孫 陽,慈志娟,劉振盼,盧立媛,劉廣平,陳喜忠,李仁浩,尤文忠
(1 遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所,大連 116031)(2 山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院)
軟棗獼猴桃(Actinidia arguta)又稱軟棗子、藤棗、獼猴梨、奇異莓,是原產(chǎn)于我國的分布最廣泛的野生果樹之一,是獼猴桃屬軟棗獼猴桃種的落葉藤本植物[1]。成熟的軟棗獼猴桃果實表面光滑,皮薄多汁,整果可食,果肉細(xì)膩,香氣濃郁。軟棗獼猴桃不僅營養(yǎng)價值極高,富含維生素、花色苷及多種氨基酸、礦質(zhì)元素[2],而且具有極高的藥用價值,可抗菌、解熱、抗腫瘤、降血糖等,是藥食兩用的水果[3]。軟棗獼猴桃可鮮食,也可加工成果酒、果汁、果脯等,受到消費者的喜愛,目前已在遼寧、山東、浙江、貴州、河南等地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化栽培[4]。
隨著人們對軟棗獼猴桃關(guān)注度的提高,選擇優(yōu)良的軟棗獼猴桃野生資源進(jìn)行馴化,篩選出品質(zhì)優(yōu)異的新品種,對軟棗獼猴桃商業(yè)化栽培品種的選育具有重要意義。本課題組經(jīng)過11 年的連續(xù)觀察、嫁接和區(qū)域試驗,篩選出2 個軟棗獼猴桃新品種—美觀圓潤、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、果實成熟期晚的‘秋蜜’和口感較好、果個大的‘綠巨人’。香氣成分是構(gòu)成軟棗獼猴桃鮮食和加工品質(zhì)的典型因素,也是消費者購買軟棗獼猴桃時的一個重要的評價指標(biāo),能夠直觀體現(xiàn)出品種特性和差異。因此,本試驗分析了‘秋蜜’‘綠巨人’2 個新品種和常規(guī)品種‘庫庫瓦’‘龍成二號’的果實品質(zhì)、香氣組分的差異,旨在為軟棗獼猴桃優(yōu)新資源評價及推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。
試驗于2018 年1 月至2020 年11 月在遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所大連松木島科研基地進(jìn)行。在軟棗獼猴桃果實成熟期采樣,品種分別為‘秋蜜’‘綠巨人’‘庫庫瓦’和‘龍成二號’。采樣樹5 年生,每個樣本隨機(jī)選取5 株,選擇果個均勻一致、沒有損傷、無病蟲害、受光程度相同的果實,每個品種取100 個果實,用自來水、去離子水清洗后,進(jìn)行各種指標(biāo)的測定。
1.2.1 常規(guī)果實品質(zhì)指標(biāo)的測定
在遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所實驗室進(jìn)行常規(guī)果實品質(zhì)指標(biāo)的測定。分別采用酸堿滴定法(GB/T 12456—2008)、3,5-二硝基水楊酸比色法(NY/T 2742—2015)、2,6-二氯靛酚滴定法(GB 5009.86—2016)測定可滴定酸、可溶性糖、維生素C 含量。數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計和方差分析。
1.2.2 香氣物質(zhì)的測定
采用頂空萃取結(jié)合氣相質(zhì)譜聯(lián)用法測定,儀器為Agilent 7890A/5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。
樣品前處理:采用四分法取樣,取100 g 樣品用榨汁機(jī)破碎后勻漿,稱10 g 勻漿于20 mL 頂空瓶中,加入1 g 氯化鈉和5 μL 的0.4 g/L 3-壬酮,壓蓋器密封,-80 ℃保存待測。
頂空萃?。簶悠菲?0 ℃水浴恒溫平衡10 min,將50/30 μm PDMS/CAR/DVB 固相微萃取頭插入樣品瓶頂空部分,40 ℃水浴30 min 進(jìn)行萃取。
