黄肉猕猴桃新品种“金实1号”果实生长规律研究

张 茜,李明章,王丽华,刘 鑫,樊高敏

(1.四川省自然资源科学研究院 猕猴桃育种及利用四川省重点实验室，四川 成都 610041; 2.中国—新西兰猕猴桃联合实验室,四川 成都 610041)

1 引言

猕猴桃果实因其口感独特、营养丰富,深受广大消费者的青睐。近年来,国内外育种者选育出了丰富多样的猕猴桃新品种,果肉绿色、黄色、黄绿色或红色猕猴桃新品种正在进行开发或已商业种植,新西兰选育的黄肉猕猴桃Hort 16A因受猕猴桃溃疡病的影响已被替代,我国的黄肉猕猴桃产量亦呈增长趋势[1]。随着我国自主选育的猕猴桃新品种日益增多,如何加快猕猴桃自育优良新品种的转化、应用与推广,促进产业品种升级,是猕猴桃产业发展的当务之急。优质高产栽培技术是保障猕猴桃品质和产量的前提条件。由于猕猴桃存在品种特性差异,各品种的配套生产技术不能完全照搬或盲目套用参照,必须针对猕猴桃单个品种进行果实生长发育规律研究,为制定配套生产策略提供科学依据。

国内外现有关于猕猴桃果实生长发育规律研究的报道涉及“海沃德、Hort 16A、红阳、金艳、徐香、秦美”等广泛商业种植的猕猴桃品种[2-7],也包括毛花猕猴桃品种“华特”、狗枣猕猴桃、软枣猕猴桃等自主选育品种或种质资源[8-10]。研究表明,猕猴桃果实生长发育规律与其品种特性和外界环境有关,不同猕猴桃品种的果实生长发育规律存在着一定的差异。“金实1号”猕猴桃是四川省自然资源科学研究院利用野生猕猴桃种子播种后,从其实生苗中选育出来的黄肉猕猴桃新品种,属于中华猕猴桃(ActinidiaChinensisPlanch),其果实长梯形,果皮黄褐色,风味浓,具清香,于2016年获得我国农业部颁发的植物新品种权证书[11]。

本文深入研究“金实1号”猕猴桃果实生长规律，挖掘果实品质特性,对其果实在整个发育过程中形态、果重、碳水化合物积累、果实硬度、果肉颜色等指标变化进行了综合分析,摸清果实生长动态的变化规律,为准确预测采收时“金实1号”猕猴桃的商品特性，合理安排果园管理和采后商品化处理提供依据,有利于我国自主研发猕猴桃新品种的推广应用,促进产业的品种更新。

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

以四川省自然资源研究院什邡猕猴桃基地的6年生“金实1号”猕猴桃为试验材料,果园沙质壤土,肥力中等,常规生产技术统一管理,不进行疏花疏果。选择生长健康、长势一致的“金实1号”猕猴桃12株,每个T-bar 4株树,猕猴桃盛花期(50%以上花开放)挂标签,每个T-bar不同方位标记20个果实用于测定果实纵横径,盛花期后(DAFB)每隔一周采样测试。

2.2 实验方法

实验于2017年5月18日(盛花期后16天)至10月25日(盛花期后176天)进行,每次测试用数显游标卡尺测量每一定果的最大横径、最小横径和纵径。随机选取12个果实,用于检测果实单果重、可溶性糖含量、硬度、果肉颜色、干物质含量、种子颜色变化率。

各指标测定方法为:①单果重。用万分之一天平称取果实单果重,果实相对生长速率按照RGR=(ln(W2)-ln(W1)/(t2-t1))计算,W2和W1为盛花期后t2和t1天的果实单果重[2]。②果实硬度。在果实赤道部位呈90°两面削去1mm果皮后,用南非产FTA GS-25水果质地分析仪测定两面果肉的硬度(设置测试深度7.9mm),结果取平均值,以kgf为单位。③果肉颜色。在果实赤道部位呈90°两面削皮至2mm深度,用Konica Minolta CM-700D色差仪检测果肉颜色。④干物质含量。从果实赤道部切2mm薄片,称量后置于65℃烘箱烘烤24h,烘干后测其干物质含量,干物质含量=干重/单果重×100。⑤可溶性糖含量。取果实果柄端和花柱端果肉汁液混合,用手持式数显糖度计测定可溶性糖含量。⑥种子颜色变化率。果实横切后统计黑色种子占横切面所有种子的比例,以此表示种子颜色变化率。⑦数据分析。用Excel和Origin 8.5软件进行数据分析与制图。

