荔枝果实性状多样性分析

2023-07-17袁叶王伟山招胜坚古运洪余金昌

天津农业科学 2023年6期

袁叶王伟山招胜坚古运洪余金昌

摘要：为探究不同荔枝品种果实性状多样性，以期为高效利用荔枝种质资源提供参考依据，以120个荔枝品种为试材，对其果实形状、大小、果皮厚度、果皮质量、种子质量、单果质量、焦核率等形态和品质指标进行了鉴定评价。结果表明：供试品种果实形状从椭圆形到心形，果皮颜色从黄绿色到紫红色，龟裂片类型从平坦到尖突，果实风味从酸到甜，香气从无香到蜜香，肉质从粗糙到爽脆，汁液从少到多，果肉色泽从蜡黄到蜡白均有分布，单果质量13.36～56.04 g，焦核率0%～100%，果皮厚度0.74～3.13 mm，种子质量0.5～5.53 g，果实可食率59.18%～82.48%，可溶性固形物含量13.1%～21.7%。单果质量、焦核率、果皮厚度、种子质量、可食率、可溶性固形物6个数量性状的变异系数依次为31.71%、32.33%、48.94%、9.96%、7.92%、155.42%，其多样性指数（H'）依次为1.859 6、1.301 7、1.961 4、2.020 6、2.091 3、1.301 7，荔枝品种之间果实品质性状表现出不同程度的变异和多样性。供试的120个荔枝品种果实的8个描述性状和6个数量性状均存在不同程度的多样性，后续荔枝品种选育、新种质收集等工作能以此作为参考依据开展。

关键词：荔枝；品种；果实；多样性

中图分类号：S667.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.06.006

Abstract： In order to explore the fruit character diversity of different litchi varieties， provide reference for high-efficient utilization of Litchi germplasm resources， 120 litchi varieties were used as test materials to identify and evaluate the main traits of fruit， such as longitudinal diameter， transverse diameter， lateral diameter， fruit shape index， skin thickness， skin weight and seed weight. The results showed that the fruit shape of the tested varieties ranged from oval to heart shape， the skin color ranged from yellow-green to purplish red， the type of cracked pieces ranged from flat to sharp， the fruit flavor ranged from sour to sweet， the aroma from no fragrance to honey， the meat quality from rough to crisp， the juice from less to more， the pulp color from sallow to white， and the weight of single fruit was 13.36-56.04 g. The kernel rate was 0%-100%， the peel thickness was 0.74-3.13 mm， the seed weight was 0.5-5.53 g， the fruit edible rate was 59.18%-82.48%， the soluble solid content was 13.1%-21.7%. The coefficients of variation of 6 quantitative traits including single fruit weight， char kernel rate， peel thickness， seed weight， edible rate and soluble solids were 31.71%， 32.33%， 48.94%， 9.96%， 7.92% and 155.42%. The diversity index （H'） was 1.859 6， 1.301 7， 1.961 4， 2.020 6， 2.091 3， 1.301 7， and the fruit quality traits showed different degrees of variation and diversity among litchi varieties. The 8 descriptive characters and 6 quantitative characters of 120 litchi varieties tested show different degrees of diversity， which could be used as a reference for subsequent litchi variety breeding and new germplasm collection.

Key words： Litchi chinensis Sonn.; varieties; fruit; diversity

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是無患子科荔枝属植物，起源于中国，是我国广东、广西、福建、海南等地广泛栽培的亚热带果树，是荔枝产区农民收入的主要来源之一。荔枝种质资源甚多，是荔枝品种改良的基因来源，在品种选育中具有十分重要的作用[1-6]。因此，有必要对荔枝种质资源的生物多样性进行客观的鉴定和评价。

荔枝的果实性状是其种质资源鉴定评价的重要指标，也是其品种鉴别的主要依据。2002年国际植物遗传资源委员会（IPGRI）编制和发表了荔枝评价系统（以下简称国际标准）[7]。中国农业出版社分别于2005年和2006年出版了《热带、南亚热带果树种质资源描述规范——荔枝》和《热带、南亚热带果树种质资源数据质量控制规范——荔枝》[8-9]，列出了更为详细的调查项目，但这些标准中均未列明参照品种。中华人民共和国农业部于2009年发布了《荔枝、龙眼种质资源描述规范》用于荔枝、龙眼种质资源的描述，在2014年发布《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南——荔枝》（以下简称国内测试指南）中列明了荔枝各种性状的表达状态及参照品种[10-11]。分析研究荔枝果实的各种性状，系统观测果实的形态特征及其有关品质性状，不但能为荔枝种质资源的鉴定评价奠定研究基础，还能为品种选育研究提供参考依据。

