉到胎座均為橙黃色。能夠呈現(xiàn)如此獨特的性狀，主要是由于果實成熟過程中類胡蘿卜素的大量積累。

類胡蘿卜素（carotenoids）是廣泛存在于自然界的一類脂溶性色素[3]，其功能為吸收和傳遞光能，保護葉綠素。目前已發(fā)現(xiàn) 600多種天然類胡蘿卜素，絕大多數(shù)呈現(xiàn)絢麗多彩的顏色[4-5]。類胡蘿卜素具有廣泛的生物功能，對人體健康起著重要作用，能夠增強機體免疫力，有效抑制多種疾病的發(fā)生[6-8]。近年來，人們對類胡蘿卜素的需求量逐漸增大，雖然可以通過化學合成進行商業(yè)化生產(chǎn)，有試驗證明，化學合成的類胡蘿卜素對人體健康沒有負面影響，但目前尚未清楚是否具有其他副作用[9-11]。因此，天然類胡蘿卜素受到人們的極大重視。橘紅心黃瓜含有大量的天然類胡蘿卜素，是補充類胡蘿卜素的佳品。但由于橘紅心黃瓜剛剛培育成功，對其研究僅停留在品種抗性和產(chǎn)量上，對橘紅心黃瓜中類胡蘿卜素積累與變化情況尚未有明確的研究與解釋，同時對其果實中其他營養(yǎng)成分的變化規(guī)律也沒有明確的研究[12]。更為關(guān)鍵的是，在現(xiàn)有材料中，瓤色變橘紅這一優(yōu)良性狀僅在果實成熟后才表現(xiàn)出來，而在嫩果期，其果肉顏色與普通黃瓜無異。因此，筆者以橘紅心黃瓜為試驗材料，以普通黃瓜為對照，研究黃瓜在坐果后果實類胡蘿卜素的積累過程以及變化規(guī)律，研究在轉(zhuǎn)色前到轉(zhuǎn)色后類胡蘿卜素的積累過程，以期為橘紅心黃瓜品質(zhì)育種和品質(zhì)鑒定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

橘紅心旱黃瓜3份（代號分別為：‘JHH-1‘JHH-2‘JHH-3），橘紅心水果黃瓜5份（代號分別為：‘JHS-1‘JHS-2‘JHS-3‘JHS-4‘JHS-5），并以生長習性和性狀較接近的普通旱黃瓜（‘L-31）和普通水果黃瓜（‘13L-89）為對照。以上黃瓜材料由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院園藝分院提供。該品系植株以主蔓結(jié)瓜為主，長勢強，無刺，嫩果皮色為綠色，質(zhì)較密，商品瓜成熟時瓤色為橘紅色，耐貯運；抗霜霉病、枯萎??；667 m2產(chǎn)量在5 000 kg左右，適合溫室栽培。

1.2 方法

材料采用直播的方式于2014年10月中旬播種于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院園藝分院溫室內(nèi)，每份材料24株，設(shè)3次重復。在黃瓜生長過程中分別對每個材料內(nèi)每一個瓜的坐果時間進行標注。在試驗過程中，每個材料取生長勢基本一致、坐果時間接近、結(jié)果節(jié)位相近的果實進行測定。在果實達到商品果至果實成熟期間（坐果后10～40 d），對果實類胡蘿卜素進行測定，并在果實成熟期對各材料果肉和胎座分別進行類胡蘿卜素含量的測定；同時利用比色卡（英國皇家園林協(xié)會RHS植物比色卡）比較果實瓤色，是GB/T 19557.1-2004《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南總則》規(guī)定的記錄目測性狀顏色數(shù)據(jù)普遍采用的方法。endprint

類胡蘿卜素含量測定：將樣品放至搗碎機搗碎后，用紗布擠汁。用移液管吸取20 mL樣品汁液置于50 mL燒杯中。在燒杯中加入3 g石英砂，搖動后用布氏漏斗過濾（布氏漏斗預先鋪有無灰濾紙，上鋪有2 g石英砂），然后再用5 mL蒸餾水沖洗濾渣3次。在250 mL的分液漏斗中倒入濾液，再加入20 mL萃取劑，振搖后靜置，收集下部分有機相，再用20 mL萃取劑提取2次，將3次萃取所得有機相合并，用萃取劑定容至100 mL。在（440±10）nm波長下測定提取液的最大吸光度A。類胡蘿卜素總量用μg·g-1表示，按下式計算：類胡蘿卜素（μg·g-1）=A×20。式中：A為測定的最大吸光度； 20為換算系數(shù)。該計算公式是以公認的類胡蘿卜素分子平均吸收系數(shù)250為依據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

測定的數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同黃瓜材料各時期果實瓤色比較

如表1所示，不同黃瓜各時期果實瓤色存在較大差異，其中坐果后10 d果實已經(jīng)達到商品果標準，此時果實瓤色差異不大，均為綠色或淡綠色；坐果后20 d果實瓤色開始發(fā)生變化，其中材料‘JHS-1‘JHS-3果實瓤色由綠色轉(zhuǎn)為黃白色，其他材料由綠色轉(zhuǎn)為白綠色；坐果后30 d果實瓤色除‘JHS-1‘JHS-3外，‘JHH-3也逐漸向橘黃色轉(zhuǎn)變，而‘JHS-4‘JHH-2‘L-31‘13L-89則逐漸轉(zhuǎn)為白色，其他材料變?yōu)辄S白色；坐果后40 d，‘JHS-1‘JHS-3‘JHH-3果實瓤色全部轉(zhuǎn)為橘紅色。

