18個(gè)品種授粉‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)和香氣成分分析與評(píng)價(jià)

劉婉君，張 瑩，張玉星,,*，杜國(guó)強(qiáng),*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河北 保定 071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省梨工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071001）

‘鴨梨’（Pyrus bretschneideriRehd. ‘Yali’）原產(chǎn)河北，是我國(guó)主栽梨優(yōu)良品種之一[1-2]，因其果形優(yōu)美、果肉細(xì)膩、香甜多汁，暢銷國(guó)內(nèi)外[3]。花粉直感是父本花粉對(duì)果實(shí)和種子的直感效應(yīng)[4]，花粉果實(shí)直感影響果實(shí)大小、質(zhì)地和風(fēng)味等性狀[5]。梨樹是花粉直感現(xiàn)象較為明顯的樹種，‘鴨梨’具自交不親和性，生產(chǎn)上必須配置授粉樹。而配置授粉樹不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致‘鴨梨’生產(chǎn)上出現(xiàn)果實(shí)偏小、果肉質(zhì)地粗、風(fēng)味變淡等現(xiàn)象[6]，嚴(yán)重影響其商品價(jià)值和消費(fèi)者認(rèn)可度。

蘋果、葡萄、板栗、羅漢果、庫(kù)爾勒香梨和柑橘等多種園藝植物中存在花粉直感現(xiàn)象，花粉影響果實(shí)單果質(zhì)量、果形指數(shù)和糖酸含量等外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)[7-12]。前人對(duì)‘鴨梨’果實(shí)花粉直感效應(yīng)研究觀點(diǎn)不一，陳景順[6]和董存田[13]等研究表明，‘鴨梨’果實(shí)的果點(diǎn)、可溶性固形物和口感存在明顯花粉直感效應(yīng)；張建國(guó)等[14]認(rèn)為不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)大小和石細(xì)胞團(tuán)含量反映父本品種特性；但劉妮等[15]認(rèn)為12個(gè)梨品種授粉對(duì)‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量影響較小，對(duì)可溶性固形物和可滴定酸含量影響顯著。

香氣是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[16]。梨果實(shí)已鑒定出300多種揮發(fā)性物質(zhì)，包括烴類、醛類、醇類、酯類、酮類等；果實(shí)的香氣特征取決于香氣成分的變化和各組分閾值[17]。陳計(jì)巒[18]發(fā)現(xiàn)8個(gè)梨品種果實(shí)中丁酸乙酯、己醛、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸己酯具有較低的香氣閾值和較大的香氣值，對(duì)梨特有的香氣貢獻(xiàn)相對(duì)較大。目前關(guān)于梨果實(shí)香氣研究主要集中在香氣種類、品種間果實(shí)香氣差異和果實(shí)特征香氣的確定，而在如何通過(guò)授粉品種改變香氣合成與釋放，改善果實(shí)香氣成分的研究較少[19]。前人研究發(fā)現(xiàn)‘富士’和‘新紅星’蘋果中揮發(fā)性成分物質(zhì)類別和主要香氣物質(zhì)含量受花粉直感效應(yīng)的影響[20-22]；劉翠華[23]和Zhang Haipeng等[12]通過(guò)連續(xù)授粉實(shí)驗(yàn)表明‘莽山野柑’特征香氣物質(zhì)可經(jīng)授粉傳至‘華農(nóng)紅柚’的汁胞中，揮發(fā)性物質(zhì)花粉直感效應(yīng)穩(wěn)定，不受環(huán)境和地區(qū)的影響。而目前關(guān)于‘鴨梨’果實(shí)香氣花粉直感效應(yīng)研究鮮見報(bào)道。

