摘要:對17個草莓品種的15個品質(zhì)性狀進行系統(tǒng)評價和分析,為草莓果實品質(zhì)研究和遺傳改良提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明,草莓果實的外觀、風(fēng)味性狀和抗氧化物含量變異豐富。在外觀品質(zhì)方面,果實縱徑、橫徑及縱橫比的變異范圍分別為2.81~5.04 cm、3.08~4.76 cm和0.93~1.31;果面顏色有紅色(9個)、深紅色(4個)、橙紅色(豐香)、淺紅色(京桃香)、粉色(粉玉)和白色(初戀)。在風(fēng)味品質(zhì)方面,京桃香可溶性糖含量和糖酸比最高,分別為11.55%和15.76;艷麗和森加·森加那的可滴定酸含量較高,高于0.91%。硬度較高的品種有艷麗、太空2008、卡姆羅莎和蒙特瑞,均超過1.90 Lb/cm2。在抗氧化物含量方面,蒙特瑞的維生素C和多酚含量均最高,分別達0.090%和0.317%;里瓦的花青素含量最高,達0.029 5%。主成分分析(PCA)與聚類分析結(jié)果表明,不同地理來源間草莓果實品質(zhì)性狀差異顯著。進一步通過綜合得分分析篩選出6個優(yōu)質(zhì)草莓品種,分別是蒙特瑞、艷麗、卡姆羅莎、妙香7號、圣安德瑞斯和太空2008。
關(guān)鍵詞:草莓;果實品質(zhì);綜合評價;聚類分析;主成分分析
中圖分類號:S668.403.7" 文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)23-0164-10
溫" 昕,李佳琪,劉" 婷,等. 17個草莓品種的果實品質(zhì)分析與綜合評價[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2024,52(23):164-173.
doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2024.23.023
收稿日期:2024-03-22
基金項目:湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心資助項目(編號:2021-620-000-001-008);湖北省重點研發(fā)計劃(編號:2023BBB133、2023BBB041);武漢市東湖高新區(qū)“揭榜掛帥”項目(編號:2022KJB134);湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科學(xué)基金(編號:2024NKYJJ05)。
作者簡介:溫" 昕(2000—),男,浙江溫州人,碩士,主要從事草莓品質(zhì)遺傳改良研究。E-mail:634831240@qq.com。
通信作者:韓永超,博士,主要從事草莓抗病機制研究,E-mail:hyc660@126.com;肖桂林,博士,主要從事草莓品質(zhì)遺傳改良研究,E-mail:xgl@hbaas.com。
草莓(Fragaria×ananassa Duch.)為薔薇科(Rosaseae)草莓屬(Fragaria)多年生草本植物,產(chǎn)量在世界小漿果中位居榜首[1-2]。草莓果實軟而多汁、香味濃郁、營養(yǎng)價值高,素有“漿果皇后”的美稱[3]。現(xiàn)代栽培草莓起源于18世紀(jì)的歐洲,由來自北美的八倍體弗州草莓(Fragaria virginiana Mill.)和來自南美的八倍體智利草莓(Fragaria chiloensis)偶然雜交而成[4-6]。通過3個世紀(jì)的人工繁育,現(xiàn)代草莓的栽培已遍及世界各地。歐洲是草莓集中生產(chǎn)最早的地區(qū),在過去的2個世紀(jì),歐洲草莓的栽培面積約占全世界總栽培面積的60%以上。近30年來,亞洲逐漸成為世界草莓生產(chǎn)中心[7],我國在2007年取代美國成為世界第一大草莓生產(chǎn)國[8]。