2.2 不同黃瓜材料各時期果實類胡蘿卜素含量

如表2所示，不同黃瓜材料各時期果實類胡蘿卜素含量存在一定差異，坐果后10 d，黃瓜果實達到商品果標準，可以采收，而此時‘JHS-3類胡蘿卜素含量高于‘JHS-1且顯著高于其他材料，而2個對照材料類胡蘿卜素含量顯著低于其他材料；坐果后20 d，果實類胡蘿卜素含量呈上升趨勢，‘JHS-1顯著高于其他材料，而2個對照顯著低于其他材料，此時材料‘JHS-3‘JHH-3類胡蘿卜素含量分別增加169.11%、190.70%；坐果后30 d，類胡蘿卜素含量急速上升，‘JHS-1顯著高于其他材料，2個對照材料的含量增加不多，顯著低于其他材料；坐果后40 d，各材料類胡蘿卜素含量仍逐漸升高，其中‘JHS-1顯著高于其他材料，‘JHH-2和2個對照顯著低于其他材料。由此可見，當黃瓜長至30 d以后類胡蘿卜素含量增加的速度逐漸減慢，橘紅心黃瓜與對照相比，類胡蘿卜素含量快速上升。

3 討論與結(jié)論

類胡蘿卜素含量是決定蔬菜、水果營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標。普通黃瓜中缺少高類胡蘿卜素含量的種質(zhì)資源，因而相關(guān)方面的研究報道較少[13]。類胡蘿卜素中的β-胡蘿卜素是合成維生素A的前體，具有抗癌和提高免疫力等功效，而在普通黃瓜中的含量極低[3]。據(jù)已公布數(shù)據(jù)，每100 g黃瓜中含有9 mg維生素C、2.9 g碳水化合物、90 μg類胡蘿卜素[14]。

本試驗研究結(jié)果表明，在黃瓜坐果后10～20 d，橘紅心黃瓜與普通黃瓜果實類胡蘿卜素含量相差不大，但從坐果后20～30 d開始，橘紅心黃瓜材料‘JHS-1‘JHS-2‘JHS-3‘JHH-3果實類胡蘿卜素含量增長迅速，而各黃瓜材料長至30 d后類胡蘿卜素提升速度逐漸減慢。最終，橘紅心黃瓜老熟果實中類胡蘿卜素含量均顯著高于普通黃瓜中類胡蘿卜素含量。

不同黃瓜材料類胡蘿卜素含量存在差異。其中‘JHS-1在果實發(fā)育40 d時類胡蘿卜素含量高達252.95 mg·L-1，而從果實瓤色看，當果實發(fā)育40 d時，‘JHS-1和‘JHH-3瓤色最深，說明黃瓜果實瓤色與果實中類胡蘿卜素含量呈正相關(guān)。而在各試驗材料中，‘JHS-3轉(zhuǎn)色最早，材料‘JHS-1次之。

參考文獻

[1] 劉劍輝.橘紅心迷你黃瓜的選育[J].北方園藝，2009（3）：95-96.

[2] 劉劍輝，李巖，劉思宇.橘紅心黃瓜果實顏色遺傳規(guī)律研究[J].中國林副特產(chǎn)，2015（2）：20-23.

[3] 沈鏑，李錫香，方智遠，等.不同類型西雙版納黃瓜果實成熟期營養(yǎng)成分分析[J].植物遺傳資源學報，2009，10（4）：594-598.

[4] 劉滌，胡之壁.植物類異戊二烯生物合成途徑的調(diào)節(jié)[J].植物生理學通訊，1998，34（1）：1-9.

[5] 王淑芬.心里美蘿卜色素合成規(guī)律研究及蘿卜花青素調(diào)節(jié)基因的克隆[D].山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2006.

[6] 史慶馨，聶凱，張軍民，等.球色對大白菜VC和可溶性固形物分布的影響[J].北方園藝.2011（7）：38-40.

[7] 侯鋒，呂淑珍，馬行華.我國黃瓜品種選育進展概況[J].天津農(nóng)林科技，1993（3）：30-32.

[8] MOEHS C P，TIAN L ，OSTERYOUNG K W，et al.Analysis of carotenoid biosynthetic gene expression during marigold petal development[J]. Plant Molecular Biology，2001，45（3）：281-293.

[9] 張振賢，程智慧.高級蔬菜生理學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2008：24-25.

[10] CHAPPELL J.Biochemistry and molecular biology of the isoprenoid biosynthetic pathway in Plants[J].Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology，1995，46（1）：521-547.

[11] 李光，付海鵬，杜勝利.我國黃瓜新品種應(yīng)用和良種生產(chǎn)現(xiàn)狀[J].長江蔬菜，2007（1）：30-32.

[12] 史慶馨，聶凱，方明，等.桔紅心大白菜及其近等基因系生長發(fā)育過程中胡蘿卜素含量變化規(guī)律初探[J].北方園藝，2011（3）：39-40.

[13] 沈鏑，方智遠，李錫香，等.黃瓜果肉色的遺傳分析[J].植物遺傳資源學報，2011，12（2）：216-222.

[14] 中國疾病預防控制中心營養(yǎng)與食品安全所.中國食物成分表（2002）[M].北京：北京大學醫(yī)學出版社，2002.endprint