戶金鴿,白世踐

(新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所,新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意義】無核白葡萄(Thompson Seedless)屬歐亞東方品種群,中晚熟品種,是一個以制干為主的多用途優(yōu)良葡萄品種[1]。新疆吐魯番是無核白葡萄的主產(chǎn)區(qū),2017年吐魯番葡萄栽培面積約36 808 hm2,其中大部分為無核白葡萄[2]。篩選出豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的無核白株系對優(yōu)良無核白芽變系的尋求既能鮮食又適宜晾制綠色葡萄干有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】芽變是體細胞突變的一種,即體細胞在芽的分生組織細胞中發(fā)生突變并經(jīng)過萌發(fā)長成枝條,其性狀表現(xiàn)不同于原類型的現(xiàn)象[3]。葡萄是最易產(chǎn)生芽變的果樹,也是通過芽變選育品種最多的一類果樹。近幾年,國內(nèi)通過無性系選育的葡萄品種達十多個,紅旗特早玫瑰、早紅珍珠、瑞峰無核、戶太9號、戶太10號、紫地球等。戶太8號是陜西省戶縣葡萄研究所利用奧林匹亞葡萄芽變選育的優(yōu)良葡萄新品種,是目前國內(nèi)優(yōu)秀的鮮食葡萄品種之一[4]。魏靈珠等[5]選育出宇選1號是浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所和浙江樂清市聯(lián)宇葡萄研究所從巨峰芽變選育的四倍體葡萄新品種。20世紀(jì)50年代末,新疆鄯善縣漢墩發(fā)現(xiàn)了無核白芽變系長無核白。1964年從芽變株上剪條育苗,1983年在新疆葡萄瓜果開發(fā)研究中心(新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所)育苗定植800余株(2 668 m2),1984年經(jīng)鑒定根尖染色體為2n=38[6]。早期發(fā)現(xiàn)吐魯番葡萄長穗型變異,平均果穗長37 cm[7]。2000年新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第十三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所開始選育大粒無核白葡萄新品種,2012年選育出無核葡萄新品種新葡7號,新葡7號是葡萄品種無核白大粒芽變。蔣迪軍等[8]對白芽變系的大粒無核白和長粒無核白進行開花生物學(xué)特性的觀察發(fā)現(xiàn),大粒無核白系無核白的同源四倍體變異子房較無核白大,呈廣圓錐形到球形,長粒無核白呈窄圓錐形。牛建新等[9]對無核白葡萄及其芽變品種進行過氧化物同工酶的研究發(fā)現(xiàn),長粒無核白是源于無核白的芽變品種,長粒無核白是因為基因發(fā)生突變,在果實的外觀上表現(xiàn)為果粒變長變大。閆鵬等[10]以無核白葡萄芽變株系為試材,對其植物學(xué)形態(tài)特征觀察,利用RAPD分析了其基因突變及遺傳多樣性,并為其營養(yǎng)系新品種的選育提供基礎(chǔ)和新依據(jù)。張宗勤等[11]以無核白不同營養(yǎng)系為試材,以普通無核白為對照,長粒無核白葡萄果實單粒重、可溶性固形物含量較高,總酚含量較低。別爾麥提布·依明等[12]也對無核白營養(yǎng)系進行了研究,認為選區(qū)1、選區(qū)4、選區(qū)5、選區(qū)6芽變區(qū)可能為優(yōu)異變異單株?！颈狙芯壳腥朦c】收集無核白及其營養(yǎng)系19個,2018年對老資源圃資源進行更新擴繁,2021年對新擴繁的無核白及其營養(yǎng)系進行果實品質(zhì)的測定及制干特性的初步研究。尚需分析無核白葡萄及其營養(yǎng)系果實品質(zhì)及葡萄干的特性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究19個無核白及其營養(yǎng)系果實品質(zhì)的測定和制干特性,篩選出豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的株系,為無核白葡萄的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)栽培奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

以新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所資源圃內(nèi)從1979年至今收集并保存的無核白葡萄(Thompson Seedless)及其營養(yǎng)系長穗無核白(Long-bunch Thompson Seedless)、大粒無核白(Big-berry Thompson Seedless)、長粒無核白(Long-berry Thompson Seedless)、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W14、W15、W16、早無核白、寧夏無核白和紅秀為試材,以普通無核白為對照,株行距為0.5 m×4.0 m,棚架栽培,標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一管理,花期和果實膨大期不進行任何生長調(diào)節(jié)劑處理。