目前，果实性状多样性研究在其他水果如樱桃、番茄、桃、龙眼、芒果、葡萄、火龙果等已见报道[12-19]，荔枝果实性状评价方面也有少量报道[20-21]，但荔枝果实形态和品质性状的多样性研究目前在国内无详细报道。本研究对东莞植物园荔枝种质资源圃内保存的120个荔枝品种的果实形态及品质性状进行了多样性分析，拟为荔枝种质资源的鉴定评价和创新利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

东莞植物园荔枝种质资源圃位于东莞市南城区（22°58′N， 113°44′E），海拔30 m，属亚热带季风气候区，光照充足，降水充沛，夏长冬短，是荔枝种植优势气候区，荔枝能安全越冬，受霜冻等天气影响的风险较小。

1.2 试验材料

试验于2021—2022年进行，供试品种为荔枝种质资源圃内自然条件下种植的120个荔枝品种，供试荔枝树新梢期为7—12月，花果期次年为1—6月，常规管理。供试荔枝品种（表1）为本试验从广东、广西、福建、四川、海南等地收集的品种。

1.3 果实形态和品质测定方法

每个荔枝品种在果实成熟期随机取30个果实进行性状评价，数据取平均值，性状描述及鉴定评价参照国际标准、国内测试指南，以及《荔枝学》[22]，包括果实形状、果皮颜色、龟裂片类型、果实风味、果实香气、肉质、果肉汁液、果肉色泽8个描述性状，以及果实大小、焦核率（胚败育比例）、果皮厚度、种子质量、可食率、可溶性固形物含量6个数量性状。描述性状中果实风味、果实香气、肉质进行感官分析测定，3人以上品尝3个以上果，以占主要类型为准。

1.4 数据统计分析

利用Excel进行原始数据的整理，统计各数量性状的最大值、最小值，计算各数量性状的平均值、标准差、变异系数和多样性指数。变异系数=标准差s/平均数。表型多样性分析用Shannon-Weaver多样性指数来表示。多样性指数H′=-ΣPilnPi。式中，Pi为某一性状第i级出现的概率。其中，数量性状进行10级分类处理：1级

2 結果与分析

2.1 果实描述性状的多样性评价

2.1.1 果实形状果实形状是荔枝形态研究的重要指标，国家测试指南中，荔枝果实形状可分为椭圆形、卵圆形、圆形和心形。供试的120个荔枝品种中，果实心形的品种最多，有77个，占供试品种的64.17%；其次为椭圆形有17个，占14.17%；卵圆形和圆形所占比例最少，各13个，分别占10.83%（图1-A）。

2.1.2 果皮颜色国家测试指南中将荔枝的果皮颜色分为黄绿色、绿色、黄红色、粉红色、鲜红色、暗红色和紫红色7种。供试的120个荔枝品种中，果皮为黄红色的品种最多，有45个，占比37.50%；果皮鲜红色的品种33个，占27.50%；果皮暗红色的品种22个，占18.33%，；果皮绿色的品种最少，只有1个，占0.83%（图1-B）。

2.1.3 龟裂片类型荔枝果皮的龟裂片是荔枝分类学上的重要标准之一，《中国果树志·荔枝卷》即以成熟果实中部果皮龟裂片和裂片峰的特征作为分类的主要标准[23]。供试荔枝品种的果实按龟裂片分为平坦、隆起、尖突3种类型，其中尖突型的品种最多，有52个，占43.33%；其次为隆起型，有46个，占38.33%；平坦型相对较少，仅22个，占18.33%（图2-A）。

2.1.4 果实风味供试品种中，果实风味从酸到甜均有分布，其中果实风味甜的品种最多，有61个，占总数的50.83%；酸甜的有50个，占41.67%；风味为酸的仅9个，占比最少，为7.5%（图2-B）。