日本和韓國是亞洲的另外2個草莓生產(chǎn)大國,以精細化的溫室栽培為主[9]。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,果實品質(zhì)已成為消費者關(guān)注的焦點。果實品質(zhì)是決定商品價值的關(guān)鍵,因此品質(zhì)改良是草莓育種的重要目標(biāo)之一。果實品質(zhì)是一個復(fù)雜的概念,包括外觀品質(zhì)與內(nèi)在品質(zhì)[10]。外觀品質(zhì)是最直接的品質(zhì)評價指標(biāo),包括果實重量、果實大小、果面顏色、果實形狀、果實硬度等;內(nèi)在品質(zhì)包括風(fēng)味品質(zhì)和其他代謝物(如膳食纖維、植物激素和抗氧化物等)含量,其中風(fēng)味品質(zhì)由糖、酸和揮發(fā)性物質(zhì)等關(guān)鍵因素決定[11],抗氧化物質(zhì)是果實中的重要代謝物,包括多酚、維生素C、花青素、鞣花酸和漆黃素等。
影響草莓果實品質(zhì)的因素眾多,包括遺傳背景、品種特性、環(huán)境條件以及栽培方式等。感官評價分析結(jié)果表明,甜度以及包括香味、果實硬度在內(nèi)的風(fēng)味品質(zhì)是決定草莓果實品質(zhì)的重要因素[12-13]。目前,在二倍體森林草莓的果實酸甜度、香氣、色澤及硬度等品質(zhì)性狀方面的研究已取得重要進展[14],而涉及栽培草莓果實品質(zhì)分析與綜合評價的研究較為缺乏。本研究以17個主栽草莓品種為試材,針對外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)和抗氧化物含量等15個果實品質(zhì)性狀進行系統(tǒng)鑒定,并基于品質(zhì)性狀鑒定結(jié)果進行相關(guān)性分析、系統(tǒng)聚類分析、主成分分析和綜合評價,旨在明晰不同草莓品種果實品質(zhì)性狀的差異,篩選出優(yōu)質(zhì)資源,為草莓果實品質(zhì)遺傳改良奠定基礎(chǔ)。
1" 材料與方法
1.1" 試驗材料
供試的17份草莓種質(zhì)資源(表1)由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所收集保存,其中7份來自于國內(nèi),分別是寧玉、艷麗、粉玉、京桃香、妙香7號、天仙醉、太空2008;4份來自于日本,分別是豐香、佐賀清香、紅顏、初戀;3份來自于美國,分別是卡姆羅莎、蒙特瑞、圣安德瑞斯;來自荷蘭、德國和韓國的各1份,分別是里瓦、森加·森加那和圣誕紅。供試品種于2022年9月定植于湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所南湖試驗基地,每個品種定植50株。肥、水及病蟲害防治按常規(guī)方法管理。于2022年12月上旬至2023年1月中旬進行果實取樣及品質(zhì)性狀測定,每個品種選取成熟度一致的頭茬頂果12個,分為4個生物學(xué)重復(fù),每個生物學(xué)重復(fù)3個果實。
1.2" 儀器與設(shè)備
紫外可見分光光度計(UV-1800)、恒溫培養(yǎng)搖床(FS-70B)、索尼數(shù)碼照相機(DSC-RX100M2)、手持式糖度計(pal-1/2)、水果硬度計(FT-327)、電子天平(精確到萬分之一)、電子數(shù)顯卡尺。
1.3" 試驗方法
1.3.1" 描述性性狀評價
參照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范》[15]對12個果實進行描述性性狀評價,包括香氣、口感、果形、果面顏色,其中香氣描述為無、淡、濃,對應(yīng)值為1、2、3;口感描述為酸、甜酸、酸甜適中、酸甜、甜,對應(yīng)值為1、2、3、4、5;果形描述為卵形、球錐形、長楔形、圓錐形、長圓錐形,對應(yīng)值為1、2、3、4、5;果面顏色描述為白色、粉色、橙紅色、淺紅色、紅色、深紅色,對應(yīng)值為1、2、3、4、5、6。
