范 凈，陳啟亮，楊曉平，張靖國(guó)，胡紅菊

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)茶葉研究所，武漢 430064；2.農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430064）

梨是中國(guó)第三大栽培果樹(shù)，栽培歷史有3 000多年，中國(guó)梨栽培面積、產(chǎn)量和出口量均居世界首位［1］。石細(xì)胞是木質(zhì)素在初生細(xì)胞壁上沉積并次生加厚而形成的厚壁組織細(xì)胞，梨果實(shí)石細(xì)胞分化過(guò)程具有細(xì)胞程序性死亡的特征［2］。石細(xì)胞是梨果實(shí)特有性狀，其含量直接影響梨果實(shí)的質(zhì)地、鮮食口感和加工品質(zhì)［3］，石細(xì)胞的含量還與果實(shí)的抗病擴(kuò)展能力呈正相關(guān)［4］。石細(xì)胞含量增多是目前栽培梨品質(zhì)下降的主要原因之一，比如庫(kù)爾勒香梨生產(chǎn)上出現(xiàn)的粗皮和青頭果等現(xiàn)象與石細(xì)胞含量增多有著密切的關(guān)系［5］，黃金梨果肉硬化的病果石細(xì)胞含量明顯高于正常果［6］。

中國(guó)是梨屬植物的起源中心，種質(zhì)資源豐富多樣。本研究在不同梨品種石細(xì)胞含量數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，篩選出石細(xì)胞含量極少和極多的特異資源，以備梨果實(shí)品質(zhì)改良的品種選育、遺傳群體構(gòu)建和木質(zhì)素合成代謝研究等應(yīng)用，提高種質(zhì)資源的利用效率。

1 材料與方法

1.1 材料

853 份不同品種的梨果實(shí)取自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)茶葉研究所國(guó)家果樹(shù)種質(zhì)武昌砂梨圃，梨樹(shù)為管理水平一致的8～12 年生健壯樹(shù)。石細(xì)胞含量測(cè)定在2015—2019 年完成，每個(gè)品種從梨樹(shù)不同方位取成熟果實(shí)10 個(gè)，采用四分法每份樣品取梨果肉90～110 g 于-20 ℃冷凍，每個(gè)品種至少3 次重復(fù)。

1.2 石細(xì)胞含量檢測(cè)

石細(xì)胞含量按聶繼云等［7］的方法測(cè)定。梨果肉-20 ℃冷凍24 h 后在榨汁機(jī)中攪拌成果汁，加水靜置倒出上層懸浮物，漂洗4 次，下層石細(xì)胞經(jīng)濾紙過(guò)濾收集后置烘箱70 ℃烘3 h，稱量干燥石細(xì)胞。石細(xì)胞含量=稱量的石細(xì)胞質(zhì)量（g）/每份樣品實(shí)際果肉質(zhì)量（g）×100%。采用Excel 2010 和SPSS 21.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析平均值、最大值、最小值、變異系數(shù)和分布頻次。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同梨品種果肉石細(xì)胞含量的分布情況

853 份梨果肉中平均石細(xì)胞含量為0.043%～4.764%，平均值為0.812%，變異系數(shù)為68.72%，中位數(shù)0.694%，60.49% 的種質(zhì)資源石細(xì)胞含量集中在0.30%～1.00% 之間。分布圖顯示853 份梨石細(xì)胞含量呈正偏態(tài)分布，偏度為1.934（圖1）。

圖1 梨果肉石細(xì)胞含量多樣性分布

2.2 石細(xì)胞含量極少和極多種質(zhì)資源

根據(jù)853 份梨果肉平均石細(xì)胞含量的分布情況及果實(shí)質(zhì)地評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，篩選出石細(xì)胞含量小于0.1%的種質(zhì)資源17 份，其中國(guó)內(nèi)選育品種（品系）8 份，國(guó)外引入品種8 份，地方品種1 份（表1）。石細(xì)胞含量大于2.5% 的種質(zhì)資源10 份，全部為地方品種，其中來(lái)自湖北省3 份，湖南省、四川省和貴州省各有2 份，云南省1 份（表2）。

表1 梨果肉石細(xì)胞含量極少資源

3 小結(jié)與討論

木質(zhì)素是構(gòu)成石細(xì)胞的主要成份，木質(zhì)素合成代謝的前體是各種酸類物質(zhì)，石細(xì)胞含量與果實(shí)酸含量呈正相關(guān)［8］。選育工作者培育新品種選擇石細(xì)胞含量少的資源做親本有利于培育肉質(zhì)細(xì)嫩、酸含量低的高品質(zhì)新品種，比如以日本品種幸水為親本培育的第一代雜交品種豐水、翠冠、多摩、秋榮等優(yōu)良品種，而以豐水、翠冠等品種為親本培育具有幸水親緣關(guān)系的第二代雜交品種日光、蘇翠1 號(hào)、新一、金晶等品種石細(xì)胞含量也相對(duì)較低。

不同石細(xì)胞含量梨種質(zhì)資源可用于梨果實(shí)中木質(zhì)素代謝調(diào)控和果實(shí)抗病機(jī)理研究中，Xue 等［9］對(duì)石細(xì)胞含量低和高極端資源基因組重測(cè)序發(fā)現(xiàn)調(diào)控木質(zhì)素合成相關(guān)漆酶（LAC）基因的調(diào)控因子miR397a啟動(dòng)子區(qū)有4 個(gè)SNP（單核苷酸突變）位點(diǎn)與石細(xì)胞含量密切相關(guān)。趙梅等［4］對(duì)101 份梨果實(shí)的炭疽病菌和輪紋病菌抗擴(kuò)展能力評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)果肉中石細(xì)胞含量與抗擴(kuò)展能力呈正相關(guān)，但是梨果肉木質(zhì)素含量與抗擴(kuò)展能力相關(guān)性不明顯。

表2 梨果肉石細(xì)胞含量極多資源

石細(xì)胞含量少的種質(zhì)資源可作為核心親本應(yīng)用于梨優(yōu)良新品種的選育，石細(xì)胞含量極少和石細(xì)胞含量極多的特異資源群體可作為材料基礎(chǔ)支持石細(xì)胞形成基因挖掘和代謝機(jī)理解析的研究。