本研究通過(guò)選擇分別具有外觀品質(zhì)優(yōu)良、果肉質(zhì)地細(xì)、味甜、酸甜適口及香味濃郁特性的18個(gè)梨品種花粉為‘鴨梨’進(jìn)行田間授粉實(shí)驗(yàn)，分析其對(duì)‘鴨梨’果實(shí)外觀、營(yíng)養(yǎng)和香味品質(zhì)的影響，探討‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)性狀的花粉直感效應(yīng)，豐富果實(shí)性狀遺傳理論，并進(jìn)行各指標(biāo)主成分分析（principal component analysis，PCA），綜合評(píng)價(jià)授粉效果，為有效改善‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試?yán)鎴@位于河北省滄州市泊頭亞豐果品有限公司大爐村（38°8’24” N，116°31’12” E），母本為‘鴨梨’，基砧為杜梨，30 a生，栽植密度4 m×6 m。根據(jù)單果質(zhì)量、果點(diǎn)、石細(xì)胞團(tuán)含量、風(fēng)味和香味性狀選擇分屬不同栽培種的18個(gè)梨品種為‘鴨梨’授粉，具體包括：西洋梨品種‘早酥紅’、‘津香蜜’、‘滿天紅’和‘美人酥’（風(fēng)味濃郁）；砂梨品種‘豐水’、‘圓黃’、‘南水’和‘秋月’（果實(shí)大、甜多酸少）、‘Crispel’和‘翠玉’（有香味）；白梨品種‘碭山酥梨’和‘雪花梨’（果點(diǎn)大、石細(xì)胞團(tuán)含量多、淡甜）、‘黃冠’和‘棲霞大香水梨’（果點(diǎn)小、石細(xì)胞團(tuán)含量少、味甜）；新疆梨品種‘庫(kù)爾勒香梨’（果點(diǎn)小且稀、石細(xì)胞團(tuán)含量少、味甜、香味濃郁）；種間雜種‘西子綠’和‘綠寶石’（果點(diǎn)稀、后者味甜且有香味）；地方品種‘脆梨’（石細(xì)胞團(tuán)含量多、味甜）。花粉采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所、河北省石家莊趙縣梨品種保存園和大爐村果園，以‘雪花梨’授粉果實(shí)為對(duì)照。于氣球期采集花蕾，收集花粉并置于-20 ℃，避光保存?zhèn)溆谩?/p>

蘋果酸、檸檬酸、奎尼酸和莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純，純度均≥98%） 上海源葉生物科技公司；甲醇（色譜純，純度99.9%） 北京邁瑞達(dá)科技公司；無(wú)水乙醇、間苯三酚、鹽酸和磷酸二氫鉀均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1數(shù)字折射儀 日本Atago公司；7890B-7000C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；2487紫外檢測(cè)器 美國(guó)Waters公司；CMOS圖像傳感器相機(jī)的光學(xué)顯微鏡 北京思比科公司；250 μm標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)篩 浙江凌頂儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取長(zhǎng)勢(shì)一致、生長(zhǎng)健壯的‘鴨梨’植株15 株，每區(qū)組5 株，重復(fù)3 次。單株含18個(gè)授粉組合。隨機(jī)選取狀態(tài)基本一致的50 個(gè)花序，保留2、3序位花，去雄、授粉，套授粉袋，10 d后摘袋。于授粉后162 d即‘鴨梨’果實(shí)成熟期采集果實(shí)，每個(gè)處理采集20 個(gè)果實(shí)。

1.3.2 單果質(zhì)量、果點(diǎn)直徑及密度測(cè)定

每個(gè)處理稱量20 個(gè)果實(shí)，重復(fù)3 次；每個(gè)處理隨機(jī)選取5個(gè)果實(shí)，用直徑為1 cm打孔器，沿果實(shí)胴部取圓形果皮20 片，統(tǒng)計(jì)果點(diǎn)數(shù)量，重復(fù)3 次。使用帶有CMOS圖像傳感器相機(jī)的光學(xué)顯微鏡和Toup View圖像分析軟件拍照并計(jì)算果點(diǎn)直徑，每處理統(tǒng)計(jì)30 個(gè)果點(diǎn)，重復(fù)3 次。果點(diǎn)密度=果點(diǎn)個(gè)數(shù)/果皮面積[24]。