1.3.2" 果實硬度測定
取草莓靠近萼片的果肩部分,使用水果硬度計測定果實硬度,每個果實均測定3次后取均值,每個品種分別測定12個果實。
1.3.3" 可溶性固形物含量測定
將草莓橫切為等寬的3個部分,每部分利用手持式糖度計分別測量可溶性固形物含量,取均值,每個品種分別測定12個果實。
1.3.4" 縱、橫徑測定
利用電子數(shù)顯卡尺測量果實縱、橫徑,每個品種分別測定12個果實。
1.3.5" 可溶性糖含量測定
利用苯酚-硫酸法[16]測定可溶性糖含量。配制100 μg/mL蔗糖標(biāo)準(zhǔn)液,取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL標(biāo)準(zhǔn)液,分別加入ddH2O至2 mL,按順序分別向試管內(nèi)加入1 mL 9%的苯酚溶液和5 mL濃硫酸并搖勻,比色液總體積為8 mL。于室溫下放置30 min后,在波長為485 nm處測定吸光度,利用Excel制作蔗糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取使用液氮研磨成粉末的草莓果實0.3 g,加入 10 mL ddH2O,沸水浴提取1 h后,取1 mL提取液,加ddH2O稀釋至10 mL后,取0.2 mL稀釋液參照制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定樣品的可溶性糖含量。每個品種測定4個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)3個果實。
1.3.6" 可滴定酸含量測定
利用滴定法[17]測定可滴定酸含量。稱取用液氮研磨的草莓果實粉末 1 g,加入6 mL ddH2O,于80 ℃下水浴加熱30 min,冷卻后置于離心機中在4 000 r/min條件下離心 5 min。吸取離心后的上清液4 mL,加入2滴1%酚酞指示劑,使用0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液滴定至溶液顏色變深且保持30 s不褪色。利用滴定終點所消耗的氫氧化鈉溶液體積計算草莓果實可滴定酸含量,計算公式為TTA=(A×0.1×K×C)/(W×D)×100%,其中A為消耗的氫氧化鈉的體積,K=0.07,C為稀釋總量,W為樣品重量,D為測定取樣量。每個品種測定4個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)3個果實。
1.3.7" 維生素C含量測定
利用鉬藍比色法[18-19]測定維生素C含量。稱取0.01 g維生素C溶于草酸-乙二胺四乙酸(EDTA)溶液(0.05 mol/L草酸和 0.2 mmol/L EDTA-2Na)并定容至100 mL,即為標(biāo)準(zhǔn)維生素C溶液。取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL 標(biāo)準(zhǔn)液分別加入草酸-EDTA溶液至 3 mL,按順序分別加入0.5 mL偏磷酸-乙酸溶液(15 g片狀偏磷酸溶于40 mL乙酸)、1 mL硫酸溶液(1 ∶19)和2 mL鉬酸銨溶液(5%),充分搖勻后,在30 ℃下水浴 10 min,于760 nm處測定吸光度,即可得標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取用液氮研磨的草莓粉末1 g,加入8 mL草酸-EDTA溶液,置于搖床上在150 r/min下振蕩 15 min,再在5 000 r/min下離心10 min,吸取上清液3 mL于試管中,利用制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定草莓果實維生素C含量。每個品種測定4個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)3個果實。
