苹果新品种‘瑞雪’果实主要特性研究
2018-01-31郭梦月范献光蒋小兵闫玖英杨亚州赵政阳
郭梦月,范献光,蒋小兵,闫玖英,郭 瑶,杨亚州,赵政阳
(西北农林科技大学 园艺学院,陕西省苹果工程技术研究中心,陕西杨凌 712100)
苹果作为一种经济价值较高的农产品,在全世界广泛栽培[1]。目前,中国苹果种植面积达到227万hm2,产量达到3 968万t,苹果栽培面积稳中有增,挂果面积不断扩大[2],对农业产业结构调整,增加农民收入方面起到了重大作用。目前,国内主栽品种结构单一,‘富士’一枝独秀,比例过大,国内育成的品种占的比例甚少。除此之外,国内苹果生产以红色为主,黄色品种栽植较少。目前生产上的黄色品种主要有‘金冠’和‘王林’,品种结构比例失调[3-4]。但是‘金冠’果面易形成锈斑,导致果皮粗糙,严重影响商品品质,成为制约其发展的主要因素。‘王林’果个大,丰产,极耐贮藏,但由于其果皮厚韧、果点大,成为其品种推广和应用的主要障碍[5]。‘瑞雪’是西北农林科技大学以‘富士’芽变优系‘秦富1号’为母本,‘粉红女士’为父本杂交选育而成的黄色晚熟品种[6]。对该品种的初步研究发现其具有优良的商品特性和易于管理的栽培特性。本研究以‘瑞雪’为试材,以亲本‘富士’和‘粉红女士’及2个黄色品种‘金冠’和‘王林’为对照品种,通过对果实生长动态、外观质量、内在品质以及贮藏性的研究,旨在全面了解‘瑞雪’的果实生长规律及其内、外品质变化,以进行系统评价,为该品种的配套栽培技术的优化以及品质改善提供理论参考,也为其栽培推广奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材 料
供试材料包括‘瑞雪’及其亲本‘富士’和‘粉红女士’,以及2个黄色对照品种‘金冠’和‘王林’。所有采样均来自西北农林科技大学白水苹果试验站,2010年栽植,M26自根砧,纺锤形树形,株行距为1.5 m×4 m,正常管理,土壤条件、树势基本一致。
1.2 方 法
1.2.1 果实生长动态观察 各品种随机选择5棵树形良好、长势中庸、结果正常的植株,果实不套袋,每株选取树冠中部东、南、西、北4个方位的4个果实挂牌标记,从盛花期后45 d开始,每20 d采样1次直至果实成熟,测量果实横径和纵径,计算果形指数(果形指数=纵径/横径),并测定单果质量。
1.2.2 果实品质测定 各品种在成熟期采样后进行果实基本理化指标的测定。果实的纵径、横径采用游标卡尺测定;果实质量测定采用电子天平;通过统计单位面积果点数目测定果点密度;果锈指数参考李健花等[5];可溶性固形物质量分数使用ATAGO(PAL-1)手持数显折光仪测定;果实可滴定酸质量分数采用 FRUIT ACIDZTY METER GMK-835F型酸度计测定;果实的硬度使用果实质地分析仪(Fruit texture analyser)测定;果实的脆度检测使用果实质构分析仪(Fruit texture analyser),于果实赤道部平均选取4个测量位点,削去果皮,将试样置于TA. XT 2i 质构仪P/2n探头下做TPA穿刺试验,深度为5 mm。由质地特征曲线得到表征果肉质地状况的评价参数。
1.2.3 套袋处理 随机选择5棵树形良好、长势中庸、结果正常的‘瑞雪’苹果树,每株随机选取树冠中部外围20个果实进行套袋处理,不套袋果作为对照。纸袋为“鸿泰”牌优质双层三色袋,纸袋尺寸为13 cm×16 cm,外袋内黑外灰,内袋涂蜡红色,于盛花期45 d套袋,其中10个果实在花后160 d解袋,于剩余10个果实带袋采收。其中‘金冠’于盛花期130 d 解袋,其余品种在盛花期160 d 解袋。基本理化指标的测定参考上述方法。
1.2.4 贮藏特性的测定 果实正常成熟采收后进行0 ℃冷藏,每个品种每次随机选取10个果实进行指标测定。采收后的果实分别用0.03 mm厚的PVC保鲜袋包装后放入瓦楞纸箱中贮藏,每个品种单独放入1个瓦楞纸箱。测定时间分别为果实贮藏0、30、60、90、120、150 d后,测定指标包括果实失水率、果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸质量分数,测定方法同前所述,室温贮藏作为对照处理。
1.3 数据处理
采用Microsoft Office Excel 2003、SPSS 17.0 软件对数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 果实生长动态
图1 ‘瑞雪’果实生长动态Fig.1 Growth curve of ‘Ruixue’ apple