GC-MS 測定條件:色譜柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣為高純度氦氣,流速為1.3 mL/min。手動進(jìn)樣,不分流模式。進(jìn)樣口溫度250 ℃。柱溫升溫程序:初始40 ℃,保持3 min,以3 ℃/min 的速度升溫至140 ℃;以10 ℃/min 的速度升溫至240 ℃,保持3 min。質(zhì)譜接口溫度250 ℃,離子源溫度230 ℃,全掃描模式,掃描范圍40~550 amu。
數(shù)據(jù)分析使用系統(tǒng)自帶的色譜工作站,譜庫選擇NIST 11 標(biāo)準(zhǔn)譜庫。采用內(nèi)標(biāo)法對香氣成分進(jìn)行定量分析,物質(zhì)的含量以3-壬酮的量表示。
由表1 可見,‘綠巨人’的單果重顯著高于其他品種,達(dá)到37.13 g,比‘庫庫瓦’重342.02%,比‘龍成二號’重38.03%;‘庫庫瓦’的可滴定酸含量(2.04%)和維生素C 含量(2 618.8 mg/kg)在4 個品種中最高,且與其他品種差異顯著,可滴定酸、維生素C 含量分別比‘秋蜜’高155.00%和148.25%;‘秋蜜’的可滴定酸、可溶性糖、維生素C 含量在4 個品種中均最低,除可溶性糖含量與‘庫庫瓦’差異不顯著外,其他2 個指標(biāo)均顯著低于其他品種;‘龍成二號’的可溶性糖含量顯著高于其他品種,分別比‘秋蜜’‘庫庫瓦’‘綠巨人’高26.87%、25.96%和11.55%。
表1 4 個軟棗獼猴桃品種常規(guī)果實品質(zhì)
如表2 所示,不同軟棗獼猴桃品種香氣物質(zhì)種類和含量都存在明顯差異。共檢測到醇類、醛類、酯類、酮類、烯類、其他類等六大類香氣物質(zhì)?!锩邸姆枷阄镔|(zhì)種類最多,達(dá)29 種,‘綠巨人’21種,‘庫庫瓦’16 種,‘龍成二號’23 種。4 個品種中,‘綠巨人’和‘龍成二號’酯類物質(zhì)種類均為7種,也是這2 個品種中種類最多的香氣物質(zhì);‘秋蜜’烯類物質(zhì)含量最多,達(dá)9 種;此外,還從‘秋蜜’中檢測到8 種醛類物質(zhì),是4 個品種中醛類物質(zhì)含量最高的品種;僅在‘庫庫瓦’中檢測到1 種酮類物質(zhì)。
表2 4 個軟棗獼猴桃品種香氣物質(zhì)種類
香氣物質(zhì)含量方面,‘綠巨人’和‘龍成二號’香氣物質(zhì)含量均超過2 000 ng/g,‘綠巨人’總量最高,為2 379.93 ng/g,‘龍成二號’次之,為2 078.58 ng/g,‘秋蜜’達(dá)到1 879.24 ng/g,但‘庫庫瓦’的香氣物質(zhì)含量較低,為1 040.17 ng/g。‘秋蜜’‘庫庫瓦’和‘綠巨人’均以醛類物質(zhì)含量最高,‘秋蜜’為1 510.73 ng/g,‘庫庫瓦’為959.14 ng/g,‘綠巨人’為943.78 ng/g;‘龍成二號’則以酯類物質(zhì)含量最高,為1 474.80 ng/g(表2)。
從圖1 中4 個軟棗獼猴桃品種香氣物質(zhì)含量占比可見,醛類、酯類在4 個品種中占比較高?!锩邸╊愇镔|(zhì)占比為80.39%,烯類和醇類占比次之;‘綠巨人’醛類物質(zhì)占比為39.66%,其次為酯類,占比達(dá)38.01%;‘庫庫瓦’醛類物質(zhì)占比在4 個品種中最高,達(dá)92.21%,占比次高的為其他類物質(zhì);‘龍成二號’占比最高的為酯類物質(zhì),為70.95%,次高為醛類物質(zhì)。4 個品種中醇類物質(zhì)的占比為1.04%~5.87%,‘秋蜜’醇類物質(zhì)占比最高,為5.87%,‘庫庫瓦’醇類物質(zhì)占比最低;酮類物質(zhì)僅存在于‘庫庫瓦’中,占比為1.10%。
圖1 4 個軟棗獼猴桃品種中檢測出的香氣物質(zhì)占比
由表3 可見,共測得六大類41 種化合物,包括10 種酯類、6種醇類、8 種醛類、11 種烯類、1種酮類和5 種其他類香氣物質(zhì)。4 個品種共有的成分有1 種酯類、3 種醛類、2 種烯類和2 種其他類,包括苯甲酸乙酯、反式-2-己烯醛、壬醛、反-2-辛烯醛、α-異松油烯、d-檸檬烯、鄰異丙基苯甲烷和甲氧基苯肟?!锩邸泻枯^多的香氣物質(zhì)依次為反式-2-己烯醛、乙醛、α-異松油烯、3-辛醇、1-辛烯-3-醇;‘庫庫瓦’中含量較多的香氣物質(zhì)包括反式-2-己烯醛、乙醛、甲氧基苯肟和6-甲基-5-庚烯-2-酮;‘綠巨人’中含量較多的香氣物質(zhì)包括反式-2-己烯醛、丁酸乙酯、α-異松油烯;‘龍成二號’中含量較多的香氣物質(zhì)包括丁酸乙酯、苯甲酸乙酯、反式-2-己烯醛和α-異松油烯。
