荊紅彭 劉明 李小燕 任桂芹 黃國(guó)華 李僉

摘? ? 要：為探究不同授粉方式對(duì)火龍果座果率及果實(shí)貯藏品質(zhì)的影響，對(duì)自然授粉、異花授粉和自花授粉的火龍果座果率及果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，并針對(duì)自花和異花授粉的火龍果果實(shí)，研究其在不同溫度貯藏條件下的品質(zhì)變化。結(jié)果表明：自然授粉、異花授粉和自花授粉的火龍果座果率分別為10.0%、86.0%和100.0%。異花授粉與自花授粉對(duì)的火龍果果實(shí)單果質(zhì)量、還原糖含量、VC含量、花青素含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。在火龍果果實(shí)貯藏過(guò)程中，4 ℃較25 ℃更有利于火龍果品質(zhì)的保持，4 ℃溫貯藏條件下，異花授粉的火龍果果實(shí)在總糖、總酸、可溶性固形物、VC和花青素含量保持方面要優(yōu)于自花授粉。

關(guān)鍵詞：火龍果；花粉活力；授粉方式；座果率；貯藏品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S667.9? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.05.004

Effects of Different Pollination Methods on Fruit Set Rate and Fruit Storage Quality of Dragon Fruit

JING Hongpeng1，2， LIU Ming1，2， LI Xiaoyan3， REN Guiqin4， HUANG Guohua4， LI Qian5

（1. Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384， China; 2. Tianjin Duoji fruit wine Engineering Technology Company Limited， Tianjin 301723， China; 3. College of Horticulture and Plant Protection， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010010; 4. Hohhot Xuandatai Planting Professional Cooperative， Hohhot， Inner Mongolia 010010; 5. College of Food Science and Biotechnology， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China）

Abstract： To investigate the effects of different pollination methods on the fruit setting rate and storage quality of dragon fruit， this study measured the fruit setting rate and quality indicators of dragon fruit through natural pollination， cross pollination， and self-pollination. The quality changes under different temperature storage conditions were also studied for cross pollination and self-pollination dragon fruits. The results showed that the fruit set of dragon fruit was 10.0%， 86.0% and 100.0% for natural， cross pollination and self-pollinated， respectively. Cross pollination and self-pollination had no significant effect on the single fruit weight， reducing sugar content， VC content， and anthocyanin content of dragon fruit （P>0.05）. During the storage process of dragon fruit， 4 ℃ was more conducive to the maintenance of dragon fruit quality than 25 ℃， the cross pollinated dragon fruit had better retention of total sugar， total acid， soluble solids， VC， and anthocyanin content than self-pollinated dragon fruit.

Key words： dragon fruit; pollen vitality; pollination; rate of fruit set; storage quality

火龍果（Hylocereus undatus）屬仙人掌科（Cactaceae）量天尺屬（Hylocereus Britton&Rose）植物[1]，因其高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深受人們的喜愛。種植火龍果具有長(zhǎng)期收益、收獲期早、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[2]。花粉在有性繁殖中起著重要的作用，負(fù)責(zé)傳遞雄性親本的遺傳信息[3]。授粉方式可分為自然授粉和人工輔助授粉，自然授粉需要適宜的條件，而火龍果是夜間開花植物，開花時(shí)常常會(huì)遇到諸多不良環(huán)境，從而導(dǎo)致座果率及果實(shí)發(fā)育率低。人工輔助授粉根據(jù)授粉對(duì)象的不同又可以分為自花授粉和異花授粉，可以有效解決親本花期不重合或遠(yuǎn)距離雜交等問(wèn)題[4]。有研究表明，人工授粉方式能夠增加藍(lán)莓[5]、獼猴桃[6]等水果座果率及果實(shí)品質(zhì)。然而目前關(guān)于火龍果研究報(bào)道主要涉及引種與栽培[7-10]、苗木繁育[11-12]、果實(shí)貯藏保鮮[13-16]，不同授粉方式火龍果產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響鮮有研究報(bào)道。