发育期间果实纵、横径、单果质量和果形指数动态结果表明,‘瑞雪’及4个对照品种的果实纵、横径和单果质量的生长均基本符合“慢-快-慢”的S型生长曲线(图1)。果实发育过程中,5个品种在生长前期横径增长较快,纵径增长较慢,在花后45 d 时5个品种果实纵径约为30 mm(‘粉红女士’为28 mm),品种间差别不大,而各个品种果实的横径达到32 mm(‘粉红女士’为29 mm),生长后期纵径增长量大于横径,果形指数开始增大。其中,‘瑞雪’及亲本‘粉红女士’、对照品种‘王林’在花后125 d横径增长量达到最大,此时果形指数最小,而‘富士’和‘金冠’则在花后105 d时果形指数最小,并且‘富士’果形指数始终低于‘瑞雪’,‘瑞雪’低于‘粉红女士’。接近成熟时,‘瑞雪’果形指数始终保持在0.92左右。‘瑞雪’果实膨大期出现在花后85~105 d,日增长量最大,达到3 g/d,与 ‘富士’ 、‘金冠’发育模式基本相似,‘粉红女士’果实膨大期出现相对较晚,在花后105~125 d 时生长速率达到最大。
2.2 果实外观品质特性
‘瑞雪’和亲本‘富士’、‘粉红女士’及对照品种‘金冠’、‘王林’果实在外观质量上存在差异(表1)。‘瑞雪’单果质量达256.5 g,低于亲本‘富士’和黄色对照品种‘王林’,与‘金冠’接近,比‘粉红女士’大,属于大型果。‘瑞雪’果形指数达到0.92,介于‘富士’(0.87)和‘粉红女士’(0.94)之间,更接近于亲本‘粉红女士’。‘瑞雪’果点少,为2.9 个/cm2,与2个黄色对照品种‘金冠’(4.3个/cm2)、‘王林’(4.5 个/cm2)相比,果面光洁度较好,但与2个亲本差异不大。‘瑞雪’同2个亲本相比果面果锈指数小,差异不大,与果锈指数大的‘金冠’(3.86)差异显著,优于‘王林’和‘金冠’。
表1 ‘瑞雪’与其他品种果实外观品质比较Table 1 Quality comparative of ‘Ruixue’ appearance
注:不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05),下同。
Note: Mean flank by different letters are significant difference (P<0.05),the same below.
2.3 果实内在品质特性
‘瑞雪’果实内在品质分析结果表明(表 2),‘瑞雪’果实硬度和脆度分别为7.75 kg/cm2、319.32 N,相比于‘富士’(6.83 kg/cm2、227.10 N)、‘粉红女士’(8.34 kg/cm2、243.65 N)、‘金冠’(7.45 kg/cm2、221.75 N)以及‘王林’(7.25 kg/cm2、270.49 N),属于硬脆品种。‘瑞雪’可溶性固形物为15.05%,均低于‘富士’(15.50%)和‘粉红女士’(15.91%),与‘王林’(15.20%)相比差异不大,高于‘金冠’(12.60%)。在可滴定酸上,‘瑞雪’显著低于亲本‘粉红女士’(0.78%),与‘富士’差异不大。‘瑞雪’维生素C为6.57 mg/g,低于亲本‘粉红女士’(8.05 mg/g),与‘富士’差异不大,均高于2个黄色对照品种‘金冠’和‘王林’。
2.4 套袋对‘瑞雪’果实品质的影响
套袋处理果实的品质分析结果表明,套袋对‘瑞雪’苹果的单果质量、维生素C质量分数和固酸比指标影响不大(表3),套袋果实的单果质量低于未套袋果实,但无显著差异。套袋对‘瑞雪’外观质量的影响主要在果锈指数上,未套袋果实果锈指数为1.51,解袋果实为0.54,带袋采收果实果锈指数为0.31,差异显著。果实套袋后可溶性固形物减少,未套袋果实达到15.05%,但果实带袋采收后降低至14.13%,差异显著。套袋使果实中可滴定酸和维生素C质量分数降低,但无显著差异。套袋对‘瑞雪’苹果固酸比的影响无明显规律,但在不同处理间差异不显著。
表2 ‘瑞雪’果实内在品质比较Table 2 Comparative of internal quality of ‘Ruixue’
表3 套袋对‘瑞雪’果实品质的影响Table 3 Effects of bagging on quality of ‘Ruixue’
2.5 果实贮藏特性
