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猕猴桃“金实1号”果实生长规律研究

添加时间:2019/06/04
  摘要:“金实1号”猕猴桃是从野生猕猴桃实生后代中选育出来的黄肉猕猴桃新品种。为了研究其果实生长发育特性, 在盛花期后16-176天对果实纵横径、单果重、干物质含量、可溶性糖、硬度、果肉颜色等指标进行了测定与统计分析。结果表明:“金实1号”猕猴桃果实呈单“S”曲线生长, 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。单果重和果实纵横径表现出快速增长-缓慢增长-停滞增长的变化规律;盛花期58天之后, 干物质含量快速积累, 果实成熟后增长缓慢;可溶性糖含量在盛花期后135天才开始快速增加;果实硬度和果肉颜色在整个生长发育期一直呈递减趋势, 盛花期后135天, 果实硬度下降趋势变缓, 果肉颜色下降趋势加快。
  
  关键词:猕猴桃; 金实1号; 果实生长规律; 四川省;
 
  
  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[2,3,4,5,6,7], 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[8,9,10].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 (Actinidia Chinensis Planch) , 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
  
  图6“金实1号”猕猴桃果肉颜色与种子颜色变化
  
  注:A---盛花期后72天;B---盛花期后135天;C---盛花期后143天。
  
  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[2,3,4,5,6,7,8], 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。
  
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