1.3.8" 花青素含量測定
利用pH示差法[20-21]測定花青素含量。取用液氮研磨的草莓果實粉末 0.4 g,加入8 mL pH值為3.0的50%乙醇溶液,在40 ℃下水浴浸提30 min,浸提后于5 000 r/min下離心8 min,提取完成后,取2 mL提取液定容至 10 mL。分別取1 mL稀釋液置于2支試管中,分別加入3 mL pH值為1.0的氯化鉀緩沖液(25 mL 0.025 mol/L氯化鉀溶液與67 mL 0.025 mol/L鹽酸溶液混合)和pH值為4.5的乙酸鈉緩沖液(164 g乙酸鈉溶于水并加入84 mL乙酸,加ddH2O至 1 000 mL),充分搖勻后分別在520 nm和700 nm 2個波長下測定吸光度??偦ㄇ嗨睾緾=(ΔD×V×n×M)/(ε×m),其中ΔD=(D520 nm-D700 nm)pH值=1-(D520 nm-D700 nm)pH值=4.5,V為提取液總體積,n為稀釋倍數(shù),m為草莓樣品重量,M為矢車菊-3-葡萄糖苷的相對分子質(zhì)量(449.4),ε為矢車菊-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)(26 900)。每個品種測定4個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)3個果實。
1.3.9" 多酚含量測定
利用福林酚比色法[22-23]測定多酚含量。稱取0.01 g沒食子酸溶于50 mL ddH2O中并加熱攪拌,定容至100 mL即得標(biāo)準(zhǔn)液。吸取0、50、100、200、300、400 μL標(biāo)準(zhǔn)液,加入ddH2O至4.7 mL,按順序加入100 μL福林酚試劑和200 μL 10%碳酸鈉溶液,在55 ℃下避光水浴加熱20 min后,在740 nm下測定吸光度即可得標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取用液氮研磨的草莓果實粉末0.5 g,加入10 mL 60%的乙醇溶液,渦旋混勻抽提3 min后,置于60 ℃下提取30 min,在4 000 r/min下離心 10 min,取1 mL提取液稀釋至5 mL,取100 μL稀釋液參照制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定樣品多酚含量。每個品種測定4個生物學(xué)重復(fù),每個重復(fù)3個果實。
1.4" 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2019對數(shù)據(jù)進行均值和標(biāo)準(zhǔn)差計算,采用SPSS 27進行相關(guān)性分析、方差分析和主成分因子分析,采用R語言進行聚類分析。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 外觀品質(zhì)性狀
色澤和形狀是果實的主要外觀性狀,由圖1可見,供試的17個草莓品種顏色和果形變化多樣。顏色從白到粉再到紅和深紅,均有分布,其中紅色草莓品種居多,共9個,深紅色草莓品種有4個,全為歐美品種,分別是里瓦、森加·森加那、卡姆羅莎和蒙特瑞;白色、粉色、橙紅色和淺紅色品種各1個,分別是初戀、粉玉、豐香和京桃香。
果形評價同時采用了描述型評價和數(shù)值型評價方法。結(jié)果(表2)顯示, 17個草莓品種果實縱橫
比的變異范圍為0.93~1.31,其中縱橫比小于1的