果实贮藏期间品质分析结果表明,果实贮藏期间失水程度增加,失重率是果实贮藏期间品质变化的重要指标,主要是由于水分蒸腾造成的。当失水率达到5%~7%时,外观就会出现萎蔫状态。室温下,‘瑞雪’在采120 d果皮开始皱缩,失水率达到5.13%,与‘粉红女士’接近,而‘富士’、‘王林’贮藏至90 d 时,果皮出现皱缩,‘金冠’仅在采后60 d果实外观出现萎蔫(图2-A)。0 ℃冷藏相比于常温贮藏,出现皱缩时间延长近30 d(图2-B)。‘瑞雪’在果实贮藏期间硬度呈下降趋势,但在4个品种间一直保持较高水平,在采后120 d时仍维持在6 kg/cm2左右,低于‘粉红女士’(6.8 kg/cm2),高于其余3个品种(图2-C),与室温贮藏对比,0 ℃冷藏果实硬度降低的比较缓慢,在采后150 d硬度仍保持为6 kg/cm2(图2-D)。
果实贮藏期间可滴定酸呈下降趋势。室温贮藏结束时,‘瑞雪’果实可滴定酸从0.34%降到0.12%,母本‘富士’从0.43%下降到0.18%,父本‘粉红女士’从0.78%下降到0.51%,均显著低于2个亲本,果实贮藏过程中,‘瑞雪’比对照品种‘王林’高,低于‘金冠’(图2-E)。0 ℃冷藏条件果实可滴定酸下降趋势和常温贮藏类似,但下降幅度低于常温贮藏(图2-F)。果实贮藏过程中,可溶性固形物均表现在前期有逐步上升趋势,后期下降,‘瑞雪’和‘粉红女士’在果实采收60 d后达到最大,比‘富士’和‘金冠’晚30 d,比‘王林’早30 d(图2-G)。从图G、H看出,‘瑞雪’可溶性固形物在前期始终低于2个亲本,后期接近于‘粉红女士’,但仍低于‘富士’,高于‘金冠’和‘王林’。0 ℃冷藏条件下‘瑞雪’在采收后90 d达到高峰,而2个亲本和‘王林’均在采后60 d达到高峰,‘金冠’在采后30 d达到高峰,贮藏结束时,‘瑞雪’低于‘富士’、‘粉红女士’和‘王林’,高于‘金冠’(图2-H)。综上所述,‘瑞雪’室温下可贮藏4~5个月,优于‘富士’,接近‘粉红女士’。
3 讨 论
目前,生产上的黄色品种以‘金冠’居多。‘金冠’以适应性强、丰产、稳产和优质著称,但果实果锈率达80%以上,果点密度达4.64个/cm2[7],严重影响果实的外观品质,成为制约其发展的重要因素[8]。‘瑞雪’果面果锈、果点相对‘金冠’较少,‘瑞雪’在其果面洁净度上优于‘金冠’的特性成为其品种推广的优势所在。另外,‘瑞雪’果形指数为0.92,接近父本‘粉红女士’,高于母本‘富士’,属于典型的高桩果形。这主要是因为,苹果的果形指数遗传传递力较强,较易选出果实高桩的后代,果形表现明显的趋中变异现象,这与前人研究基本一致[9-11]。‘瑞雪’的高桩果形成为其优于亲本‘富士’和黄色品种‘金冠’、‘王林’的另一特性。‘瑞雪’属于硬脆品种,由于果实硬度是多基因控制的数量性状,后代群体果实质地有偏硬遗传趋势[12-13],因而‘瑞雪’遗传了‘粉红女士’硬度大的性状。果实硬度是果实质地的重要指标,也是影响贮藏运输特性和抗病能力的重要方面[14]。前人研究认为果实硬度相对较低,贮藏性则表现的相对较差,这可能与细胞壁中的Ca质量分数有关[15]。‘瑞雪’常温下可贮藏4~5个月,优于‘富士’、‘金冠’和‘王林’,接近‘粉红女士’,其耐贮藏性也成为体现品种优势的重要指标。
果实套袋可以增强果面光洁度,促进果实着色,成为生产高档、优质和绿色果品的重要举措之一[16-17]。前人对套袋影响果实品质做了许多研究报道,果实套袋使果实中可溶性固形物、可滴定酸降低,风味变淡[18],这与本研究中对‘瑞雪’果实不同套袋处理的结果一致。套袋对‘瑞雪’果实可滴定酸、硬度、脆度的影响差异不显著,可溶性固形物在不同处理间差异显著,表明套袋对果实内在品质差异不大,但套袋显著提高了果实果面光洁度。基于市场条件,在生产上可选择套袋并带袋采收,不仅可以维持‘瑞雪’果实内在品质的优良特性,也提高了果实的商品性和质量等级。此外,‘瑞雪’也可以采用套袋后摘袋的栽培模式,使果实表面呈粉红色,配合带袋采收的白色果实,使品种结构呈现多元化,弥补市场单一化缺陷,丰富苹果市场。但基于双层袋带来的成本问题,考虑可以用单层纸袋代替双层袋。另外,前人发现套袋会影响果实中的香气成分和质量分数[19],但本试验目前并未对‘瑞雪’果实中的香气成分及套袋对‘瑞雪’果实香气影响的程度做具体研究,这是下一步试验要解决的问题。影响果实品质的因素是多方面的,除了由于遗传因素带来的品种特性外,栽培管理方式和立定条件也是造成果实品质差异的原因[20-21]。对于不同树龄、不同栽培模式下‘瑞雪’果实品质的差异还有待进一步研究。
A、C、E、G 为室温贮藏;B、D、F、H为0 ℃冷藏 A,C,E,G were room temperature storage;B,D,F,H were 0 ℃ storage
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