1.3.3 石細(xì)胞團(tuán)分布、聚合度觀察及石細(xì)胞團(tuán)含量測(cè)定

每處理隨機(jī)選取5個(gè)果實(shí)，用1.0%的間苯三酚和1.0 mol/L的鹽酸對(duì)梨果實(shí)橫切面染色，顯色后拍照[25]。石細(xì)胞團(tuán)含量提取采用冷凍法[25]，四分法取距果皮2 mm至距果核5 mm處的混合果肉100 g，重復(fù)3 次，所得石細(xì)胞團(tuán)烘干稱質(zhì)量。石細(xì)胞團(tuán)含量多少劃分標(biāo)準(zhǔn)[24,26]：每100 g果肉石細(xì)胞團(tuán)含量n小于0.05%，石細(xì)胞團(tuán)含量無(wú)或極少；0.05%≤n＜0.2%，少；0.2%≤n＜0.5%，中；0.5%≤n＜0.8%，多；n＞0.8%，極多。石細(xì)胞團(tuán)通過(guò)孔徑為250 μm的網(wǎng)篩，稱量直徑大于250 μm的石細(xì)胞團(tuán)質(zhì)量。果肉質(zhì)地評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[26]：每百克果肉石細(xì)胞團(tuán)（直徑大于250 μm）質(zhì)量m大于0.8 g，果肉質(zhì)地極粗；0.3 g＜m≤0.8 g，粗；0.12 g＜m≤0.3 g，中；0.04 g＜m≤0.12 g，細(xì)；m≤0.04 g，極細(xì)。

1.3.4 可溶性固形物、可溶性糖及糖酸組分含量測(cè)定

使用數(shù)字折射儀測(cè)定胴部果肉可溶性固形物含量。取胴部果肉0.2 g，用10 mL 80%乙醇溶液研磨至勻漿，置于80 ℃水浴浸提30 min，冷卻后于4 ℃、10 000×g離心5 min，收集上清液，重復(fù)浸提3 次，合并上清液，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定[27]，果糖和蔗糖含量采用間苯二酚比色法測(cè)定[28]。每處理隨機(jī)取5個(gè)果實(shí)，重復(fù)3 次。可溶性糖含量按濕基計(jì)。

有機(jī)酸提取參照姚改芳等[29]的方法。稱取2 g胴部果肉，于10 mL去離子水研磨，37 ℃水浴30 min，超聲波提取15 min，于4 ℃、12 000×g離心15 min，取1 mL上清液經(jīng)過(guò)0.45 μm Sep-Pak微孔濾膜和C18SPE柱過(guò)濾后，進(jìn)行高效液相色譜分析。色譜柱為Zorbar SB-Aq柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動(dòng)相A為95% 20 mmol/L磷酸二氫鉀緩沖液（pH 2.6，磷酸調(diào)配），流動(dòng)相B為5%甲醇溶液，等度洗脫。流速0.5 mL/min，柱溫35 ℃，2487紫外檢測(cè)器，波長(zhǎng)為210 nm，進(jìn)樣量為10 μL，以保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量。總酸=蘋果酸+檸檬酸+奎尼酸+莽草酸。固酸比=可溶性固形物/總酸含量。有機(jī)酸含量按濕基計(jì)。

1.3.5 揮發(fā)性物質(zhì)含量測(cè)定

采用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定果實(shí)揮發(fā)性成分[30]。每處理隨機(jī)取5個(gè)果實(shí)，重復(fù)3 次，四分法取胴部果肉，研磨至勻漿。取8 mL勻漿置于15 mL的樣品瓶?jī)?nèi)，加入2.5 g NaCl和轉(zhuǎn)子，橡膠隔片密封，在40 ℃水浴鍋中平衡10 min，于40 ℃萃取30 min，解吸附5 min。

氣相色譜-質(zhì)譜條件：HP-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫：40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至140 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升至250 ℃，保持2 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣為氦氣（＞99.999%），全掃描，質(zhì)量掃描范圍為35～500 u。