本研究主要探究了自然授粉、人工異花授粉和人工自花授粉對(duì)火龍果座果率及果實(shí)品質(zhì)的影響?？紤]到貯藏期間花粉活力的下降直接影響著授粉的成功率，本研究首先探究了不同貯藏條件對(duì)火龍果花粉活力的影響。在此基礎(chǔ)上，探究了不同授粉方式對(duì)火龍果坐果率及果實(shí)在不同溫度貯藏條件下的品質(zhì)變化，以期指導(dǎo)火龍果苗木的栽培，同時(shí)為火龍果規(guī)?；N植及其果實(shí)貯藏提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古呼和浩特市軒達(dá)泰種植專業(yè)合作社內(nèi)（40°50′N，111°57′E），該地屬于內(nèi)陸干旱中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫6.7 ℃，年平均風(fēng)速1.67 m·s-1，全年主導(dǎo)西北風(fēng)向，年降水量417 mm，地表最大凍結(jié)深度1 600 mm，無(wú)霜期130 d，全年日照時(shí)數(shù)為2 862.8 h。園地土壤類型為砂壤土，pH值為7.8。土壤基本理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試紅肉型火龍果品種為紅玫瑰，白肉型火龍果品種為玉龍果，采用鋼架沿畦南北向組合小梯子型架，繁苗方式為扦插，株距35～40 cm，定植密度為27 000株·hm-2。試驗(yàn)用花粉選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致的火龍果苗木，試驗(yàn)用果選擇果形端正、大小均勻、無(wú)病蟲害和機(jī)械外傷的紅肉型火龍果果實(shí)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 火龍果花粉活力測(cè)定 待紅玫瑰和玉龍果火龍果花開放且花藥破裂后，將花藥用軟毛刷收集于棕色瓶中，分別置于常溫（25±2） ℃、低溫（4±2） ℃、冷凍（-20±2） ℃和（-40±2） ℃環(huán)境中貯藏，用氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法進(jìn)行花粉活力測(cè)定，其中常溫貯藏下每1 h測(cè)定1次，低溫及冷凍貯藏下每2 d測(cè)定1次，每個(gè)處理6次重復(fù)。

1.3.2 授粉方式及果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 在21時(shí)花未閉合前，隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良且一致、有代表性的紅肉型火龍果植株進(jìn)行人工自花授粉和人工異花授粉。每種處理授粉5朵花，6次重復(fù)。授粉后7～10 d，統(tǒng)計(jì)座果數(shù)，計(jì)算座果率。果實(shí)成熟后，將火龍果果實(shí)分別置于25 ℃和4 ℃中貯藏，每7 d進(jìn)行1次果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定。

采用電子天平稱量單果質(zhì)量，每次重復(fù)測(cè)定30個(gè)果實(shí)，取平均值；采用PLA-1數(shù)顯折光計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量，每次重復(fù)測(cè)定30個(gè)果實(shí)，取平均值；采用斐林試劑法（GB 5009.7-2016第一法）測(cè)定果漿中還原糖含量；采用酸堿滴定法測(cè)定果漿中可滴定酸含量；采用2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)定果實(shí)VC含量；參照黃春蘭等[17]的方法測(cè)定花青素含量。每次測(cè)定3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013軟件和SPSS 16.0軟件進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD對(duì)各處理間的差異比較檢驗(yàn)，差異顯著性水平為P<0.05，采用Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果花粉活力的變化

育種過(guò)程中，花粉包含著植物的遺傳信息，貯藏花粉有利于珍稀種質(zhì)資源的利用。貯藏過(guò)程中，要定期檢測(cè)花粉活力，從而增加獲得新品種的機(jī)會(huì)[18]。由圖1和圖2可知，在4種溫度的貯藏方式下，2種不同的火龍果花粉活力均呈下降趨勢(shì)。其中4 ℃、-20 ℃、-40 ℃貯藏下，花粉活力下降較慢，貯藏10 d后，紅肉型火龍果花粉分別具有82.3%、80.5%、77.0%的活力，白肉型火龍果花粉分別具有83.1%、82.6%、80.5%的活力。25 ℃常溫貯藏下，花粉活力驟降，貯藏5 h后，白肉型火龍果花粉活力降至28.2%，紅肉型火龍果花粉活力降至28.3%。原因可能是在溫度較高的情況下，果實(shí)呼吸強(qiáng)度增大，從而消耗了過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)，使得花粉活力下降。其他3種處理在花粉采后10 d至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，花粉仍具備較高的活力。

不同溫度的貯藏試驗(yàn)中，4 ℃條件下，貯藏10 d的白肉型火龍果花粉仍具有83.1%的活力，紅肉型火龍果花粉具有82.3%的活力。25 ℃條件下，貯藏的白肉型火龍果花粉活力較紅肉型火龍果的花粉活力下降快，其他3種溫度下貯藏的白肉型火龍果花粉較紅肉型火龍果花粉活力下降慢，這與杏花粉[19]、向日葵花粉[20]、檳榔花粉[21]的活力研究結(jié)果趨勢(shì)相同。