品種有3個,分別是森加·森加那、里瓦和豐香,對應(yīng)果形分別為球錐形、卵形和球錐形??v橫比大于1.2的品種有4個——寧玉、艷麗、妙香7號、天仙醉,對應(yīng)果形分別為長圓錐形、長圓錐形、長圓錐形和圓錐形,其余品種果實縱橫比分布在1.00~1.18之間,其中除京桃香果形為長楔形外,其余品種果形均為圓錐或長圓錐形。描述型評價結(jié)果與數(shù)值型結(jié)果相一致(R=0.775,P<0.01)。果實縱徑的變異范圍為2.81~5.04 cm,其中縱徑最大的是妙香7號,其次是寧玉和艷麗,均在5 cm以上;最小的是森加·森加那,次之的是豐香、里瓦、佐賀清香和初戀,均在4 cm以下。橫徑的變異范圍為3.08~4.76 cm,橫徑最大的是京桃香,其次是太空2008、蒙特瑞、妙香7號和紅顏,均超過4 cm;橫徑最小的是森加·森加那,次之的是天仙醉、佐賀清香和里瓦,在3.42~3.58 cm之間。綜合縱徑和橫徑可以看出,妙香7號、太空2008、蒙特瑞和京桃香4個品種草莓果實較大,森加·森加那、里瓦、佐賀清香3個品種果實較小,其中森加·森加那尤其小,不論縱徑還是橫徑和其他大多數(shù)品種有顯著差異。
2.2" 風(fēng)味品質(zhì)性狀
反映風(fēng)味品質(zhì)的主要指標(biāo)包括果實硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量,本研究測定4個風(fēng)味品質(zhì)性狀,同時對口感和香氣進行描述性評價。由結(jié)果(表3)可知,17個參試品種的風(fēng)味品質(zhì)總體差異顯著。果實硬度的變異范圍為0.71~1.99 Lb/cm2,其中美洲草莓蒙特瑞的硬度最高,國內(nèi)品種艷麗次之;粉玉的果實硬度最低,其次為豐香。供試的3個美洲草莓果實硬度均很高(1.80 Lb/cm2及以上),2個歐洲草莓果實硬度一般,12個亞洲草莓變異幅度大(0.71~1.96 Lb/cm2),呈現(xiàn)斷層式分布,其中2個草莓品種果實硬度低于0.90 Lb/cm2,硬度在1.01~1.17 Lb/cm2之間的草莓品種有4個,京桃香、佐賀清香、紅顏的果實硬度分別是1.39、1.50、1.67 Lb/cm2,其余3個草莓品種的硬度則大于等于1.84 Lb/cm2。
參試草莓品種的可溶性糖含量變異范圍為5.82%~11.55%,其中圣安德瑞斯和森加·森加那的可溶性糖含量最低,分別為5.82%和5.92%;京桃香的可溶性糖含量最高,為11.55%;艷麗次之,為9.87%。相比而言,亞洲草莓可溶性糖含量(6.51%~11.55%)比美洲草莓(5.82%~6.84%)高。艷麗的可滴定酸含量最高,為0.98%;天仙醉最低,為0.59%;大部分品種(12個)的可滴定酸含量集中在0.6%~0.8%之間;亞洲草莓除艷麗外可滴定酸含量(0.59%~0.81%)較歐洲草莓(0.82%和0.91%)低。糖酸比的趨勢則更明顯,亞洲草莓除圣誕紅(8.67)、佐賀清香(9.23)和豐香(9.46)外,其余品種糖酸比(9.74~15.76)均比歐洲草莓(6.62和9.05)和美洲草莓(9.30~9.57)高;供試品種中糖酸比最高的是京桃香,達15.76,最低的是森加·森加那,為6.62。艷麗的可溶性固形物含量最高,為13.27%;京桃香次之,為12.96%;天仙醉最低,為7.50%;其余品種的可溶性固形物含量集中在8.25%~10.67%之間。供試品種中有6個品種果實口感酸甜適中,其中5個是亞洲品種;粉玉、京桃香甜度較高,初戀、妙香7號、寧玉、圣誕紅口感為酸甜,豐香、卡姆羅莎、森加·森加那口感為甜酸,蒙特瑞、圣安德瑞斯酸度較高。香味方面,17個供試品種有4個淡,包括初戀、森加·森加那、里瓦、佐賀清香,其余品種果實香味較濃。
2.3" 抗氧化物含量
