新疆野苹果果实生长期的理化性质及褐变程度研究
2023-12-20冉昪唐式敏朱玲张胜军张学超
冉昪 唐式敏 朱玲 张胜军 张学超
摘 要 为明确新疆野苹果种质资源果实生长发育期养分积累情况及果肉褐变程度,以20份新疆野苹果种质资源果实为试材,在整个生长发育期通过测定可溶性糖、可滴定酸、维生素C及果肉色差,探索影响果实品质的主要成分变化趋势及抗氧化性强弱。结果表明:20份野苹果资源的果实在生长发育期可溶性糖和维生素C含量逐渐积累,其中可溶性糖含量阶段性积累趋势明显,在7月10日后进入缓慢积累期,表示果实逐渐进入成熟期,末期含量为7.88%~14.79%,維生素C含量积累至末期为1.78~9.18 mg·hg-1,可滴定酸含量先积累后降解,末期为0.18%~2.29%。亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*均趋近于0,总色差△E逐渐下降,表明随着果实逐渐成熟,果肉的抗氧化能力越强、褐变程度越低,最后对果实抗氧化性相关指标进行综合评价,由强到弱为:‘GB-20>‘HDM-21>‘夏>‘中>‘红肉1>‘HDM-12>‘GB-12>‘XY-49>‘XY-58>‘GB-9>‘XY-11>‘XY-75>‘HDM-11>‘XY-51>‘HDM-20>‘GB-10>‘克>‘HDM-39>‘新定-1>‘GB-2。20份新疆野苹果资源中的‘红肉1‘夏‘中‘GB-9‘GB-10‘GB-12‘GB-20‘XY-11‘XY-49‘XY-51‘XY-58‘HDM-11‘HDM-12‘HDM-21既是高糖高酸类型,又是高维生素C类型,均可作为功能型资源进行培育,其中‘GB-20的维生素C含量相较最高且抗氧化性最强,可进一步考虑进行果实深加工。
关键词 新疆野苹果;生长期;果实品质;褐变
新疆野苹果[Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem.]属蔷薇科苹果属,别名塞威氏苹果、天山苹果等,俗名野苹果、天山野果等,主要分布于伊犁河谷南北两侧的天山山区和塔城地区的塔尔巴哈台山、巴尔鲁克山等山地[1],其中新疆红肉苹果[Malus sieversii f. neidzwetzkyana (Dieck) Langenf]是新疆野苹果的变型。新疆野苹果是十分珍贵的种质资源,属第三纪孑遗物种[2],同源性较高[3],经过长期自然选择形成了抗寒、抗旱、抗病虫害等许多优良性状[4-5],其树形、花、果形、果实风味等差异较大,遗传变异丰富多样[6]。
新疆野苹果因抗性优良多用来做栽培苹果的砧木[7-9],同时在果实方面也进行了研究,且将果实的理化性质分为质地即果实硬度、营养即可溶性糖含量、风味即可滴定酸和糖酸比以及功能成分即维生素C含量5项指标[10],其中果实风味是影响其品质的重要因素之一,由糖、酸等共同决定[11],刘羽等[12]发现新疆红肉苹果是高酸、低可溶性糖类型,同时其杂交二代的抗氧化性显著高于‘嘎拉[13],4个新疆野苹果优系的果实品质遗传差异大,选择潜力良好[14]。此外林培钧等[15]对伊犁地区的新疆野苹果进行多年调查研究,最终将果实分为84个类型,其中果形、果色、果个、果柄长短等性状的变异系数达10%以上,遗传多样性十分丰富[16],前人虽对新疆野苹果果实方面有研究,但对果实生长发育期品质变化的研究较少,因此明确多个果实生长发育期的风味品质及抗氧化能力变化趋势至关重要。
本试验对20份野苹果资源果实生长期的营养指标和风味进行监测,同时对果肉在空气中的氧化速度用色差仪进行观察,探索新疆野苹果果实主要营养成分在整个生长期的积累情况,果肉褐变过程中的色差变化以及总色差大小,找出风味好、抗氧化性强的品种,以期为功能型苹果种质资源评价、栽培生产实践服务,以及为新疆野苹果果实的进一步深加工提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验供试材料为20份新疆野苹果果实(包括5份新疆红肉苹果果实),2012年收集枝条资源嫁接,2014年移栽(实质为将野生苹果资源复制保存)于伊犁州农业科学研究所国家野生苹果种质资源圃,为了便于描述,现将其按果肉颜色和资源收集地区分为4个系列:系列1,红肉果实:‘红肉1‘新定-1‘夏‘中‘克;系列2,巩留果实:‘GB-2‘GB-9‘GB-10‘GB-12‘GB-20;系列3,新源果实:‘XY-11‘XY-49‘XY-51‘XY-58‘XY-75;系列4,霍城果实:‘HDM-11‘HDM-12‘HDM-20‘HDM-21‘HDM-39,以下简称系列1、系列2、系列3和系列4。
1.2 样品处理