2.1.5 果实香气供试品种中，果实香气为微香的品种有55个，占总数的45.83%；其次为浓香，有43个，占35.83%；无香气的品种较少，仅14个，仅占11.67%；具特殊香味的品种8个，占比仅为6.67%（图3-A）。

2.1.6 肉质果肉质地是影响果实口感的重要因素，也是影响鲜食品质的重要因素。供试品种中，肉质细软的品种68个，占比达56.67%；肉质爽脆的为50个，占41.67%；肉质粗糙的品种仅2个，占1.67%（图3-B），说明供试荔枝的果肉质地整体口感较佳。2.1.7 果肉汁液供试品种中，汁液多的品种超过一半，有66个，占比达55.0%；汁液中等的品种有45个，占37.50%；汁液少的品种有9个，占7.50%（图4-A），占比最少。

2.1.8 果肉色泽供试品种中，果肉色泽从蜡黄色到蜡白色均有分布，其中，果肉蜡白色的品种有76个，占比达63.33%；果肉蜡黄色的品种有30个，占25.00%；果肉乳白色的品种有14个，占11.67%（图4-B）。

2.2 果实数量性状的多样性评价

2.2.1 果实大小单果质量是反映果实大小的重要指标。参照国内测试指南，荔枝果实大小可分为5个等级：10 g及以下为极小果型，10.1～17.5 g为小果型，17.6～25 g为中果型，25.1～32.5 g为大果型，32.5 g以上为极大果型。本研究中，中果型品种最多，有61个，达49.17%；大果型品种30个，占26.67%；极大果型品种18个，占15%；小果形品种相对较少，有11个，占8.33%（图5-A）；无极小果型果。单果质量最大的品种为‘牛心，达56.04 g；单果质量最小的种质为‘青皮，只有13.36 g。供试的120个荔枝品种的平均单果质量为25.83 g，标准差为8.19，变异系数为21.71%，多样性指数（H′）为1.859 6，荔枝品种间的果实大小变异较大。

2.2.2 焦核率焦核率的大小是衡量荔枝果实品质的重要指标。焦核率5%以下表示无败育胚，焦核率5%～95%表示有部分败育胚，焦核率95%以上表示全部败育。供试品种中，焦核率5%以下的品种有69个，占57.50%；焦核率5%～95%的品种有41个，占34.17%；焦核率95%以上的品种有10个，占8.33%（图5-B）。

焦核率达100%的品种有‘水晶球‘冰荔‘岭丰糯‘糯桂‘唐夏红等；无核率高的品种有‘粤北无核荔和‘南岛无核荔，无核率分别为96.7%、86.7%；‘硬枝早红‘大造‘电白白蜡‘库林等52个品种的焦核率最低，均为0%。120个供试品种的平均焦核率为21.5%，标准差为33.41，变异系数为155.42%，多样性指数（H′）为1.301 7，焦核率在荔枝品种之间的变异程度很大。

2.2.3 果皮厚度果皮厚度是影响果实品质的性状之一，与可食率相关。供试种质中，‘井岗红糯果皮最薄，为0.74 mm，‘紫娘喜果皮最厚，达3.13 mm。供试种质果皮厚度的平均值为1.51 mm，标准差0.49，变异系数为48.94%，多样性指数（H′）为1.961 4。

2.2.4 种子质量种子大小也是影响果实品质的性状之一。供试品种中，‘鹅蛋荔种子质量最大，高达5.53 g，‘岭丰糯种子质量最小，仅0.50 g。供试种质种子质量的平均值为2.62 g，标准差1.28，变异系数为48.49%，多样性指数为2.020 6，说明荔枝种质之间种子质量存在不同程度的变异和多样性。

2.2.5 可食率可食率是表现荔枝品质的重要指标之一，参照国内测试指南可将荔枝的可食率分为4个等级：45%以下（低），45%～59.9%（一般），60%～74.9%（较高），75%以上（高）。供试的120个荔枝品种的可食率均高于45%，属于可食率一般以上等级，其中可食率较高的品种数量最多，有90个，占比高达75.00%；可食率高的品种有27个，占22.50%；可食率一般的品种仅3个，占2.50%（见图6-A）。荔枝果实可食率的高低与果实大小、果皮厚度和果核大小有相关关系。变异分析和多样性统计分析结果表明，果实可食率最高的是‘观音绿，为82.48%；最低的为‘玉荷包，只有59.18%。供试品种可食率的平均值为70.45%，标准差5.58，变异系数为7.92%，多样性指数（H′）为2.091 3，可食率在荔枝品种间的变异不是很大。