本研究測定17個草莓品種的維生素C、多酚和花青素等3個抗氧化物質(zhì)的含量,由結(jié)果(表4)可知,供試草莓品種維生素C含量的變異范圍為0.036%~0.090%,其中蒙特瑞、粉玉和寧玉的維生素C含量較高,分別是0.090%、0.086%和0.081%;較低的是森加·森加那、天仙醉、圣安德瑞斯、太空2008和圣誕紅,含量為0.036%~0.045%;其余9個品種維生素C含量相差較小,在0.054%~0.072%之間。多酚含量的變異范圍為0.174%~0.317%,其中3個美洲品種和1個歐洲品種里瓦的多酚含量較高(0.247%~0.317%),亞洲品種的多酚含量分布在0.183%~0.244%之間,含量最低的是歐洲草莓森加·森加那,僅0.174%?;ㄇ嗨氐淖儺惙秶?.000 5%~0.029 5%之間,其中白草莓初戀的花青素含量最低,僅0.000 5%,其次是粉果的粉玉,僅0.001 6%;歐洲草莓里瓦和森加·森加那的花青素含量較高,分別為0.029 5%和0.020 8%,美洲草莓次之(0.014 4%、0.016 2%和0.017 9%),亞洲草莓普遍較低(0.000 5%~0.015 4%)。綜上所述,美洲草莓的多酚含量和花青素含量總體高于亞洲草莓。
2.4" 相關(guān)性分析
Pearson相關(guān)性分析結(jié)果(圖2)表明,15個品質(zhì)性狀間相關(guān)系數(shù)的變化幅度為-0.560~0.866。4個外觀性狀間顯著相關(guān),分別是果形、果實縱徑、果實橫徑及果實縱橫徑比;5個風(fēng)味品質(zhì)性狀間顯著相關(guān),分別是可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比以及描述型性狀口感,其中可溶性固形物含量和可溶性糖含量之間的相關(guān)系數(shù)最大,為0.866。此外,果面顏色與花青素含量間呈極顯著相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.782。
2.5" 聚類分析
通過對17個供試草莓品種的15個品質(zhì)性狀鑒定結(jié)果進行聚類分析(圖3)可知,在遺傳距離為7.5時,17個品種被分為3個類群。第Ⅰ類群包含4個亞洲草莓品種,分別為艷麗、京桃香、粉玉和初戀,平均花青素含量最低(0.004%),平均可溶性糖含量(9.15%)、糖酸比(12.27)、可溶性固形物含量(11.20%)及口感(4.25)均為3個類群中最高;第Ⅱ類群包含3個美洲草莓品種(圣安德瑞斯、卡姆羅莎和蒙特瑞)以及6個亞洲草莓品種(太空2008、紅顏、天仙醉、寧玉、妙香7號和圣誕紅),共計9個品種,品質(zhì)性狀表現(xiàn)為平均果實硬度最大(1.62 Lb/cm2)、果形偏長橢圓,縱橫徑比值大(1.18)、多酚含量高(0.236%)、 果實較大(平均縱
徑4.65 cm,平均橫徑3.94 cm),可溶性糖含量(6.79%)和可溶性固形物含量(9.10%)最低;第Ⅲ類群包含2個歐洲草莓品種(里瓦和森加·森加那)及2個亞洲草莓品種(佐賀清香和豐香),該組草莓果實平均縱、橫徑分別是3.38、3.46 cm,是3個類群中果實最小的一類,也是果形最偏圓(平均縱橫比為0.98)的一類。此外,該類群草莓果實硬度最低(1.14 Lb/cm2)、可滴定酸含量最高(0.82%)、糖酸比最低(8.59),口感(2.50)和香氣(2.25)均最差,但花青素含量最高(0.018%)??偟膩碚f,類群Ⅰ風(fēng)味口感最好;類群Ⅱ果實較大,硬度和多酚含量高,但可溶性糖含量和可溶性固形物含量低;類群Ⅲ果實硬度低,可滴定酸含量高,口感差且果實小,但花青素含量高。
2.6" 主成分分析
對15個果實品質(zhì)性狀進行主成分分析,結(jié)果(圖4)表明,亞洲、歐洲與美洲草莓相互獨立,互相之間沒有相互重疊的區(qū)域,表明不同地理來源的草莓果實品質(zhì)性狀差異顯著。根據(jù)特征值提取5個主成分,貢獻率由高到低分別為30.355%、24.304%、14.458%、9.214%、8.479%,累計貢獻率達到86.810%(表5),可反映所測定品質(zhì)性狀的絕大部分信息,因此提取前5個主成分進行后續(xù)分析。由表6可知,主成分1主要反映糖酸比、縱徑、橫徑、果形、香氣、縱橫比6個指標(biāo)的信息;主成分2主要反映果面顏色、果形、硬度、口感4個指標(biāo)信息;主成分3主要反映可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量3個指標(biāo)信息;主成分4主要反映維生素C含量和多酚含量2個指標(biāo)信息;主成分5主要反映維生素C含量1個指標(biāo)信息。