未知化合物色譜圖經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索同時(shí)與NIST14標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)相匹配（報(bào)道匹配度大于80%的化合物），并結(jié)合人工圖譜解析定性。按峰面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析（Duncan新復(fù)極差法，P＜0.05），應(yīng)用SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性和PCA，采用Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行因子分析，提取因子特征值大于1，以因子所對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，計(jì)算得到各授粉‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)性狀的綜合得分[31]。授粉品種果實(shí)性狀參考《中國(guó)梨品種》等資料[32-34]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)

2.1.1 不同品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量、果點(diǎn)直徑和果點(diǎn)密度

不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量、果點(diǎn)直徑和果點(diǎn)密度的變幅均大于27%（表1），存在較大變異性，表明不同品種授粉影響‘鴨梨’果實(shí)外觀品質(zhì)。‘南水’授粉‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量最大，比‘雪花梨’授粉果實(shí)高62.5 g；‘津香蜜’、‘Crispel’、‘秋月’和‘黃冠’授粉‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量顯著降低了25.4～36.4 g；其余品種授粉與‘雪花梨’授粉果實(shí)無(wú)顯著性差異。與父本單果質(zhì)量相比，僅‘南水’授粉‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量趨向父本特性。

表1 不同品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量、果點(diǎn)及石細(xì)胞團(tuán)含量Table 1 Effects of pollinizer cultivars on individual fruit mass, dot diameter, dot density and stone cell content of ‘Yali’ pear fruit

與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，‘庫(kù)爾勒香梨’和‘津香蜜’授粉‘鴨梨’果點(diǎn)直徑顯著降低了12.38%和9.17%，果點(diǎn)密度顯著增加了33%和13%；‘西子綠’、‘脆梨’和‘棲霞大香水梨’授粉‘鴨梨’果點(diǎn)直徑顯著增加了20%、15%和13%，果點(diǎn)密度顯著降低了8.16%、14.07%和9.73%；‘滿天紅’和‘秋月’授粉‘鴨梨’果點(diǎn)直徑小，果點(diǎn)密度顯著降低了7.65%和8.94%。與父本果點(diǎn)特性相比，果點(diǎn)直徑和果點(diǎn)密度不完全趨向父本特性。表明18個(gè)品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)單果質(zhì)量、果點(diǎn)直徑和果點(diǎn)密度花粉直感效應(yīng)規(guī)律不明顯。

2.1.2 不同品種授粉的果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)含量及果肉質(zhì)地

木質(zhì)化的石細(xì)胞團(tuán)經(jīng)間苯三酚染色呈紫紅色，主要分布于果皮和果心處（圖1）。不同品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)染色深淺不同。‘碭山酥梨’和‘雪花梨’等6個(gè)品種授粉果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)染色較深且明顯（圖1A～F）；‘秋月’等6個(gè)品種授粉石細(xì)胞團(tuán)染色較淺且不明顯（圖1M～R）；其余品種授粉石細(xì)胞團(tuán)染色程度居于兩組之間（圖1G～L）。

圖1 不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)組織定位情況Fig. 1 Distribution of stone cells in ‘Yali’ pear fruit pollinated with pollen from different pear cultivars

根據(jù)石細(xì)胞團(tuán)含量劃分標(biāo)準(zhǔn)，‘碭山酥梨’、‘脆梨’和‘西子綠’授粉顯著提高‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)總含量（大于0.5%），其含量為多；‘綠寶石’、‘滿天紅’和‘Crispel’授粉顯著降低其含量，低于0.2%，含量少；其余品種授粉為中，與石細(xì)胞團(tuán)染色圖結(jié)果基本一致。根據(jù)果肉質(zhì)地評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，‘Crispel’授粉‘鴨梨’果肉中，m＜0.04 g，果肉極細(xì)膩；‘綠寶石’、‘黃冠’、‘滿天紅’、‘豐水’和‘早酥紅’授粉果肉中，0.04 g＜m≤0.12 g，質(zhì)地細(xì)膩，其余品種授粉，0.12 g＜m≤0.30 g（表1），質(zhì)地為中。與父本果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)特性相比，石細(xì)胞團(tuán)含量及果肉質(zhì)地表現(xiàn)明顯的花粉直感效應(yīng)。