W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W14、W15、W16營養(yǎng)系為收集的代號,早無核白和紅秀從鄭州果樹研究所引進,寧夏無核白從寧夏引進。在葡萄成熟時采樣,測定果實品質(zhì),并進行制干試驗。

1.2 方 法

1.2.1 測定指標(biāo)

果實品質(zhì):包括果粒質(zhì)量、果粒縱橫徑、果刷長度、果梗粗度、果粒硬度、果實色差和可溶性固形物含量,各果實品質(zhì)指標(biāo)數(shù)據(jù)測定不低于10次重復(fù)。剩余的果實一部分用來進行制干試驗,一部分置于-60℃冰箱內(nèi)測定果實可滴定酸、VC、還原糖含量,3次重復(fù)。

果穗質(zhì)量及大小:果穗質(zhì)量用分析天平測量(g),果穗大小用直尺測量(cm);果?？v橫徑、果刷長度和果梗粗度用游標(biāo)卡尺測定(mm),果粒硬度用GY-4型水果硬度計測量(kg/cm2);果實色差用色差儀測量,可溶性固形物含量用手持測糖儀測定,可滴定酸用酸堿滴定法測定[13],VC用鉬藍比色法測定[13],還原糖測定方法參照國標(biāo)GB/T 5009.7-2003標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

制干:每個品種分別稱取200.00 g無病蟲害的果粒,用促干劑處理后置于晾房內(nèi)晾干,晾干過程中經(jīng)常翻動葡萄干,防止堆積造成葡萄干腐爛變質(zhì)。晾干后,先稱取葡萄干質(zhì)量,計算出干率(%),綜合評價葡萄干外觀及品質(zhì),測定葡萄干平均質(zhì)量、縱橫徑、色差,測定方法同果實品質(zhì)。

出干率(%)=(晾干前質(zhì)量-晾干后質(zhì)量)/晾干前質(zhì)量×100。

1.2.2 營養(yǎng)系綜合評價

綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值:

式中,Xj為第j個綜合指標(biāo),u(Xj)為第j個綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,Xmin和Xmax為第j個綜合指標(biāo)的最小值與最大值。

綜合指標(biāo)權(quán)重:

式中:wj表示第j個綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重;Pj為各品種第j個指標(biāo)的貢獻率。

營養(yǎng)系綜合評價值:

式中,D值為各營養(yǎng)系鮮食品質(zhì)和制干特性的綜合評價值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理,采用SPSS 16.0進行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 無核白葡萄及其營養(yǎng)系果穗性狀的差異

研究表明,無核白及其營養(yǎng)系的果穗在自然結(jié)實狀態(tài)下,無核白、長穗無核白、W2、W7、W8和W9表現(xiàn)為適中,大粒無核白、長粒無核白、W4和W6果穗疏或極疏,W3、W5、W14、W16、早無核白和紅秀果穗適中或偏緊,寧夏無核白果穗緊或極緊,W1和W15果穗適中或疏;早無核白果面顏色呈綠色-粉紅色,著色不一致,果粉中等厚,其他果面顏色為黃綠色或綠黃色,果粒大小和果面著色均一致,果粉薄。果粒形狀大多是倒卵圓形或短橢圓,個別近圓形(W3)、歪雞心形(長粒無核白)。W4、W5、W6和W16果皮中等厚或較薄,其他營養(yǎng)系皮薄肉粗。19個營養(yǎng)系味甜或極甜,無澀味,大部分有殘核,W9和寧夏無核白除外。表1

2.2 無核白葡萄及其營養(yǎng)系果實品質(zhì)的差異

研究表明,長穗無核白、W3、W5、W9、W14、W15、W6、早無核白、寧夏無核白和紅秀的果穗質(zhì)量大于無核白,其中長穗無核白和寧夏無核白比無核白增加了1倍多,W3、W5、W9、W14、W15、W6、早無核白和紅秀比無核白增加了14.57%、18.51%、38.84%、75.07%、30.07%、53.45%、78.31%和48.84%,大粒無核白、長粒無核白、W1、W2、W4、W6、W7和W8的果穗質(zhì)量低于無核白,分別比無核白降低了66.98%、82.33%、40.33%、34.19%、8.33%、29.26%和6.36%。在所有的營養(yǎng)系中,長穗無核白的果穗長度最長為44.33 cm,比無核白增加了66.04%,大粒無核白的果穗長度最短為12.60 cm,比無核白減少了52.81%。表2