20份新疆野苹果果实均采自伊宁市国家野生苹果种质资源圃,在果实生长初期5月31日(即花后第35~40天)进行第1次采摘,以后每隔10 d采摘1次,直至果实成熟时结束。每次采摘大小均匀、无病虫害的果实,采后立即运回伊犁州农业科学研究所实验室,散去田间热,先测定4个系列中每个品种果肉褐变程度,然后取鲜样保存至-80 ℃,进行可溶性糖、可滴定酸和维生素C含量的测定。
1.3 指标测定
果实可溶性糖含量用蒽酮试剂法测定,可滴定酸含量用氢氧化钠溶液滴定法测定,维生素C含量用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定[17]。
果实褐变过程用精密色差仪测定[18]:果肉横切,立即用色差仪测定L*、a*、b*值并记录初始值,然后静置于空气中每间隔5 min测定1次,共用时15 min。重复3次。其中L*表示亮度,负值及0为黑,100为白;a*表示红绿色差,负值为绿,0为中性,正值为红;b*表示黄蓝色差,负值为蓝,0为中性,正值为黄;△E总色差,表示色差偏移的方向,值越小表明色差越小。
1.4 数据分析
数据统计分析用SPSS 22.0进行单因素方差分析,采用Duncans法进行差异显著性分析 (P<0.05表示显著,P<0.01表示极显著),同时用SPSS 22.0进行双变量相关性分析,用 SigmaPlot 12.5软件作图。
用隶属函数法对4个系列果实生长期的褐变程度进行综合评价,并用Excel 2007做表。隶属函数值计算公式:
F(xij)=1- (Xij-Xj min)/(Xj max - Xj min) (1)
F(xij)=(Xij-Xj min)/(Xj max-Xj min) (2)
式中:F(xij)为i野苹果资源的j项指标隶属函数值;Xij为测定值;Xj max和Xj min分别为j指标最大测定值和最小测定值;与褐变程度负相关的指标用公式(1)计算;与褐变程度正相关的指标采用公式(2)计算[19]。
2 结果与分析
2.1 野苹果果实生长期理化指标变化
2.1.1 果实生长期可溶性糖含量变化 由图1可知,4个系列的野苹果果实可溶性糖含量在整个生长期内6月30日前平缓波动,6月30日至7月10日迅速增加,7月10日后增幅变缓。图1-A中,系列1的可溶性糖含量在6月30日前除‘夏外均波动式下降,生长初期‘克的可溶性糖含量显著高于其他(P<0.05),末期‘夏的含量最高,为 13.57%,显著高于除‘红肉1外的其他品种(P< 0.05),而‘克的含量显著低于其他品种 (P<0.05),为 10.87%。图1-B中,系列2的可溶性糖含量在6月30日前除‘GB-9和‘GB-10外均波动式增加,生长初期‘GB-10的含量显著高于其他(P< 0.05),中期后‘GB-2的含量始终最高,末期达 11.72%,末期时‘GB-20的含量最低,為9.70%。图1-C中,系列3的可溶性糖含量在6月30日前除‘XY-11外均波动式增加,生长初期‘XY-51的极显著高于除‘XY-11外的其他品种(P<0.01),末期‘XY-58的极显著高于除‘XY-11外的其他品种(P<0.01),达 14.79%,而‘XY-75的含量在除5月31日外的其他时期均最低,末期达极显著(P<0.01),为 7.88%。图1-D中,系列4的可溶性糖含量在6月30日前除‘HDM-12和‘HDM-21外均波动式增加,生长初期‘HDM-12的极显著高于除‘HDM-21外的其他品种(P<0.01),6月20日后‘HDM-11的含量始终最高,末期达显著(P<0.05),为 14.16%,而‘HDM-39的含量在整个生长期除7月10日外的其他时期均最低,末期为8.96%。
综合系列1、2、3、4果实的可溶性糖含量积累至成熟期时,含量由高到低依次为‘XY-58>‘HDM-11>‘XY-11>‘夏>‘红肉1>‘HDM-12>‘新定-1>‘GB-2>‘中> ‘GB-10> ‘XY-51>‘GB-9>‘克>‘HDM-20>‘XY-49>‘HDM-21>‘GB-12>‘GB-20>‘HDM-39>‘XY-75。
2.1.2 果实生长期可滴定酸含量变化 由图2可知,4个系列的野苹果果实可滴定酸含量在整个生长期总体呈先上升后下降的趋势,即前期积累,后期降低。图2-A中,系列1的‘新定-1含量在生长初期显著高于其他(P<0.05),‘红肉1和‘夏的在6月30日达峰值,其中前者含量最高,达极显著(P<0.01),而‘克的含量在整个生长期均极显著低于其他品种(P<0.01),末期为 0.18%,末期‘中的含量较高,为1.19%。图2-B中,系列2的‘GB-12‘GB-20及‘GB-10可滴定酸含量均在6月20日达峰值,其中‘GB-12的含量除7月10日外均极显著高于其他品种(P< 0.01),末期为2.26%,‘GB-2的含量在整个生长期均极显著低于其他(P<0.01),末期为0.23%。图2-C中,系列3可滴定酸含量除‘XY-49外的其他品种均在6月20日达峰值,其中‘XY-58的极显著高于其他品种(P<0.01)。末期时,‘XY-75的极显著高于其他品种(P<0.01),为 2.30%;‘XY-11的极显著低于其他品种(P< 0.01),为0.92%。图2-D中,系列4可滴定酸含量除‘HDM-20外的其他4个品种均在6月20日达峰值,其中‘HDM-21的含量最高。末期时,‘HDM-39的极显著高于其他品种(P<0.01),为1.68%;‘HDM-11的最低,为0.69%。