2.1.3 不同品種授粉果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖及糖組分含量分析

與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘棲霞大香水梨’、‘豐水’、‘黃冠’、‘脆梨’、‘秋月’、‘美人酥’、‘Crispel’和‘西子綠’授粉‘鴨梨’果實(shí)可溶性固形物含量顯著提高了0.25%～0.76%；‘早酥紅’、‘綠寶石’、‘碭山酥梨’和‘翠玉’授粉其可溶性固形物含量顯著降低了0.30%～0.78%；其余品種授粉與‘雪花梨’授粉果實(shí)無(wú)顯著性差異（表2）。

‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘黃冠’、‘美人酥’、‘脆梨’、‘西子綠’、‘豐水’、‘津香蜜’、‘早酥紅’和‘棲霞大香水梨’授粉‘鴨梨’果實(shí)可溶性糖含量顯著提高了5.93～16.54 mg/g，‘豐水’和‘脆梨’授粉顯著提高果糖和蔗糖含量，‘美人酥’和‘西子綠’授粉顯著提高果糖含量；‘碭山酥梨’、‘圓黃’和‘翠玉’授粉‘鴨梨’果實(shí)可溶性糖含量顯著降低了5.54～13.51 mg/g，其果糖和蔗糖含量均較低。與父本果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)相比，授粉‘鴨梨’果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖花粉直感效應(yīng)明顯（表2）。

2.1.4 不同品種授粉果實(shí)有機(jī)酸及組分含量分析

不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)總酸及酸組分含量變幅均大于25%（表2）。經(jīng)‘庫(kù)爾勒香梨’、‘雪花梨’、‘南水’、‘碭山酥梨’、‘早酥紅’和‘津香蜜’授粉‘鴨梨’果實(shí)總酸含量較低，低于3.5 mg/g，主要降低檸檬酸含量；‘滿天紅’、‘美人酥’和‘棲霞大香水梨’等12個(gè)品種授粉‘鴨梨’果實(shí)總酸含量顯著提高了6%～27%，主要提高蘋果酸和檸檬酸含量。‘津香蜜’（酸度高）、‘豐水’、‘圓黃’、‘秋月’和‘黃冠’（酸度低）授粉‘鴨梨’果實(shí)總酸含量與父本果實(shí)總酸特性相反，表明‘鴨梨’果實(shí)總酸含量花粉直感效應(yīng)規(guī)律不明顯。

與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，‘早酥紅’、‘津香蜜’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘南水’、‘豐水’和‘碭山酥梨’授粉‘鴨梨’果實(shí)固酸比顯著提高了1.14～5.34，顯著改善‘鴨梨’果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)（表2）。

表2 不同品種授粉的‘鴨梨’果實(shí)可溶性糖、有機(jī)酸組分和含量的影響Table 2 Effects of pollinizer cultivars on compositions and contents of soluble sugar and organic acids in ‘Yali’ pear fruit

2.2 不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)成分及相對(duì)含量分析

不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)中共檢測(cè)出29種揮發(fā)性物質(zhì)（表3），可劃分為醛類、酯類、醇類、烴類和其余類物質(zhì)，變幅為72.37%～96.10%，表明不同品種授粉影響‘鴨梨’果實(shí)香氣。‘雪花梨’、‘早酥紅’、‘美人酥’、‘豐水’和‘圓黃’授粉‘鴨梨’果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)種類較少，僅5 種；‘庫(kù)爾勒香梨’授粉果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)種類最多，為20 種；其余品種授粉‘鴨梨’果實(shí)酯類和烴類物質(zhì)種類較‘雪花梨’授粉果實(shí)均增加。醛類和醇類物質(zhì)使果實(shí)呈清香味，酯類和烴類物質(zhì)分別使果實(shí)呈果香味和花香味，酯類和烴類物質(zhì)對(duì)改善果實(shí)香味發(fā)揮重要作用。與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘Crispel’、‘綠寶石’和‘翠玉’授粉‘鴨梨’果實(shí)酯類物質(zhì)相對(duì)含量顯著增加了7.77～17.85 倍；烴類物質(zhì)相對(duì)含量增加，約占總量的1.58%～3.33%。