表2 無核白葡萄及其營養(yǎng)系果穗大小及果面顏色的差異

18個營養(yǎng)系的果粒質(zhì)量均大于無核白(1.04 g),其中W3果粒質(zhì)量最大(3.11 g),幾乎是無核白的2倍,其次是大粒無核白(2.45 g)比無核白增加了1倍多,寧夏無核白果粒質(zhì)量也相對較大,比無核白增加了94.80%,均和無核白存在極顯著差異。長穗無核白、W4、W16、早無核白、寧夏無核白和紅秀的果粒質(zhì)量也極顯著大于無核白。所有營養(yǎng)系的果?？v徑、橫徑(長粒無核白、W7、W8和W9除外)和果形指數(shù)(大粒無核白、W2、W3、W6和寧夏無核白除外)均大于無核白,W14、長穗無核白和長粒無核白的果?？v徑較長,分別是19.03、18.09和16.97 mm,分別比無核白極顯著增加了40.16%、33.25%和25.00%,W3、大粒無核白和寧夏無核白的果粒橫徑較大,分別是17.18、15.98和14.21 mm,分別比無核白極顯著增加了52.34%、41.65%和25.96%,大粒無核白、W2、W3、W6、W16和寧夏無核白的果形指數(shù)低于無核白,其他營養(yǎng)系大于無核白。在自然生長狀態(tài)下,長穗無核白、W9、W14、W15和寧夏無核白的折合單產(chǎn)高于1 000 kg/667m2,遠遠高于無核白。

長粒無核白和W6的果刷長度極顯著短于無核白,其他營養(yǎng)系的果刷長度較無核白長,果刷長度最長的是W4(6.50 mm),其次是W2(6.21 mm),再次是W14(6.20 mm),均與無核白存在極顯著差異。長粒無核白、W6、W8、W9和寧夏無核白的果梗粗度較無核白細,果梗粗度最小的是W8和寧夏無核白,比無核白降低了11.79%和11.79%,其他營養(yǎng)系的果梗粗度較無核白粗,果梗粗度最粗的是W3(1.65 mm),其次是大粒無核白(1.62 mm),分別比無核白增加了68.41%和64.60%。W2果實硬度顯著低于無核白,比無核白降低了12.59%,其他營養(yǎng)系的果粒硬度均高于無核白,W4的硬度最大(1.40 kg/cm2),其次是W14(1.36 kg/cm2)。19份材料中,無核白的可溶性固形物含量最高為25.11%,其他營養(yǎng)系的可溶性固形物含量顯著低于無核白,W8的可溶性固形物含量僅次于無核白為23.50%,W14的可溶性固形物含量最低為20.06%,比無核白降低了20.11%;大粒無核白、W5和W9的還原糖含量高于無核白;長穗無核白、W4、W8和寧夏無核白的可滴定酸含量高于無核白,W4的可滴定酸含量(0.69%)極顯著高于無核白(0.60%),比無核白增加了14.58%,長穗無核白、W8和寧夏無核白的可滴定酸含量和無核白無顯著差異;早無核白和紅秀的糖酸比最高,分別為41.18和40.72,比無核白增加了24.34%和22.97%,和無核白存在極顯著差異,長穗無核白、W8、W14、W16和寧夏無核白的糖酸比低于無核白,但和無核白均無顯著差異性,W2和W4的糖酸比極顯著低于無核白,比無核白降低了21.31%和19.58%。長穗無核白、大粒無核白、W3和W7的VC含量高于無核白,其中W3的VC含量在所有材料中最高為16.15 mg/100g,和無核白存在極顯著差異,比無核白增加了23.08%,大粒無核白的VC含量次高(15.09 mg/100g),和無核白極顯著差異,比無核白增加了15.03%,長穗無核白和W7的VC含量雖然高于無核白,但無顯著差異性。表3

2.3 果實品質(zhì)主成分

研究表明,利用DPS 6.05對穗重(X1)、粒重(X2)、可溶性固形物含量(X3)、還原糖含量(X4)、可滴定酸(X5)、糖酸比(X6)、VC含量(X7)、果實硬度(X8)、果梗粗度(X9)、果刷長度(X10)、單產(chǎn)(X11)進行主成分分析。選取前5個特征值較大的主成分,使其貢獻率達85%以上進行主成分分析。