综合系列1、2、3、4果实的可滴定酸含量积累至成熟期时,含量由高到低依次为:‘XY-75>‘GB-12>‘GB-20>‘HDM-39>‘XY-51>‘XY-49>‘中>‘XY-58>‘HDM-21>‘红肉1>‘GB-9>‘HDM-12>‘夏>‘GB-10>‘XY-11>‘HDM-20>‘HDM-11>‘新 定-1>‘GB-2>‘克。
2.1.3 果实生长期维生素C含量变化 由图3可知,4个系列的野苹果果实维生素C含量在整个生长期呈先平缓上升后迅速上升的变化趋势,即逐渐积累。图3-A中,系列1的‘红肉1维生素C含量除5月31日外均最高,且在6月30日后极显著高于其他品种(P<0.01),末期达4.27 mg·hg-1,‘新定-1‘夏‘克在生长期维生素C含量变化相似,‘中的含量6月20日后迅速增加,但在末期时较低,为3.07 mg·hg-1。图3-B中,系列2的‘GB-20维生素C含量除6月20外均较高,末期为9.18 mg·hg-1,其次是‘GB-12为8.89 mg·hg-1,二者之间无显著差异,但均极显著高于其他品种(P<0.01),‘GB-10的含量在整个生长期相对较低,末期极显著低于其他品种(P<0.01),为2.88 mg·hg-1。图3-C中,系列3的‘XY-75维生素C含量除生长初期外含量均最高,并在6月10日后均达极显著(P<0.01),[CM(21]末期为8.62[KG*3]mg·hg-1,‘XY-49的含量在生长初期较高,但积累速率较慢,末期极显著低于其他品种(P<0.01),为6.46 mg·hg-1。图3-D中,系列4的‘HDM-21和‘HDM-12的维生素C含量均在6月20日后迅速增加,末期时前者含量最高且达极显著(P<0.01),为5.48 mg·hg-1,‘HDM-11‘HDM-20‘HDM-39的变化趋势在整个生长期较为相似,其中‘HDM-20除生长初期外含量均最低,末期为1.78 mg·hg-1。
综合系列1、2、3、4果实的维生素C含量积累至成熟期时,含量由高到低依次为:‘GB-20>‘GB-12>‘XY-75>‘XY-51>‘XY-11>‘XY-58>‘XY-49>‘HDM-21>‘GB-2>‘HDM-12>‘红肉1>‘GB-9>‘克>‘夏>‘HDM-11>‘新定-1>‘中>‘GB-10>‘HDM-39>‘HDM-20。
综合以上3个果实生长期理化指标,依据概率分级建立各指标的正态分级标准[10],果实可溶性糖含量积累至成熟期,值在9.1%以上的系列1和系列2的所有品种以及系列3中除‘XY-75和系列4中除‘HDM-39外的其他品种均为高糖类型。同理,果实成熟期时可滴定酸含量值在 0.65%以上的系列3和系列4的所有品种以及系列1中除‘新定-1‘克和系列4中除‘GB-2外的其他品种均为高酸类型。同理,果实维生素C含量积累至成熟期,值在2.8 mg·hg-1以上的系列1、系列2、系列3的所有品种以及系列4中除‘HDM-39和‘HDM-20外的其他品种均为高维生素C类型。
2.2 不同系列野苹果果实生长期褐变程度
2.2.1 红肉系列果实生长期褐变 由图4可知系列1的果肉褐变程度。图4-A中,亮度值L*值在整个生长期呈波动式上升的变化趋势,但小于0,即趋近于0,表示随着果实成熟度越高亮度值越高,其中‘夏的L*值在整个生长期除6月30日外均最高,末期极显著高于‘克和‘新定-1(P<0.01),为-0.10,‘新定-1的L*值整個生长期均最低,末期达显著(P<0.05),为-0.78。图4-B中,红绿值a*值在整个生长期呈波动式下降的变化趋势,即趋近于0,表示随着果实成熟度越高红度值越低,其中‘新定-1的a*值在整个生长期最高,均极显著高于其他(P<0.01),末期为0.75,‘中的a*值在6月30日后均最低,末期为0.07。图4-C中,黄蓝值b*值在整个生长期呈先下降后上升再下降的变化趋势,即波动式变化,表示随着果实成熟度越高黄度值逐渐降低或上升,其中‘红肉1和‘中的b*值生长末期相较初始值低,前者在末期最低,为0.33,而其他三者的均增加了,其中‘克的b*值除生长初期外均最高,6月20日后达极显著(P<0.01),末期为0.80。图4-D中,总色差△E值在整个生长期呈波动式下降的变化趋势,即△E值逐渐趋近于0,表示随着果实成熟度越高色差偏移度越小,其中‘新定-1的△E值在6月20日前最高,此后至末期‘新定-1和‘克极显著高于其他品种(P<0.01),且二者之间无差异,6月20日前‘红肉1‘中‘夏的△E值依次降低,随后三者之间无显著性差异 (P<0.05),但末期‘中的△E值相较最低,为 0.39。