表3 不同品種授粉對(duì)‘鴨梨’果實(shí)主要揮發(fā)性物質(zhì)成分及相對(duì)含量的影響Table 3 Effects of pollinizer cultivars on relative contents and compositions of volatile substances in ‘Yali’ pear fruit%

18個(gè)品種授粉‘鴨梨’果實(shí)中主要揮發(fā)性物質(zhì)有6 種，分別為己醛、反式-2-己烯醛、乙酸丁酯、乙酸己酯、己醇和鄰甲氧基苯酚。酯類中乙酸己酯具有極低的香氣閾值，與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘Crispel’、‘綠寶石’和‘翠玉’授粉‘鴨梨’果實(shí)乙酸己酯的相對(duì)含量顯著增加了2.76～14.86 倍，對(duì)改善果實(shí)香味起重要作用；同時(shí)檢測(cè)出6 種特有酯類香氣物質(zhì)，分別為乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯、乙酸-2-苯乙酯和反-2-順-癸二烯酸乙酯，其中丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯和反-2-順-癸二烯酸乙酯香氣閾值較低，均具有較濃的果香味。與父本果實(shí)香氣特性相比，‘鴨梨’果實(shí)揮發(fā)性物質(zhì)花粉直感效應(yīng)明顯。

2.3 不同品種授粉‘鴨梨’果實(shí)內(nèi)外品質(zhì)及香氣成分綜合評(píng)價(jià)及相關(guān)性分析

采用SPSS對(duì)18個(gè)品種授粉‘鴨梨’果實(shí)的20 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA（表4），有6個(gè)PC特征值大于1，方差貢獻(xiàn)率分別為21.60%、15.98%、15.95%、12.06%、11.67%、8.83%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)86.08%，表明此6個(gè)PC可作為不同品種授粉對(duì)‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表4 PC的特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率Table 4 Eigenvalues, contribution rate and cumulative contribution rates of principal components

由表5可知，PC1貢獻(xiàn)率較大的為酯類和醇類物質(zhì)；PC2中總酸貢獻(xiàn)最大，其次為檸檬酸；PC3中以可溶性固形物和可溶性糖的影響為主；PC4貢獻(xiàn)率較大的為果點(diǎn)直徑；PC5中貢獻(xiàn)率較大的為石細(xì)胞團(tuán)總含量和大于250 μm石細(xì)胞團(tuán)含量；PC6中貢獻(xiàn)率較大的為莽草酸。根據(jù)各成分的貢獻(xiàn)率，表明酯類、醇類、總酸、檸檬酸、可溶性固形物、可溶性糖、果點(diǎn)直徑、石細(xì)胞團(tuán)含量、大于250 μm石細(xì)胞團(tuán)含量和莽草酸是不同品種授粉對(duì)‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)影響較大的指標(biāo)。

表5 各品質(zhì)指標(biāo)的PC載荷矩陣Table 5 Loading matrix of first six principal components

以6 種PC和其對(duì)應(yīng)的特征值占總特征值的比值為權(quán)重，計(jì)算PC綜合模型：F綜合=（0.216 0F1+0.159 8F2+0.159 5F3+0.120 6F4+0.116 7F5+0.088 3F6）/0.860 8，計(jì)算出18個(gè)授粉組合綜合得分和排名，‘南水’授粉綜合評(píng)價(jià)最好，其次為‘脆梨’授粉，‘西子綠’等其余10 個(gè)品種授粉組合綜合評(píng)價(jià)排名均優(yōu)于‘雪花梨’授粉者（表6）。