同一種香氣物質(zhì)在不同品種中的含量存在明顯差異,如反式-2-己烯醛在4 個品種中含量均較高,在‘秋蜜’中達(dá)到1 140.83 ng/g,在‘綠巨人’中達(dá)到927.28 ng/g,在‘庫庫瓦’‘龍成二號’中分別為664.72、304.07 ng/g。苯甲酸乙酯在‘龍成二號’中含量為620.53 ng/g,在‘綠巨人’中含量為66.75 ng/g,在‘秋蜜’和‘庫庫瓦’中含量僅為2.28、3.82 ng/g。不同品種均檢測出獨有的香氣物質(zhì),‘秋蜜’獨有的香氣物質(zhì)以烯類為主,在4 個品種中種類最多,包括辛酸甲酯、2-月桂烯醛、4,8-二甲基-1,7-壬二烯、3-甲基-6-(1-甲基亞乙基)-環(huán)己烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3-蒈烯、3-羥基壬烷和十二烷;‘庫庫瓦’中只檢測到1 種獨特的香氣物質(zhì)6-甲基-5-庚烯-2-酮;‘綠巨人’獨有的香氣物質(zhì)包括辛酸乙酯、丁酸甲酯、1,5-己二烯-3-醇;‘龍成二號’獨有的香氣物質(zhì)有乙酸乙酯、桉樹醇、4-蒈烯和十一烷(表3)。
野生果樹是重要的生物資源,具有極高的開發(fā)價值,它不僅遺傳多樣性豐富,而且具備抗逆、抗病蟲等很多優(yōu)良特性,是品質(zhì)與抗逆育種的珍貴基因庫[5]。陳學(xué)森等從新疆野生櫻桃李自然雜交實生苗中選育出‘森果佳人’[6]和‘森果紅露’[7]2 個大果型新品種,實現(xiàn)了野生櫻桃李資源的品種化[5]。董星光等對我國野生山梨、地方品種秋子梨的光合特征以及葉片形態(tài)指標(biāo)等進(jìn)行了研究,結(jié)果表明山梨光合及水分利用率顯著強(qiáng)于秋子梨[8]。曲艷華等研究了野生新疆桃的抗性,認(rèn)為野生桃是優(yōu)良的抗酸堿型砧木樹種和抗酸堿鹽型種質(zhì)資源[9]。本試驗結(jié)果表明,4 個軟棗獼猴桃品種間果實品質(zhì)差異性表現(xiàn)明顯,‘綠巨人’果個最大,且顯著高于其他品種,因此‘綠巨人’可以作為篩選大果型軟棗獼猴桃的良好材料。
表3 4 個軟棗獼猴桃品種香氣物質(zhì)單體組分及含量
辛廣等從圓軟棗獼猴桃果實中檢測出含量最多的是1-甲基-4-(1-甲基亞乙基)環(huán)乙烯,烯烴占51.72%[1]。楊明非等[10]檢測到軟棗獼猴桃果實中主要成分是丁酸乙酯,相對含量高達(dá)86.89%。Garcia等[11]認(rèn)為軟棗獼猴桃含量最多的成分是醇類、萜類和苯類。本試驗的檢測結(jié)果與上述結(jié)果均不同,試驗測得‘秋蜜’‘綠巨人’‘庫庫瓦’的醛類物質(zhì)在所測的香氣成分中占比最高,酯類是‘龍成二號’中占比最多的香氣物質(zhì)。不同品種均檢測出了獨有的香氣物質(zhì),如‘秋蜜’中測得辛酸甲酯、2-月桂烯醛、4,8-二甲基-1,7-壬二烯等,‘庫庫瓦’檢測到6-甲基-5-庚烯-2-酮1 種獨特的香氣物質(zhì),‘綠巨人’獨有的香氣物質(zhì)包括辛酸乙酯、丁酸甲酯、1,5-己二烯-3-醇,‘龍成二號’獨有的香氣成分有乙酸乙酯、桉樹醇、4-蒈烯等。這也驗證了前人的觀點,品種是決定果實品質(zhì)的重要因素,決定果實的營養(yǎng)物質(zhì)組成和含量[12]。此外,本試驗結(jié)果顯示,‘秋蜜’中檢測到的香氣成分種類最多,且以醛類物質(zhì)為主,其中反式-2-己烯醛的含量是‘庫庫瓦’檢出量的1.72 倍、‘龍成二號’檢出量的3.75 倍。由于反式-2-己烯醛是一種天然的防腐殺菌劑,對抑制黃曲霉菌、草莓炭疽病菌的菌絲生長、擴(kuò)展青霉生長及展青霉素的產(chǎn)生均具有很好的作用[13-15]。擴(kuò)展青霉是一種極易引起獼猴桃腐敗變質(zhì)的常見霉菌[15],因此,可以考慮充分利用‘秋蜜’富含反式-2-己烯醛這一優(yōu)勢,拓寬軟棗獼猴桃抗病品種的篩選途徑,協(xié)同提升軟棗獼猴桃品質(zhì)。