2.2.2 巩留系列果实生长期褐变 由图5可知系列2的果肉褐变程度。图5-A中,亮度值L*在整个生长期呈波动式上升的变化趋势,也小于0,其中‘GB-20的L*值在整个生长期除6月20日外均最高,但差异不显著,末期为-0.37,‘GB-2的L*值6月20日后均最低,末期为-0.78。图5-B中,红绿值a*在整个生长期呈波动式下降的变化趋势,其中‘GB-2的a*值下降速率较缓慢,6月10日后均最高,末期为0.80,显著高于‘GB-12和‘GB-20(P<0.05),而‘GB-20的a*值下降速率较快,6月30日后均最低,末期为 0.36。图5-C中,黄蓝值b*在整个生长期呈先上升后平缓下降的变化趋势,均在6月20日达峰值,生长初期除‘GB-2外的其他品种均为负值,其中‘GB-10和‘GB-12在6月20前直线上升,其他三者在6月10日至20日期间直线上升,‘GB-2的b*值在整个生长期均最高,极显著高于‘GB-20(P<0.01),而‘GB-20的b*值除生长初期外均最低,末期为0.21。图5-D中,总色差△E值在整个生长期呈波动式下降的变化趋势,其中‘GB-9的△E值在5月31日至6月10[CM(21]日最高,而‘GB-2的△E值在6月20日后均最高,末期为1.23,‘GB-20的△E值除6月20日外其他时期均最低,末期为0.56。
2.2.3 新源系列果实生长期褐变 由图6可知系列3的果肉褐变程度。图6-A中,亮度值L*在整个生长期呈逐渐上升的变化趋势,且均在6月20日后无显著差异,其中‘XY-58的L*值在生长初期最低,末期最高,为-0.21,‘XY-58的L*值末期最低,为-0.43。图6-B中,红绿值a*在整个生长期呈逐渐下降的变化趋势,且均在6月30日后无显著差异,其中‘XY-51的a*值在6月30日前下降速率较快,随后平缓下降,末期较高,为0.47,‘XY-11的a*值生长前期下降速率较缓慢,后期相对较快,末期最低,为0.21。图6-C中,黄蓝值b*在整个生长期呈先上升后下降的变化趋势,均在6月20日达峰值,其中‘XY-11的值最高,而其他时期‘XY-51的值最高,末期为0.43,‘XY-58和‘XY-75的b*值在生长初期小于0,后者在6月20日前最低,随后‘XY-11的b*值快速下降,末期最低,为0.25。图6-D中,总色差△E值在整个生长期呈逐渐下降的变化趋势,且均在6月20日后无显著差异,其中‘XY-51的△E值在6月10日至30日下降速率较快,随后变慢,末期最高,为0.77,而‘XY-11的△E值在6月20日后急速下降,末期最低,为0.42。
2.2.4 霍城系列果实生长期褐变 由图7可知系列4的果肉褐变程度。图7-A中,亮度值L*在整个生长期呈波动式上升的变化趋势,也小于0,其中‘HDM-21的L*值除末期外均最高,‘HDM-12次之,但末期后者较高,为-0.27,同时二者均极显著高于其他三者(P<0.01),‘HDM-39的L*值除生长初期外均最低,末期达极显著(P<0.01)水平。图7-B中,红绿值a*在整个生长期呈逐渐下降的变化趋势,其中‘HDM-39的a*值除生长初期外均最高,并在6月20日后达极显著(P<0.01)水平,末期为1.09,‘HDM-21的a*值在整个生长期下降速率较快,末期最低,为0.26。图7-C中,黄蓝值b*在整个生长期呈先上升后平缓下降的变化趋势,其中‘HDM-11‘HDM-20‘HDM-39在6月30日达峰值,随后‘HDM-11的b*值均最高,末期为 0.60,而‘HDM-12和‘HDM-21的b*值在6月20日达峰值,后者到达峰值后下降速率较快,末期较低,为0.27。图7-D中,总色差△E值在整个生长期呈逐渐下降的变化趋势,其中‘HDM-39的△E值除生长初期外均最高,并在6月20日后达显著(P<0.05)水平,末期为1.72,‘HDM-21的△E值在整个生长期下降速率较快,末期最低,为0.46。
2.3 4個系列果实生长期的褐变综合评价
依据隶属函数公式求出4个系列果实生长期与抗氧化性相关指标(L*、a*、b*、△E)的隶属值,并将每种资源各指标的隶属值平均后进行综合评价,得出平均隶属度,平均隶属值越大表示果实抗氧化能力越强。由表1可知,4个系列果实生长期的抗氧化性由强到弱依次是‘GB-20>‘HDM-21>‘夏>‘中>‘红肉1>‘HDM-12>‘GB-12>‘XY-49>‘XY-58>‘GB-9>‘XY-11>‘XY-75>‘HDM-11>‘XY-51>‘HDM-20>‘GB-10>‘克>‘HDM-39>‘新定-1>‘GB-2。
3 讨 论