2.2 不同授粉方式對(duì)座果率及果實(shí)品質(zhì)的影響

由表2可知，3種授粉方式的紅肉型火龍果座果率從高到低依次為人工自花授粉>人工異花授粉>自然授粉。自然授粉方式座果率低至10%。原因主要是火龍果花朵為兩性花，其雌蕊柱頭普遍高于雄蕊，在借助自然媒介的情況下很難將花粉傳播到柱頭上，并且火龍果花期在夜間，極大地影響了昆蟲對(duì)花粉的傳播[22]。人工異花授粉的火龍果單果質(zhì)量、還原糖含量、VC含量最高，依次為（257.68±10.03） g、（74.22±2.88） g·L-1、（0.054±0.008） mg·g-1，但與人工自花授粉果實(shí)的指標(biāo)無(wú)顯著差別。人工自花授粉組的花青素含量最高，為（401.95±13.63） μg·g-1，但與人工異花授粉無(wú)顯著差別。人工異花授粉組的可溶性固形物含量顯著高于人工自花授粉組和自然授粉組（P<0.05）。自然授粉組可滴定酸含量顯著高于其他2組，可溶性固形物顯著低于其他2組，這與孫猛等[23]的研究結(jié)果相似。

2.3 不同授粉方式火龍果果實(shí)貯藏期間品質(zhì)的變化

座果率是果樹種植中重要的考量指標(biāo)。上述研究表明，自然授粉方式座果率為10%，顯著低于人工授粉方式。結(jié)合火龍果果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，以下試驗(yàn)僅對(duì)人工授粉方式（異花和自花）火龍果果實(shí)貯藏品質(zhì)進(jìn)行探究。

2.3.1 總糖含量的變化 果實(shí)的總糖含量反應(yīng)果實(shí)的成熟度。由圖3可知，貯藏0 d時(shí)，4種處理的總糖含量范圍為73.00～76.00 g·L-1，無(wú)明顯差異（P>0.05）。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4種處理的紅肉型火龍果果實(shí)總糖含量整體呈先上升后下降的趨勢(shì)，這與鮑遠(yuǎn)放等[24]的研究結(jié)果相似。果實(shí)總糖含量均在貯藏5 d時(shí)達(dá)到最高值，異花常溫組的果實(shí)總糖含量為（83.08±2.53） g·L-1、異花低溫為（76.40±3.13） g·L-1、自花常溫為（81.52±2.22） g·L-1、自花低溫為（75.57±1.43） g·L-1。常溫貯藏的火龍果總糖含量下降較低溫貯藏迅速；貯藏20 d，異花低溫組總糖含量較自花低溫組高3.48 g·L-1。

2.3.2 可滴定酸的變化 可滴定酸是火龍果口感及風(fēng)味變化的重要因素，是鮮食火龍果和火龍果加工產(chǎn)品中重要的指標(biāo)[25]。由圖4可知，異花授粉組的初始可滴定酸含量較自花授粉高，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4種處理的火龍果果實(shí)可滴定酸含量整體呈下降趨勢(shì)，這與鮑遠(yuǎn)放等[24]的研究結(jié)果相似。自花常溫處理貯藏5 d，可滴定酸含量降至（2.34±0.13） g·L-1；貯藏10 d，異花常溫與自花低溫的可滴定酸含量均為（2.32±0.14） g·L-1；貯藏15～20 d， 4種處理的可滴定酸含量下降趨勢(shì)基本相同，最終異花低溫組和自花低溫的可滴定酸含量分別為（2.19±0.09） g·L-1和（1.19±0.09） g·L-1。

2.3.3 糖酸比的變化 糖酸比常用來(lái)衡量和比較果實(shí)的品質(zhì)，是影響水果風(fēng)味的重要因素[26]。由圖5可知，4種處理的火龍果果實(shí)糖酸比均呈先升高后下降的趨勢(shì)，整體自花授粉的2個(gè)處理較異花授粉的2個(gè)處理組糖酸比高。自花授粉的初始糖酸比為26.6，顯著高于異花授粉的21.5（P<0.05）。貯藏5 d，自花常溫處理的糖酸比在4種處理中最高，達(dá)到34.75。貯藏20 d，糖酸比4種處理由高到低排序?yàn)樽曰ǖ蜏?自花常溫>異花低溫>異花常溫。

2.3.4 可溶性固形物的變化 可溶性固形物主要包括糖、酸、維生素和礦物質(zhì)等，在果蔬中可溶性固形物含量與含糖量成正比，是衡量果蔬品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[27]。由圖6可知，4種處理的火龍果果實(shí)可溶性固形物含量均呈下降趨勢(shì)，這與黎曉媚等[28]的研究結(jié)果一致。本研究中，自花常溫處理組的可溶性固形物含量較低，貯藏過(guò)程中顯著低于其他處理（P<0.05）。自花授粉處理和異花授粉處理的果實(shí)在低溫貯藏過(guò)程中，可溶性固形物含量下降趨勢(shì)相同。貯藏20 d，異花低溫組的可溶性固形物含量為（12.23±0.06）%，自花低溫組為（10.97±0.21）%。