2.7" 品質(zhì)性狀綜合評價
根據(jù)綜合指標(biāo)評價值(D值)的大小,對17份供試材料的果實品質(zhì)進行綜合排名,結(jié)果見表7。D值在0.6以上的品種有6個,分別是蒙特瑞、艷麗、卡姆羅莎、妙香7號、圣安德瑞斯和太空2008,其中美洲草莓蒙特瑞綜合指標(biāo)評價值最高,在17個參試品種中擁有最高的果實硬度(1.99 Lb/cm2)、最高的多酚含量(0.317%)和維生素C含量(0.090%)以及較高的花青素含量(0.014 4%),較高的縱徑(4.97 cm)和橫徑(4.25 cm)。綜合指標(biāo)評價值排名第2的是艷麗,擁有僅次于蒙特瑞的果實硬度(1.96 Lb/cm2)、最高的可溶性固形物含量(13.27%)、僅次于京桃香的可溶性糖含量(9.87%)和最高的可滴定酸含量(0.98%),排名第3和第5的也是美洲草莓,分別是卡姆羅莎和圣安德瑞斯,性狀與蒙特瑞相似,擁有較高的硬度、較高的縱徑和橫徑以及較高含量的多酚和花青素。排名第4和第6的均是國內(nèi)育成的草莓品種——妙香7號和太空2008,擁有較高的縱徑、橫徑、硬度和較好的風(fēng)味品質(zhì)。綜合排名較低的品種,如歐洲草莓、白果和粉果草莓以及日本草莓(佐賀清香和豐香)表現(xiàn)為果實小、硬度低、可滴定酸含量高等特點,果實品質(zhì)相對較差。
3" 討論與結(jié)論
水果品質(zhì)是決定其經(jīng)濟價值的重要因素,因此,完善水果品質(zhì)評價體系、篩選優(yōu)質(zhì)水果資源對改善水果品質(zhì)、促進水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。外觀品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)和抗氧化物含量是草莓品質(zhì)的主要組成部分,本研究對17個不同地理來源的草莓主栽品種進行包含外觀品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)及抗氧化物含量等在內(nèi)的共計15個性狀的系統(tǒng)鑒定,結(jié)果表明,17個草莓品種在果實外觀性狀、風(fēng)味品質(zhì)和抗氧化物含量上均有顯著差異。在外觀品質(zhì)上,果形有圓錐或長圓錐形(12個)、卵形或球錐形(4個)和楔形(京桃香);果面顏色有紅色(9個)、深紅色(4個)、橙紅色(豐香)、淺紅色(京桃香)、粉色(粉玉)、白色(初戀);寧玉、妙香7號、太空2008、卡姆羅莎和蒙特瑞的果實較大。在風(fēng)味品質(zhì)上,京桃香可溶性糖含量和糖酸比最高,分別為11.55%和15.76,與倪溢楠的研究結(jié)果[24]一致,京桃香的果實可溶性糖含量高于紅顏等品種;艷麗、太空2008、卡姆羅莎和蒙特瑞的硬度較高,均超過1.90 Lb/cm2,與侯麗媛等的描述[25]相同。在抗氧化物含量上,蒙特瑞的維生素C和多酚含量均最高分別達0.090%和0.317%;里瓦的花青素含量最高,達0.029 5%。