本研究中4个系列的可溶性糖含量均在6月30日前平稳积累,6月30日至7月10日迅速积累,7月10日后缓慢积累,表示7月10日后新疆野苹果资源开始进入成熟期。可溶性糖的积累是影响果实品质和商品价值的主要因素之一[20]。有研究表明苹果栽培品种的可溶性糖含量为 83.04~122.76 mg·g-1[21-22],从新疆野生苹果中选育出3个新品系果实的可溶性糖含量为 54.94~78.53 mg·g-1,显著低于栽培种[12]。本研究发现,4个系列果实在生长末期时可溶性糖含量为7.88%~14.79%(即78.83~147.94 mg·g-1),与栽培种的含量相差不大,甚至部分高于栽培种,同时显著高于刘羽新品系红肉果实的糖含量,这可能与供试材料是否为原野生种以及原野生种的地理位置相关。
可滴定酸含量的变化趋势中,红肉系列的‘新定-1在整个生长期呈降低趋势,而巩留系列的‘GB-20在整个生长期变化平稳且较低,二者在本试验中均无积累现象,可能是均在花末期和果实膨大期可滴定酸含量逐渐积累,需有待进一步试验证实,而其他果实的可滴定酸含量部分在可溶性糖迅速积累前期6月20日开始降低,部分在可溶性糖迅速积累期开始降低,但均在果实成熟前期酸度开始下降,这与前人的研究结果一致[23-24]。有研究表明苹果栽培种的总酸含量为2.50~10.13 mg·g-1[25],显著低于野生苹果的[26-27],新疆野生苹果的酸为8.52~16.20 mg·g-1[12],本研究发现4个系列果实在生长末期时可滴定酸含量之间差异显著或极显著,为 0.18%~2.29%(即1.84~22.98 mg·g-1),含量跨度较大,其中10%的新疆野苹果资源酸含量低于栽培种,55%的高于栽培种,可见部分新疆野苹果的酸度较高。
维生素C是影响果实内在品质的功能指标[10]。本研究中维生素C含量在整个生长期呈平稳-迅速-缓慢积累的变化趋势,但不同地区、同一地区以及同一品系间资源的维生素C积累时期不同,差异达显著或极显著,这与刘彬等[28]的研究结果一致。本研究中,7月10日后红肉系列的‘新定-1‘夏‘中‘克和巩留系列的‘GB-2和‘GB-12以及新源系列的‘XY-51的维生素C含量迅速积累,而其他的维生素C含量进入缓慢积累期,表明可能是前7种资源的果实维生素C在开始进入成熟期后迅速积累。积累末期时维生素C含量为1.78~9.18 mg·hg-1,其中维生素C含量高于3.5 mg·hg-1的野苹果种质资源有13份,说明20份野苹果资源中维生素C含量极高的占65%。4个系列果实的糖、酸及维生素C含量高低并非高度一致,但三者含量均较高的资源有14份,其中有的甚至高于栽培种,可作为功能型品种选育的优良亲本,因此进一步选育高糖高酸高维生素C型的功能型资源是今后新疆野苹果资源的主要研究方向。
褐变是影响果实品质的主要生化反应之一,果实次生代谢产物酚类发生酶促褐变后被氧化为醌类物质,醌类再经过非酶促作用被聚合生成黑色素,使果肉发生褐变,导致果实品质下降[29]。目前色差仪被广泛应用于果蔬品质无损检测[30],本研究用精密色差仪测定4个系列果实的横切面褐变程度,发现随着果实的生长发育至成熟,L*亮度值由负逐渐增大趋近于0,a*红绿值由正逐渐减小趋近于0,b*黄蓝值先增大后减少也趋近于0,说明随着果实逐渐成熟,果肉的抗氧化能力越强,褐变程度越低[31],总色差△E表示色差的偏移方向,4个系列果实的△E值在整个生长发育期逐渐下降,即色差的偏移度降低,色差逐渐减小,同时△E与果肉褐变指数呈显著正相关[32],表明△E值越低,果肉褐变程度越低。
4 结 论
新疆红肉苹果和野苹果中的‘红肉1‘夏‘中‘GB-9‘GB-10‘GB-12‘GB-20‘XY-11‘XY-49‘XY-51‘XY-58‘HDM-11‘HDM-12和‘HDM-21同时是高糖高酸高维生素C型,均可作为功能型资源进行培育,其中‘GB-20的维生素C含量相较最高且抗氧化性最强,可进一步考虑进行果实深加工。
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Evaluation of Physicochemical Properties and Browning Level of Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem. during Fruit Growing Period
RAN Bian,TANG Shimin,ZHU Ling,ZHANG Shengjun and ZHANG Xuechao
