冰糖橙优良单株的选育及性状研究

申超峰，周 闰，王 维，孙倩楠，彭丁文，邓朝艳，李小一，何艳晴，杨 亚

（湖南省郴州市农业科学研究所生物技术中心，湖南 郴州 423000）

冰糖橙属于芸香科柑橘属常绿果树，是经普通甜橙芽变而来的一个品种[1]，汁水多、果肉脆、香味浓郁、皮薄核少，营养丰富[2]。冰糖橙最早起源于湖南黔阳（今湖南省洪江市），该市生产的冰糖橙品种极具特色、果实品质好，在国内柑橘产业中占据重要地位。目前，湖南省主要冰糖橙产区有两个，分别是麻阳苗族自治县和永兴县[3-4]。作为主产区之一的永兴县，现有冰糖橙栽培面积4 330 hm2，素有“中国冰糖橙之乡”的美称。

随着人们对柑橘类水果消费需求的不断变化，近年来糖度高、酸度适中、风味浓郁的鲜果越来越得到消费者的青睐，优质的品质也是影响该品种推广和发展的决定性因素之一。近年来，由于柑橘黄龙病泛滥、果园土壤环境酸化、化肥施用不合理等综合因素，永兴冰糖橙各果园果实品质均有不同程度的下降。关于永兴冰糖橙土壤理化性质与果实品质的关系已有研究，曹胜等[5]提倡通过调节土壤酸碱度，增施有机肥，及时补充钙、镁、硼等微量元素等方案来优化果园管理、提升果实品质。针对冰糖橙品种退化及黄龙病感染等问题，有专家提出选择优良单株材料是关键，需要通过杂交育种以及优良单株脱毒扩繁等途径来解决[6]。本试验前期主要采用当地农业局和群众推荐加上实地调查相结合的方法，对永兴地区三个不同乡镇的冰糖橙进行了研究；初步筛选出了产量高，品质好、抗性较强的冰糖橙优良单株9 株，并于2021、2022 年连续两年对上述9 个冰糖橙优良单株的果实经济价值及内在品质进行调查研究，选用平均单果质量、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸等指标，采用主成分分析法进行综合评价，为下一步优良单株脱毒扩繁及品种选育提供材料与理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2021 年，采用当地农业局和群众推荐加上实地调查相结合的方法，对永兴地区涌水村（113°11'44.48"E、26°11'39.32"N）、茶园村（113°5'7.28"E、26°5'56.63"N）、罐子窑（113°3'3.35"E、26°4'1.81"N）等三个不同乡镇的冰糖橙进行优良单株的选择研究。经过单株产量测评、口感（酸甜、化渣性）评比、病毒病基因检测（黄龙病、衰退病等）等过程，初步选出产量高、品质好、抗性较强的优良单株9株，分别为ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-1、cy-2、cy-3、sbc-1、sbc-2、sbc-3。

1.2 仪器与设备

百分之一天平，AUY220，岛津仪器有限公司；数显测糖仪，LH-B55，陆恒生物有限公司；游标卡尺，LINKS 0～200 mm，哈量集团；pH 计，ST3100/F，奥豪斯仪器有限公司；碱性滴定管，江苏天玻玻璃有限公司；5 mL 微量滴定管，江苏天玻玻璃有限公司；榨汁机，MJ-PB80S2，美的集团。

1.3 试验方法

2021、2022 年连续两年对上述9 个冰糖橙优良单株果实经济及内在品质进行调查，在果实成熟采摘期，每个优良单株为一个取样点，分别在果树的东南西北四个方位上下位置均匀取果[7]，每棵树共取40 个果实，测定果实品质。

采用百分之一天平测量果实的单果质量、果皮质量，游标卡尺测量单果横纵径、果皮厚度。根据NY/T 2637—2014、GB/T 12456—2008、GB/T 8210—2011，将各单株样品混匀榨汁后。采用数显测糖仪测定可溶性固形物含量，用氢氧化钠中和滴定法测定果汁可滴定酸含量[8]；维生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定[9]；固酸比用果实可溶性固形物含量除以果实可滴定酸的数值得到。可食率为去皮、去籽果肉质量和果实单果质量之比。出汁率为汁体积（质量）和果肉质量之比。