2.3.5 VC含量的變化 VC是一種重要的抗氧化劑，能夠清除一部分活性氧，減緩果實(shí)衰老變質(zhì)的速度。由圖7可知，異花授粉處理的初始VC含量為（0.054±0.005） mg·g-1，較自花授粉處理的初始VC含量高0.003 mg·g-1（P<0.05）。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4種處理的火龍果果實(shí)VC含量整體呈下降趨勢(shì)。貯藏20 d，異花常溫處理、異花低溫處理、自花常溫處理、自花低溫處理的VC含量分別為（0.026±0.002） mg·g-1、（0.040±0.003） mg·g-1、（0.022±0.002） mg·g-1、（0.037±0.002） mg·g-1。果實(shí)低溫貯藏處理的VC含量變化小于常溫貯藏處理，說(shuō)明低溫能夠抑制果實(shí)自身代謝，在此期間產(chǎn)生較少的活性氧，從而減少VC含量的消耗，這與黎曉媚等[28]的研究結(jié)果相同。

2.3.6 花青素含量的變化 花青素屬于類黃酮化合物，在紅肉型火龍果的果皮和果肉中廣泛存在，其含有大量羥基并會(huì)隨著采后貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低[29-30]。由圖8可知，4種處理的火龍果果實(shí)花青素含量在0～5 d發(fā)生明顯降解，其中異花低溫處理降解1.10 μg·g-1，自花低溫處理降解0.98 μg·g-1，異花常溫處理降解1.36 μg·g-1，自花常溫處理降解1.23 μg·g-1。貯藏5～20 d過(guò)程中，異花授粉處理的火龍果果實(shí)在低溫和常溫環(huán)境下衰減程度均小于自花授粉處理。不同授粉方式的火龍果果實(shí)在低溫貯藏20 d后花青素含量無(wú)顯著差異（P>0.05），這與郭莉等[31]的研究結(jié)果相同。陳興開等[32]研究發(fā)現(xiàn)，果蔬采后預(yù)冷處理可形成冷激脅迫，誘導(dǎo)多酚、γ-氨基丁酸等次生代謝產(chǎn)物的積累，使火龍果花青素含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，這與本研究有不同。原因可能是品種不同或貯藏溫度設(shè)定不同，具體原因還有待深入研究。

3 討論與結(jié)論

目前火龍果授粉方式有自然授粉和人工授粉。本研究發(fā)現(xiàn)，紅肉型火龍果自然授粉方式座果率低至10.0%，人工異花授粉座果率為86.0%，人工自花授粉座果率為100.0%。座果率試驗(yàn)結(jié)果表明，火龍果較適宜采用人工授粉方式進(jìn)行種植，這與已有研究結(jié)果一致[33-36]。此外本試驗(yàn)中紅玫瑰火龍果品種異花授粉的果實(shí)單果質(zhì)量、還原糖含量、可溶性固形物含量、總酸含量均較自花授粉高，VC含量、花青素含量之間無(wú)顯著差別（P>0.05）。這表明異花授粉的火龍果品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。結(jié)合座果率的不同，可以在種植過(guò)程中根據(jù)不同需求采用不同授粉方式，如針對(duì)鮮食和采摘需求采用異花授粉，犧牲一定比例的座果率來(lái)保證果實(shí)的品質(zhì)和外觀；而針對(duì)不需要較高品質(zhì)果的火龍果深加工需求，可以采用自花授粉來(lái)提高座果率，減少種植成本。

火龍果采后的貯藏方式一般分為常溫貯藏和低溫貯藏2種。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，火龍果果實(shí)更適于低溫貯藏[37-38]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，相同授粉方式下，4 ℃低溫貯藏更有利于保持火龍果的品質(zhì)。4 ℃低溫貯藏條件下，異花授粉的火龍果在總糖、總酸、可溶性固形物、VC和花青素含量保持方面均優(yōu)于自花授粉。由此可以預(yù)測(cè)，異花授粉的火龍果鮮果保鮮期要長(zhǎng)于自花授粉的果實(shí)。根據(jù)研究結(jié)果，筆者建議火龍果種植戶在果園內(nèi)或者周邊建立和產(chǎn)量匹配的冷藏庫(kù)，自花授粉的火龍果采后應(yīng)盡快預(yù)冷入庫(kù)或利用冷鏈物流運(yùn)送至加工廠進(jìn)行深加工。

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