3 结果与分析

3.1 “金实1号”猕猴桃果实单果重生长规律

“金实1号”猕猴桃果实单果重变化及其相对增长速率见图1。从图1可见,“金实1号”猕猴桃果实的单果重呈单“S”曲线变化,可分为快速增长、缓慢增长、停滞增长3个生长期。授粉后至盛花期后50天,单果重快速增长,约占最终果实重量的56.8%,最大生长速率为140mg/g·d,平均增长速率为58.64mg/g·d。从盛花期后50—143天为缓慢生长期,平均增长率为5.14mg/g·d。之后进入停滞增长的平台阶段,单果重基本保持不变,成熟时果实平均单果重为75.88g。

图1 “金实1号”猕猴桃单果重及相对增长速率变化曲线

图2 “金实1号”猕猴桃果实纵横径生长曲线

3.2 “金实1号”猕猴桃果实纵横径生长曲线

“金实1号”猕猴桃果实的纵横径生长曲线见图2。从图2可见，“金实1号”猕猴桃果实外形大小明显呈“S”型生长曲线,可分为快速增长、缓慢增长、停滞增长3个阶段,最大横径、最小横径、纵径3个指标的增长速率基本一致。授粉后至盛花期后50天为“金实1号”猕猴桃果实快速膨大期,果实细胞分裂活跃,此时果实最大横径、最小横径、纵径分别达到成熟果实的82.5%、82.07%、83.49%。盛花期后50—128天,“金实1号”猕猴桃果实细胞数量逐渐稳定,分裂渐缓,细胞大小逐渐增加;128天后果实纵横径指标进入平台期,果实体积不再明显膨大。

3.3 “金实1号”果实可溶性糖与硬度变化规律

“金实1号”猕猴桃果实的可溶性糖含量和硬度是猕猴桃适时采收的重要指标。从图3可见,“金实1号”猕猴桃可溶性糖含量总体呈上升趋势,授粉后至盛花期后135天内可溶性糖含量增长缓慢,含量在4.15—6.51 Brix范围内。盛花期后135天起,“金实1号”猕猴桃可溶性糖含量快速增加,从6.51Brix增加到12.05 Brix。从果实硬度变化曲线可知,在“金实1号”果实整个生长发育期,其硬度呈逐渐下降趋势,盛花期后135天,果实硬度下降缓慢,基本维持在5±1kgf,盛花期后176天采收时果实硬度为4.93kgf。

图3 “金实1号”猕猴桃果实可溶性糖与硬度变化规律

图4 “金实1号”猕猴桃果实干物质变化规律

3.4 “金实1号”猕猴桃果实干物质变化规律

“金实1号”猕猴桃果实干物质变化曲线见图4。从图4可见,“金实1号”猕猴桃总体变化表现为缓慢增长—快速增长—缓慢增长。授粉后至盛花期后58天,“金实1号”猕猴桃果实干物质含量缓慢增长,此时平均干物质含量达到最终含量的53.11%。盛花期后58—135天,“金实1号”猕猴桃干物质含量快速增长,达到最终含量的95.09%。盛花期后135—176天,“金实1号”猕猴桃干物质含量增长变缓,成熟时平均干物质含量达18.19%。

3.5 “金实1号”果肉颜色与种子颜色变化规律

通过观察果实种子颜色变化,统计果实横切后黑色种子占比,结果见图5。从图5可见,盛花期后72天,“金实1号”猕猴桃种子颜色开始逐渐由白色变为浅褐色;盛花期后135天,种子95%以上变黑,标志果实成熟(图6)。从图5色度角指标变化可知,“金实1号”猕猴桃果肉色度角指标在盛花期后135天之前呈缓慢下降趋势,盛花期后135天,果肉颜色色度角开始快速下降。