Abstract Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem. is a precious germplasm resource mainly distributed in Yili River Valley, known for its exceptional resistance traits.Among the variants of Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem,Malus sieversii f. neidzwetzkyana (Dieck) Langenf stands out.Therefore, this experiment mainly studied the nutrient accumulation and flesh browning degree in Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem. germplasm resources. Twenty samples of Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem.s were used as test materials. During the whole growth and development period, regular fruit harvesting was conducted, and adequate flesh samples were obtained.The soluble solid content was determined using anthracone reagent,the titratable acid content through sodium hydroxide solution titration, and vitamin C content using 2, 6-dichlorophenol indiophenol titration.A subset of fruits was transected and exposed to air. With L*, a* and b* values measured and recorded every five minutes using chroma meter, followed by a fifteen-minute exposure period. This approach aimed to explore the variation trend of the main components affecting the flavor and the antioxidant capacity of the fruit. The results showed that soluble solid and vitamin C contents of twenty apple germplasm resources were gradually accumulated during the growth and development stage, and the soluble solid content changed significantly at different stages. Steadily accumulated before June 30, rapidly accumulated from June 30 to July 10, and entered the slow accumulation stage after July 10, indicating that the fruit gradually turned the mature stage, and the final content was 7.88%-14.79%. Vitamin C content accumulated to the end stage was 1.78-9.18 mg·hg-1.The titratable acid content of eighteen resources showed a trend of accumulation first and then degradation, while the titratable acid content of ‘Xinding-1 showed a downward trend during the whole growth period, and the titratable acid content of ‘GB-2 was stable and low during the whole growth period, and the acid content of twenty resources at the end was 0.18%-2.29%. The brightness value L* increased gradually from negative value