1.4 数据分析

以SPSS 19.0 分析各指标的显著性检验，采用多重比较，分析各单株间品质差异及各指标间的相关性，最后进行主成分分析。以各主成分的贡献率为权重，计算各优良单株的综合评分，对永兴冰糖橙优良单株果实品质进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 冰糖橙不同单株果实性状比较

单果质量作为柑橘类水果外观品质的主要组成部分，是衡量果实经济价值的重要指标之一。表1 显示不同冰糖橙单株的平均单果质量在73.27～128.77 g 范围内波动，单果质量最大的是cy-1，高达128.77 g，最低的是sbc-1，只有73.27 g。不同单株间单果质量差异达显著水平（P＜0.05），cy-1 与ysg-1、sbc-1 等其他8 个优良单株间单果质量差异显著，而sbc-1、sbc-3 之间差异不显著。

表1 冰糖橙不同单株的果实性状Table 1 Fruit characteristics of different individual plants of Bingtang orange

皮薄肉多一直是水果消费者选择购买的依据之一，也是育种专家对品种好坏的重要评价指标。对所有单株的果实果皮厚度进行测量，测定的9 个冰糖橙单株果实平均皮厚如表1 所示。由表可知，冰糖橙果实的果皮厚度最大的是cy-3，为0.478 cm，比果皮厚度最小的单株（ysg-1）多50.126 cm。其他各单株的皮厚在0.352～0.478之间，果实皮厚从大到小依次为sbc-2、sbc-3、sbc-1、cy-1、cy-2、ysg-3、ysg-2，不同单株平均果皮厚度达显著水平。其中cy-3 与ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-1、cy-2 等5个单株差异显著，而cy-3 与sbc-1、sbc-2、sbc-3 之间差异不显著。

2.2 冰糖橙不同单株果实经济性状比较

冰糖橙果实可食率与果皮厚度两者之间相互关联，可食率高的果实一般果皮就会比较薄，符合消费者的需求。测定的9 个冰糖橙单株果实的可食率见表2。由表可知，不同冰糖橙果实可食率在60.37%～80.33%之间；其中sbc-1 的可食率最低，只有60.37%，比可食率最高的ysg-1 低24.8%；各优良单株中果实可食率排名前3 的依次为ysg-1、ysg-2、ysg-3，都超过79%。达到了较高水平。方差分析结果表明，9 个优良单株果实可食率之间的差异达显著水平，通过多重比较分析得知，ysg-1、ysg-2、ysg-3 这三个单株间可食率差异不显著；sbc-1 与sbc-3差异也不显著。但ysg-1、ysg-2、ysg-3 与其余6 个单株间差异显著，cy-2、cy-1 与cy-3、sbc-1、sbc-2 和sbc-3 之间差异也显著。

表2 冰糖橙不同单株的果实经济性状Table 2 Economic characteristics of fruits from different individual plants of Bingtang orange

橙汁色香味俱全，而且深受广大消费者喜爱，在日常生活和各类聚会中都能看到，因此制汁型品种出汁率高更适于开发，高出汁率对于常规鲜食柑橘类品种的品质评价也至关重要。对9 个不同地区的冰糖橙单株果实的出汁率测定，结果如表2。由表可知，9 个单株果实出汁率最高的是cy-1，为71.73%，出汁率最低的单株是sbc-1，为42.93%，二者相差28.8%，出汁率差异较大。对各单株果实出汁率进行方差分析和多重比较，结果表明，不同单株其果实出汁率之间的差异达显著水平，其中cy-1、cy-3 与ysg-1、ysg-2、ysg-3、cy-2、sbc-1、sbc-2、sbc-3 等7 个单株出汁率之间差异显著。ysg-1、ysg-2 与cy-2、sbc-1 之间也差异显著。

2.3 冰糖橙不同单株果实的内在品质比较

可溶性固形物含量直接影响柑橘类水果的品质及口感。由表3 可知，9 个冰糖橙单株果实可溶性固形物含量均超过14%。对比现行的柑橘类水果的国标GB/T 12947—2008《鲜柑橘》对优等果甜橙类可溶性固形物含量要求是大于等于10.5%[10]，所有单株均属于较高水平。其中cy-1 的可溶性固形物含量最高，达18.47%，可溶性固形物含量最低是sbc-2，为14.07%。经方差分析可知，不同单株间果实可溶性固形物含量差异显著，其中cy-1、ysg-1 与其他7 个单株之间差异显著；ysg-3、cy-3、sbc-1 等3 个单株间可溶性固形物含量差异不显著；cy-2、sbc-2 与sbc-1 之间差异也不显著；但是ysg-2、sbc-3 与cy-3、ysg-3、sbc-1、cy-2、sbc-2 间差异显著。