表6 不同授粉處理‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)Table 6 Principle component scores and comprehensive evaluation of‘Yali’ pear fruit pollinated with different pollinizer cultivars

由表7可知，選取的8 項(xiàng)指標(biāo)間具有不同程度的相關(guān)性，其中石細(xì)胞團(tuán)含量與大于250 μm石細(xì)胞團(tuán)含量、果糖（P＜0.01）和醛類物質(zhì)（P＜0.05）呈顯著正相關(guān)，與酯類物質(zhì)（P＜0.01）和總酸含量（P＜0.05）呈顯著負(fù)相關(guān)；蔗糖與醛類物質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，與酯類和醇類呈顯著負(fù)相關(guān)。

表7 授粉‘鴨梨’果實(shí)8 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析Table 7 Correlation coefficients among eight quality indices of ‘Yali’pear fruit pollinated with different pollinizer cultivars

3 討 論

花粉直感研究對(duì)果樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義，為生產(chǎn)上授粉品種選擇、果實(shí)內(nèi)外品質(zhì)改良和果實(shí)性狀遺傳理論豐富等提供依據(jù)[35-36]。不同品種授粉對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響主要是因?yàn)榛ǚ壑备行?yīng)。本研究結(jié)果表明，不同品種授粉對(duì)‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)含量、果肉質(zhì)地、可溶性固形物、可溶性糖和香氣組分影響顯著，存在明顯的花粉直感效應(yīng)；而單果質(zhì)量、果點(diǎn)直徑、果點(diǎn)密度和總酸與父本特性不完全一致，花粉直感現(xiàn)象規(guī)律不明顯。與張建國(guó)[14]和劉妮[15]等提出‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)和可溶性固形物存在花粉直感效應(yīng)觀點(diǎn)一致，與陳景順等[6]提出的‘鴨梨’果點(diǎn)存在明顯的花粉直感效應(yīng)觀點(diǎn)不一致，可能與花粉來(lái)源不同導(dǎo)致遺傳基礎(chǔ)不同有關(guān)[7]。曼蘇爾·那斯?fàn)柕萚11]研究發(fā)現(xiàn)9 個(gè)不同來(lái)源花粉對(duì)‘庫(kù)爾勒香梨’果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)有顯著影響，但與父本特性的相關(guān)性未達(dá)顯著水平，認(rèn)為果實(shí)品質(zhì)花粉直感效應(yīng)受花粉來(lái)源的影響。馬小軍等[10]在羅漢果和張旭輝等[9]在錐栗的研究中提出花粉來(lái)源對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響顯著。

果肉石細(xì)胞團(tuán)含量是評(píng)價(jià)梨果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[37]，確定石細(xì)胞團(tuán)含量上的花粉直感效應(yīng)，將有助于改善‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)。本研究表明，花粉直感對(duì)‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)含量及果肉質(zhì)地影響顯著。這與前人在‘鴨梨’[14]和‘碭山酥梨’[37]上的研究結(jié)果一致。石細(xì)胞團(tuán)形成的主要成分是木質(zhì)素，木質(zhì)素合成需要充足的糖類物質(zhì)作為底物；較高的有機(jī)酸含量能夠轉(zhuǎn)化進(jìn)入糖代謝，參與木質(zhì)素合成[38]。酚酸等芳香物質(zhì)是木質(zhì)素合成的重要中間代謝產(chǎn)物[39]。本研究結(jié)果表明，‘碭山酥梨’授粉‘鴨梨’果實(shí)消耗大量的果糖和蔗糖作為底物進(jìn)入木質(zhì)素代謝途徑中，形成較多的石細(xì)胞團(tuán)；‘西子綠’和‘脆梨’授粉‘鴨梨’果實(shí)有機(jī)酸、果糖、蔗糖和醛類物質(zhì)含量較高，形成石細(xì)胞團(tuán)含量多。本研究相關(guān)性分析表明，石細(xì)胞團(tuán)含量與大于250 μm石細(xì)胞團(tuán)含量、果糖和醛類物質(zhì)呈顯著正相關(guān)，與酯類物質(zhì)和總酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)。表明花粉通過(guò)影響‘鴨梨’果實(shí)石細(xì)胞團(tuán)含量影響果實(shí)質(zhì)地和風(fēng)味；相反，花粉可能通過(guò)調(diào)節(jié)糖酸前體物質(zhì)含量、醛類和酯類中間代謝產(chǎn)物含量影響石細(xì)胞團(tuán)含量。與Cheng Xi[40]和Li Shumei等[41]研究結(jié)果一致。與王斌[38]提出木質(zhì)素含量與果糖呈負(fù)相關(guān)結(jié)果不一致，可能與梨果實(shí)發(fā)育后期主要是積累糖類和香氣物質(zhì)，木質(zhì)素不再合成有關(guān)。