to zero, red-green value a* decreased gradually from positive value to zero and yellow-blue value b* increased first and then decreased gradually to zero, and the total chromatism △E gradually decreased, indicating that the fruits had stronger antioxidant capacity and lower browning degree as they gradually matured. Finally, comprehensive evaluation of fruit antioxidant related indexes was conducted from strong to weak as follows: ‘GB-20>‘HDM-21>‘Hongrou 1>‘Xia>‘Zhong>‘GB-12>‘HDM-12>‘XY-58>‘XY-49>‘XY-75>‘XY-11>‘HDM-11>‘GB-9> ‘XY-51>‘HDM-39>‘Xinding-1>‘GB-10>‘HDM-20>‘Ke>‘GB-2. Twenty Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem. fruits of ‘Hongrou1‘Xia‘Zhong‘GB-9‘GB-10‘GB-12‘GB-20‘XY-11‘XY-49‘XY-51‘XY-58‘HDM-11‘HDM-12‘HDM-21 is both high sugar and acid type and high vitamin C type, which can be cultivated as functional resources, among which ‘GB-20 has the highest vitamin C content and the strongest antioxidant, so it can be further considered for further fruit processing.
Key words Malus sieversii (Ledeb.) M.Roem.; Growth period; Fruit quality; Browning
Received2022-06-02Returned 2022-06-26
Foundation item Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region-Foundation(No.2022D01B63).
First author RAN Bian, female,assistant research fellow. Research area:germplasm resources of fruit trees and biotechnology breeding. E-mail:2906637066@qq.com
Corresponding author ZHANG Xuechao, male, extension research fellow. Research area:collection, preservation, evaluation and identification of germplasm resources of wild apple. E-mail:1611315294@qq.com
ZHANG Shengjun, male, assistant researcher. Research area: horticultural crop cultivation and breeding.E-mail:zhangshengjun_pro@163.com
(責任编辑:潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)
收稿日期:2022-06-02修回日期:2022-06-26
基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金(2022D01B63)。
第一作者:冉 昪,女,助理研究员,研究方向为果树种质资源和生物技术育种。E-mail:2906637066@qq.com
通信作者:张学超,男,推广研究员,研究方向为野苹果种质资源收集、保存及鉴定。E-mail:1611315294@qq.com
张胜军,男,助理研究员,研究方向为园艺作物栽培及育种。E-mail:zhangshenjun_pro@163.com