图5 “金实1号”猕猴桃果肉颜色与种子颜色变化规律

注:A——盛花期后72天；B——盛花期后135天；C——盛花期后143天。

图6“金实1号”猕猴桃果肉颜色与种子颜色变化

4 讨论与结论

4.1 讨论

研究猕猴桃果实生长发育规律,摸清果实发育过程中单果重、纵横径大小、可溶性糖含量、硬度、果肉颜色变化以及干物质积累的变化特性,对制定果园生产管理措施,改善果实品质,促进新品种商业化推广具有重要的指导意义。本研究结果表明“金实1号”猕猴桃果实发育呈单“S”曲线变化,而前人对“Hort 16A、海沃德、金艳、华特”果实发育规律研究表明,果实发育呈双“S”曲线变化,红阳猕猴桃果实发育近似于“3S”型曲线。“金实1号”果实发育与“秦美”和“徐香”类似,均呈双“S”曲线变化[2-8],这进一步说明“金实1号”猕猴桃果实生长发育规律与其品种特性有关。不同品种的果实生长发育规律存在一定差异,除品种特性外,差异还可能与栽培条件或环境有关。

本研究表明,从授粉到盛花期后50天内是“金实1号”猕猴桃果实快速增长期。在此阶段,“金实1号”猕猴桃果实纵横径大小、单果重快速增长,干物质缓慢增长。果实生长的实质是果实细胞的分裂、细胞的膨大及物质的积累与转化,果实的大小由细胞数量和细胞体积决定[12]。Castilloa[13]认为猕猴桃果实早期生长对果实最终大小有重要影响,果实大小受品种本身遗传因素与外界环境因素共同影响。“金实1号”猕猴桃为四倍体黄肉猕猴桃,果实大小较二倍体猕猴桃大。在实际生产中,建议根据“金实1号”猕猴桃果实生长规律进一步优化栽培措施,在果实快速增长期,通过增施肥料、喷施植物生长调节剂、改善果园小气候、疏花疏果、套袋等措施促进树体源—流—库协调发展,进而实现果实大小调控,获得最大产量。

盛花期后50—135天是“金实1号”猕猴桃果实膨大期。在此阶段,“金实1号”猕猴桃果实体积大小和单果重相对增长缓慢,干物质含量则快速积累,这与前人在“Hort16 A、海沃德”上的研究一致[2,3]。此时，猕猴桃果实的生长主要靠细胞的膨大,生产时该阶段应注意增施肥料,以满足果实膨大的营养需求。盛花期后135—150天猕猴桃为成熟期。盛花期后135天,95%果实种子变黑,标志着果实成熟,但此时可溶性糖才开始快速增加,单果重和干物质含量也在缓慢增长,该时期并非果实最佳采收期。Richardson等[3]认为猕猴桃的可溶性糖是在果实进入成熟期后由淀粉降解为葡糖糖、果糖、蔗糖后转化而来,在果实膨大期淀粉快速积累。所以“金实1号”猕猴桃果实成熟前可溶性糖含量增长缓慢,在盛花期后135天,果实可溶性糖含量快速增加。可溶性糖含量是衡量猕猴桃果实品质的重要指标,直接影响到果实口感和风味。在实际生产中,应避免因过早采收,防止因淀粉未充分转化为糖导致口感变差,影响消费者接受度和市场销售。在成都及周边地区,“金实1号”猕猴桃果实采收期一般在10月中旬(盛花期后166天左右),当果实可溶性固形物达到7.5%开始采收。

4.2 结论

本文研究了黄肉猕猴桃新品种“金实1号”的果实生长发育阶段,其果实重量、大小、可溶性糖、干物质、硬度和果肉颜色的变化规律,获得了从授粉后到采收各阶段的形态和生理动态变化曲线。研究结果表明,“金实1号”猕猴桃果实发育呈单“S”曲线变化,果实生长发育期分为细胞分裂期(盛花期后50天)、果实膨大期(盛花期后50—135天)和果实成熟期(盛花期后135—150天)3个阶段。研究结果将为 “金实1号”猕猴桃优质高效配套栽培技术的制定,以及猕猴桃果实的适时采收提供理论基础和参考依据。