表3 冰糖橙不同单株的内在品质Table 3 Internal quality differences among different individual plants of Bingtang orange

可滴定酸是柑橘、橙类等水果风味物质的主要来源，不同品种间果实可滴定酸含量差异较大，通常来看，甜橙类果实的可滴定酸含量较宽皮柑橘类的要低[11]。由表3 可知，9 个不同冰糖橙单株果实可滴定酸含量平均值为2.26 g/kg，各单株间范围波动较大，为0.9～5.4 g/kg。其中，可滴定酸含量最高的是cy-1，最低的是ysg-1。对其进行方差分析可知，各优良单株间果实可滴定酸含量差异达显著水平。其中，只有sbc-2 与ysg-2 之间差异不显著，而cy-1、cy-3、cy-2、ysg-3 等四个单株与ysg-2、ysg-1之间差异达显著水平。

固酸比一直以来是评价水果品质的重要指标，也是生产中检测比较方便的指标之一[12]。9 个冰糖橙优良单株的果实固酸比为34.2～177.8，固酸比最高的是ysg-1，而cy-1、cy-3 两个单株则显著低于其他单株。其中固酸比较大的有ysg-2、sbc-1、sbc-2、sbc-3 等四个单株。

由方差分析知，9 个单株果实的固酸比差异显著，其中，cy-1 与cy-3 差异不显著，ysg-3 和cy-2 之间差异也不显著；而ysg-1、ysg-2 与sbc-1、sbc-2、sbc-3 等3 个单株间固酸比差异显著。

VC 是人体必需的水溶性维生素，新鲜水果尤其是柑橘类水果的果肉中含有丰富的VC。由表3 可知，9 个永兴冰糖橙各单株果实VC 含量均值为0.7 mg/mL；且各单株间含量差异不明显，最低的0.69 mg/mL，最高的0.72 mg/mL。方差分析得出维生素含量差异不显著。

2.4 冰糖橙果实经济价值与内在品质指标的关系

2.4.1 冰糖橙果实经济与内在品质指标的相关性分析

本实验对冰糖橙果实的经济价值与内在品质进行了相关性研究分析，因为测定的VC 含量各单株无差异，因此在进行相关性分析时，只选取了单果质量、出汁率等7个指标，结果见表4。由表4 数据得知，各相关指标中，单果质量与出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸之间有极显著正相关，相关系数在0.545～0.806 之间，说明冰糖橙果实大小会影响其口感风味；出汁率与可溶性固形物、可滴定酸含量呈极显著相关，相关系数均超过0.7；可食率与果皮厚度有极显著负相关；可滴定酸与固酸比也呈极显著负相关，相关系数0.838；而可溶性固形物与可滴定酸呈极显著正相关。

表4 冰糖橙经济与品质指标的相关性分析Table 4 Correlation analysis between economy and quality index of crystal sugar orange

2.4.2 冰糖橙果实经济与内在品质指标的主成分分析

以初步调查筛选的9 个冰糖橙单株果实为样本单元，选取平均单果质量、果皮厚度、可食率、可滴定酸等6个主要指标进行主成分分析[13]，结果见表5。由表可知，第1 主成分和第2 主成分的贡献率分别为55.742%、29.693%，累积贡献率达85.435%。第1 主成分中载荷量主要代表了单果质量、出汁率、可溶性固形物、可滴定酸四个指标，主要可以代表果实大小以及酸甜多汁等风味指标；第2 主成分载荷量较大的有可食率、果皮厚度，主要代表果实皮薄肉多的属性。

表5 冰糖橙优良单株果实性状主成分分析Table 5 Principal component analysis of fruit characters of Bingtang orange

根据主成分分析[14]，9 个初选单株的综合得分及排名如表6 所示，其排名次序依次为cy-1、ysg-1、ysg-3、cy-2、ysg-2、cy-3、sbc-2、sbc-3、sbc-1。