第一主因子主要由X1和X11所決定,分別代表穗質(zhì)量和單產(chǎn),2個變量的貢獻率為30.058%,第二主因子主要由X2所決定,代表粒重,貢獻率為22.199%,第三個主因子主要由X3和X4所決定,分別代表可溶性固形物含量和還原糖含量,貢獻率為16.723%,第四個主因子主要由X6所決定,代表糖酸比,貢獻率為14.161%,第五個主因子主要由X8決定,代表果粒硬度,貢獻率為6.493%。表4

表4 各指標(biāo)的因子及貢獻率

鮮食品質(zhì)得分最高的前3個營養(yǎng)系依次是寧夏無核白、長穗無核白、W3,3個營養(yǎng)系的鮮食品質(zhì)優(yōu)于其他營養(yǎng)系。表5

表5 營養(yǎng)系的權(quán)重、u(Xj)值、D值及排序(鮮食)

2.4 無核白葡萄及其營養(yǎng)系葡萄干品質(zhì)的差異

研究表明,19份材料的葡萄干大多為黃褐色,部分為黃綠色或綠黃色,大粒無核白和W3的葡萄干極不飽滿,W2和寧夏無核白葡萄干不飽滿,無核白、長穗無核白、長粒無核白、W7、W9、W14、W16和早無核白的葡萄干較飽滿,其他營養(yǎng)系的葡萄干均為飽滿。長穗無核白的葡萄干口感較其他品種酸甜,W2的葡萄干質(zhì)地較其他略硬一些。表6

大粒無核白和W8的葡萄干出干率極顯著高于無核白(26.41%),其他營養(yǎng)系的出干率低于無核白,其中大粒無核白的出干率最高為28.16%,其次是W8的出干率為27.46%,分別比無核白的出干率高6.65%和3.98%,W2的出干率最低(21.20%),次低為長穗無核白(21.72%),比無核白的出干率降低了19.72%和17.76%,和無核白的出干率存在極顯著差異。營養(yǎng)系葡萄干質(zhì)量(長粒無核白和W2除外)大于無核白,平均葡萄干質(zhì)量最高可達0.70 g(W3),是無核白葡萄干的2倍之多,大粒無核白和寧夏無核白的平均葡萄干質(zhì)量也較大,分別為0.58 g和0.53 g,幾乎是無核白葡萄干的2倍。營養(yǎng)系葡萄干縱徑(W2除外)、橫徑(長粒無核白除外)均高于無核白葡萄干,長穗無核白、長粒無核白、W8、W14、W6和寧夏無核白的葡萄干縱徑在15 mm之上,由于大粒無核白和W3的葡萄果粒偏圓,葡萄干的橫徑也較大。19份材料中長粒無核白的果形指數(shù)最大為3.10,和無核白葡萄干的果形指數(shù)存在極顯著差異。表7

2.5 葡萄干主要性狀主成分

研究表明,對出干率(X1)、葡萄干粒重(X2)、果?？v徑(X3)、果粒橫徑(X4)和果形指數(shù)(X5)產(chǎn)進行主成分分析,選取前3個特征根較大的主成分,使其貢獻率達85%以上進行主成分分析。

第一主因子主要由X2和X4所決定,分別代表葡萄干粒質(zhì)量和葡萄干橫徑,兩個變量的貢獻率為54.906%,第二主因子主要由X3所決定,代表葡萄干縱徑,貢獻率為26.820%,第三個主因子主要由X1所決定,分別代表葡萄干出干率,貢獻率為16.818%。表8

表8 各綜合指標(biāo)的系數(shù)及貢獻率

制干品質(zhì)得分最高的前3個營養(yǎng)系依次是W3、大粒無核白、寧夏無核白,3個營養(yǎng)系的制干品質(zhì)優(yōu)于其他營養(yǎng)系。表9

表9 營養(yǎng)系的權(quán)重、u(Xj)值、D值及排序(制干)

3 討 論

3.1 無核白營養(yǎng)系鮮食品質(zhì)的優(yōu)選

無核白是世界著名的鮮食兼制干葡萄品種,美國97%的葡萄干由該品種制成[14]。葡萄干的營養(yǎng)成分來源于葡萄[15]。目前葡萄主要制干品種有很多,如無核白、無核白雞心、波爾萊特、紅寶石無核、火焰無核等,但無核白仍然是最主要的制干品種[16]。