2.2.6 可溶性固形物（TSS）可溶性固形物含量直接关系果实品质与口感。由本试验结果可知，供试荔枝品种的可溶性固形物含量为13.1%～21.7%。其中，TSS高于20%的品种有7个，占5.83%；TSS介于16%～19.9%的品种最多，有87个，占72.5%；TSS介于12%～15.9%的品种有26个，占21.67%（图6-B）。变异分析和多样性统计分析结果显示，可溶性固形物含量最高的为‘元红，达21.7%，最低的为‘桂糯，只有13.1%。供试品种可溶性固形物含量的平均值为17.39%，标准差为1.73，变异系数为9.96%，多样性指数（H′）为1.301 7，说明荔枝品种之间可溶性固形物含量的变异程度也不是很大。

3 讨论与结论

植物表型多样性能够体现遗传多样性和环境多样性，变异系数的大小能够反应品种的固有特征及生物产品的个体差异范围，性状变异程度越大对种质变异和创新贡献率越高[24-25]。通过研究者对59份板栗果实的4个品质性状进行多样性分析的结果可知，变异系数的变化范围为25.9%～34.6%，其4个品质性状均表现出一定程度的变异性[26]。前人对97份番茄果實性状进行遗传多样性分析，其多样性指数（H'）的变化在0.89～2.29，变异系数的变化范围为11.17%～54.03%[27]。本研究对荔枝果实大小、焦核率、果皮厚度、种子质量、可食率、可溶性固形物含量6个数量性状指标进行了多样性分析，其变异系数依次为31.71%、32.33%、48.94%、9.96%、7.92%、155.42%，多样性指数（H'）依次为1.859 6、1.301 7、1.961 4、2.020 6、2.091 3、1.301 7。比较上述6个数量性状指标的变异系数和多样性指数（H'）的大小可知，除种子质量和可食率外，其余4个数量性状指标（果实大小、焦核率、果皮厚度、可溶性固形物含量）在荔枝品种间的变异较大，说明不同荔枝品种之间果实品质性状差异较大，表现出不同程度的变异和多样性，程度高于板栗、番茄等。

种质资源的鉴评是研究种质资源创新利用的重要手段。研究者对54份澳洲坚果进行果实表型描述性状和数量多样性进行分析，发掘了优质资源，通过相关性分析得出澳洲坚果果实各数量性状间的相关性，为选育出仁率高、含油率高等特点的种质提供了依据[28]。荔枝果实的大小、形状、内在品质等方面能体现种质的特性，是种质资源利用以及品种选育的主要指标。本研究中的供试种质在果实形状、果皮颜色、龟裂片类型、果实风味、香气、肉质、汁液、果肉色泽、果实大小、焦核率、可食率等方面均存在丰富的多样性。本研究通过对120个荔枝品种进行果实性状分析，发现‘贵妃红‘灵山香荔‘青甜‘糯桂‘北流镇奉‘英山红等品种的TSS较高；‘糯桂‘英山红‘水晶球‘观音绿‘井岗红糯等品种的焦核率较高，兼具多个优良性状的‘糯桂‘英山红等品种可用作杂交亲本选育优质良种；‘大果荔‘大丁香‘钦州红荔‘贵妃红‘新球蜜荔‘荷花大红荔‘鹅蛋荔‘紫娘喜等果实极大，可与优质荔枝品种进行杂交，选育大果优质荔枝品种。

东莞地区具有丰富的荔枝种质资源，有待进一步的收集、鉴定、评价，以及创新利用，这对广东乃至全国荔枝种质资源的鉴定、评价以及选育种工作均有十分重要的意义。荔枝果实各性状间的相关性本研究尚未探讨，且目前未见相关文献报道，今后可参照柿、番茄等进行果实性状间的相关性研究，为创新种质提供依据。因此，加强荔枝种质资源的保护与鉴评等工作是今后仍需努力的方向，方能为品种选育和育种改良提供更丰富的资源，拓宽种质资源利用研究的道路。

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