PCA和聚類分析結(jié)果表明,不同地理來源的草莓品種間品質(zhì)性狀不同。4個亞洲草莓屬于第Ⅰ類群,其品質(zhì)具有可溶性糖含量(7.05%~11.55%)高、糖酸比(10.10~15.76)高和可溶性固形物含量(8.48%~13.27%)高、口感好的特點;美洲草莓具有果實大、硬度(1.80~1.99 Lb/cm2)大、果形縱橫徑比值(1.15~1.18)大、偏長橢圓、多酚含量(0.247%~0.317%)高、可溶性糖含量(5.82%~6.84%)和可溶性固形物含量(8.25%~9.78%)低的特點,屬于第Ⅱ類群;第Ⅱ類群中還有部分亞洲草莓,其中太空2008由美洲草莓卡姆羅莎誘變后與日本品種櫪乙女雜交而來[26],妙香7號有美洲草莓甜查理的血緣[27];2個歐洲草莓森加·森加那和里瓦在聚類分析中屬第Ⅲ類群,具有果實小、硬度(1.03~1.15 Lb/cm2)低、可滴定酸含量(0.82%~0.91%)高、糖酸比(6.62~9.05)低、口感和香氣差,花青素含量(0.020 8%~0.029 5%)高的特點。這與森下昌三等在《草莓的基本原理——生態(tài)與栽培技術(shù)》中所報道的關(guān)于歐美品種糖度更低的結(jié)果[28]相一致。之所以會出現(xiàn)這樣的結(jié)果,很有可能是因為不同地域人們的口味愛好不同,育種家們根據(jù)這種口味愛好選育出了具有不同品質(zhì)特性的品種。侯麗媛等也曾描述過歐美草莓的總體特征是果實大、硬度高和口感偏酸,日本草莓的總體特征是果實甜度大、酸度低、可溶性固形物含量高、品質(zhì)優(yōu)[25],本研究結(jié)果與之高度一致。此外,肖桂林等通過對73份草莓種質(zhì)資源的植物學(xué)等性狀進行鑒定也發(fā)現(xiàn),日韓草莓與我國草莓在表型上較為相似,歐美草莓與亞洲草莓在表型上存在較大差異[29]。
綜合指標(biāo)評價值(D值)是常用的品質(zhì)性狀全面評價指標(biāo)[30-32]。本研究通過主成分分析對17個草莓品種的15個品質(zhì)指標(biāo)進行簡化,提取出5個主成分,累計貢獻率達到86.810%,最后通過因子分析法對各品種品質(zhì)進行綜合評價,鑒定出蒙特瑞、艷麗、卡姆羅莎、妙香7號、圣安德瑞斯和太空2008共6個品質(zhì)優(yōu)的草莓品種。其中蒙特瑞綜合指標(biāo)評價值最高,其果實硬度(1.99 Lb/cm2)、多酚含量(0.317%)和維生素C含量(0.090%)均最高,果實大,花青素含量(0.014 4%)高。卡姆羅莎和圣安德瑞斯表型與蒙特瑞相似,分別排第3、5位。許利平等通過對蒙特瑞和圣安德瑞斯的感官品質(zhì)進行調(diào)查發(fā)現(xiàn),2種草莓的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低、風(fēng)味酸、硬度較大、果面紅且光澤度強、保質(zhì)能力好[33]。amec等的研究也證實,蒙特瑞的植物化學(xué)成分豐富,抗氧化活性高,含有豐富的多酚類化合物[34]。國內(nèi)育成品種艷麗的可溶性固形物含量(13.27%)、可溶性糖含量(9.87%)、可滴定酸含量(0.98%)高,硬度(1.96 Lb/cm2)高且果實(縱徑為5.00 cm,橫徑為3.84 cm)大,綜合排名第2。該結(jié)果與王慧瑜等在河南鄭州栽培比較試驗中對艷麗的可溶性固形物含量、硬度測定和風(fēng)味評價結(jié)果[35]基本相同。妙香7號果實較大、香氣濃郁、風(fēng)味品質(zhì)佳(可溶性固形物含量為10.57%),綜合排名第4,該結(jié)果與王峰等的研究[36]基本一致。歐洲草莓、白果和粉果草莓以及日本草莓(佐賀清香和豐香)果實(縱徑分別為3.76 cm和3.44 cm,橫徑分別為 3.55 cm 和3.61 cm)較小,硬度(1.50 Lb/cm2和0.89 Lb/cm2)低,可滴定酸含量(0.78%和0.76%)高,綜合指標(biāo)評價值較低。后續(xù)應(yīng)增加樣本量,結(jié)合代謝組學(xué)方法精準(zhǔn)地測定草莓品質(zhì)性狀,同時全面評價產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性,為草莓品質(zhì)形成機制研究和遺傳改良奠定基礎(chǔ)。
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