表6 主成分得分及排名Table 6 Principal component scores and rankings

3 讨论与结论

冰糖橙果实品质受很多因素影响，仅就风味品质而言，就包括酸甜、多汁、浓郁、细腻等。这些风味主要取决与果实的糖、酸、维生素C 含量、出汁率等。GB/T 12947—2008 中，总酸、可溶性固形物、固酸比、糖酸比是重要的柑橘品质评价指标[15]，果实中可溶性糖和有机酸的组分和含量及其比例在很大程度上决定了果品的风味形成，从而影响果实的内在品质[16]。

永兴冰糖橙优良单株果实品质变异系数较大，为6%～65%，其中变异系数最大的是可滴定酸含量，9 个单株平均可滴定酸为2.26 g/kg，变异系数为65%，变化范围为0.9～5.4 g/kg ,这与曹胜等[5]对湖南74 个冰糖橙果园调查研究得出的永兴冰糖橙不同果园间果实可滴定酸含量差异较大的结论一致。9 个单株平均单果质量为99.96 g，变化范围为73.27～128.77 g，变异系数为18%，这与陈永涛等[17]研究贵州柑橘主栽品种果实品质分析得出脐橙类果实单果质量、可滴定酸的变异系数较大的结论类似。本研究还得出永兴冰糖橙平均可食率为71.49%，变异系数也达12%。平均可溶性固形物含量为15.16%，平均固酸比为91。与本文研究相比，曹胜等[5]报道的永兴冰糖橙平均单果质量、可滴定酸、可溶性固形物、固酸比分别为137.17 g、4.6 g/kg、13.4%、32.79；周先艳等[18]发现的新平冰糖橙果实可溶性固形物、可滴定酸、固酸比分别10.3%、6.4 g/kg、16.87；曾柏全等[3]报道的洪江冰糖橙果实的可溶性固形物、可滴定酸和维生素C 含量分别为10.9%、5.5 g/kg、465.8 mg/L，说明此次选择的9 个优良单株果实内在品质较优，而平均单果质量相对较低，可能是由于不同年份气候不同以及土壤养分管理等差异导致。本文研究表明不同单株间的单果质量、可食率、出汁率、可滴定酸、固酸比等差异都达到了极显著水平，变异系数大，遗传变异相对较大，说明具有明显的选择改良潜力。而维生素C 含量差异较小，变异系数相对较小，仅为6%，在果实品质变异中改良潜力相对较小[19]。

前人有关柑橘类果实内在品质指标相关性研究较多，但对于冰糖橙果实经济与内在品质之间关系的研究较少，本文分析结果表明，单果质量与出汁率、可食率、可溶性固形物、可滴定酸之间有极显著正相关，相关系数在0.545～0.806 之间，说明冰糖橙果实大小会影响其口感风味，这与吴倩等[20]研究麻阳冰糖橙果园营养状况与果实品质状况中得出的糖、酸等内在品质与果实大小有明显关系的结论相似；出汁率与可溶性固形物、可滴定酸含量呈极显著相关，相关系数均超过0.7；可食率与果皮厚度呈极显著负相关，说明果皮越厚的果实，其可食率就越低；可滴定酸与固酸比也呈极显著负相关，相关系数0.838；而可溶性固形物与可滴定酸呈极显著正相关，这与张梦娇[21]研究纽荷尔脐橙等三个柑橘品种树体营养水平与果实品质的初探中得出的可溶性固形物含量与可滴定酸含量呈极显著正相关结论一样；通过主成分分析将8 个果实经济性状与内在品质指标划分为2 个主成分，分别代表果实大小以及酸甜多汁、果实皮薄肉多等方面，其累积贡献率达85.435%。

果实大、皮薄肉多、出汁率高、固酸比较高等是目前柑橘类果树选种育种的主要目标。在单项性质中，cy-1单果质量最大，可溶性固形物含量、出汁率最高，ysg-1果皮厚度最薄、可食率最高、可滴定酸含量最小、固酸比值最高，经PCA 分析综合分析可得综合品质相对较好的优良单株为cy-1、ysg-1、ysg-3、cy-2，可作为优良单株进行脱毒扩繁和杂交育种。