主成分分析法是通過降低數(shù)據(jù)維數(shù)排除眾多信息共存中相互重疊的信息,把多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個不相關(guān)的綜合指標(biāo)的一種多元統(tǒng)計分析方法[17]。主成分分析方法已在獼猴桃[18]、圓黃梨[19]、水稻[20]等作物上評價得到了應(yīng)用,在釀酒葡萄[21]和鮮食葡萄[22]上也有報道。

主成分分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)穗重、單產(chǎn)、粒重、可溶性固形物含量、還原糖和糖酸比是鮮食葡萄評價的主要指標(biāo)。主成分分析表明寧夏無核白、長穗無核白和W3排名靠前,品質(zhì)較優(yōu)。但試驗是在自然生長情況下進行調(diào)查的,與實際生產(chǎn)中存在一定的差異。在自然生長狀態(tài)條件下,長穗無核白和寧夏無核白的果穗質(zhì)量在600 g以上,W14、W16、早無核白和紅秀的果穗質(zhì)量大于400 g,具有高產(chǎn)可能性較大。由于寧夏無核白、W14、W16、早無核白和紅秀的果穗表現(xiàn)為偏緊或極緊,若在生產(chǎn)上進行植物生長調(diào)節(jié)劑出來后,需進行疏果處理,無形之中增加了單位面積成本。長穗無核白果穗長達44.33 cm,田間果穗表現(xiàn)為適中,因此長穗無核白可作為無核白葡萄優(yōu)良營養(yǎng)系之一。在果粒大小方面,大粒無核白和W3的平均果粒最大,是無核白葡萄的2倍多,還原糖含量、糖酸比和VC高于無核白,因此大粒無核白和W3也可作為無核白葡萄優(yōu)良營養(yǎng)系。

3.2 無核白營養(yǎng)系制干品種的優(yōu)選

葡萄干果粒質(zhì)量、縱橫徑和出干率是評價葡萄干品質(zhì)的主要指標(biāo)。W3、大粒無核白、寧夏無核白排名靠前,品質(zhì)較優(yōu)。長粒無核白和無核白的果粒質(zhì)量、果粒橫徑差異不大,由于長粒無核白葡萄縱徑較長,致使長粒無核白的葡萄干果形指數(shù)極顯著大于無核白。長粒無核白葡萄田間自然生長狀態(tài)下,果穗表現(xiàn)為疏。2020～2021年,對長粒無核白進行植物生長調(diào)節(jié)劑處理時間和處理濃度試驗后能明顯改善坐果,促進果粒增大,田間生長平均果穗約900 g,晾制的葡萄干較長。在當(dāng)?shù)亻L粒無核白葡萄干高達38元/kg,長粒無核白在制干方面具有明顯優(yōu)勢。

無核白營養(yǎng)系果面顏色絕大多數(shù)為黃綠或綠黃色,而早無核白表面出現(xiàn)了粉紅色,但著色不均,晾制的葡萄干表面呈現(xiàn)黃紅-紅褐色,既不同于綠色葡萄干也不同于紅色葡萄干,具有一定的特色,在生產(chǎn)中可加強栽培管理提高著色,作為一個特色營養(yǎng)系加以應(yīng)用。由于該試驗未涉及葡萄干中的糖酸等指標(biāo),在葡萄干品質(zhì)評價方面存在一定的片面性,是今后工作將要開展的研究方向。

4 結(jié) 論

和對照品種無核白相比,長穗無核白葡萄穗重較大為620.20 g,遠高于無核白(276.00 g),是無核白的2.25倍;大粒無核白和W3果粒質(zhì)量較大,分別是3.11和2.45 g,分別是無核白的2.99倍和2.36倍,在果實品質(zhì)方面,固酸比和VC均高于無核白(13.12、13.12 mg/100g),固酸比分別為38.72 g/mL、33.26 g/mL,VC分別為15.06、16.1 mg/100g,且出干率也較高;結(jié)合葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,長粒無核白在生產(chǎn)晾干方面具有明顯優(yōu)勢,可作為無核白營養(yǎng)系的優(yōu)良株系。長穗無核白、大粒無核白、W3和長粒無核白均可作為無核白的優(yōu)良株系加以推廣利用。早無核白外觀具有粉紅色外觀,晾制的葡萄干也略帶粉紅色,可作為無核白特色株系加以利用。