梨果實(shí)風(fēng)味與糖酸含量關(guān)系密切，固酸比反映果實(shí)口感[42]。姚改芳[43]提出，新疆梨、砂梨果實(shí)中糖組分含量較高，酸組分含量較低，果實(shí)甜度高。本研究結(jié)果表明，‘庫(kù)爾勒香梨’（新疆梨）、‘南水’和‘豐水’（砂梨）授粉顯著提高‘鴨梨’果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量和固酸比，表明不同品種授粉可改變‘鴨梨’果實(shí)糖酸含量，起到增糖降酸的作用，改善風(fēng)味品質(zhì)。與張曼曼等[21]在蘋果上的研究結(jié)果一致。生產(chǎn)中可選擇高糖低酸或風(fēng)味濃郁的品種為‘鴨梨’授粉，改善其果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)。授粉可顯著促進(jìn)ABA的合成，強(qiáng)化庫(kù)力[44]。ABA可調(diào)控植物體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)輸和分配，顯著促進(jìn)果實(shí)中山梨醇向葡萄糖和果糖轉(zhuǎn)化[45]。沙海峰等[46]提出經(jīng)不同品種授粉‘京白梨’果實(shí)中成熟種子數(shù)多的含酸量低。種子內(nèi)ABA含量變化引起果肉中ABA含量差異，進(jìn)而引起果實(shí)生理代謝的差異[45]。本研究結(jié)果表明，‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘早酥紅’和‘津香蜜’授粉‘鴨梨’果實(shí)可溶性糖含量較高，總酸含量低。表明‘鴨梨’果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)花粉直感效應(yīng)可能是父本遺傳信息通過(guò)花粉產(chǎn)生的種子中釋放激素等某些物質(zhì)對(duì)果肉產(chǎn)生的影響。這與徐愛紅[45]在蘋果中的研究結(jié)果一致。

香氣是‘鴨梨’果實(shí)品質(zhì)的重要組成部分，主要決定果實(shí)的嗅感。‘鴨梨’果實(shí)主要由醛類、酯類和醇類物質(zhì)構(gòu)成，其中酯類物質(zhì)對(duì)果實(shí)具有果香和甜香特征發(fā)揮重要作用[47-48]。本研究中，與‘雪花梨’授粉果實(shí)相比，選取‘南水’、‘庫(kù)爾勒香梨’、‘Crispel’、‘綠寶石’和‘翠玉’[32-34]香味濃郁的品種授粉，顯著提高酯類物質(zhì)如乙酸己酯的相對(duì)含量，同時(shí)增加6 種特有酯類香氣物質(zhì)，其中乙酸己酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯和反-2-順-癸二烯酸乙酯均具有較濃的果香味和較低的香氣閾值[18]，對(duì)果實(shí)香氣的貢獻(xiàn)較大，表明不同品種授粉可顯著改善‘鴨梨’果實(shí)香味。與張曼曼等[21]在蘋果和劉翠華[23]在柑橘上的研究結(jié)果一致。生產(chǎn)中可選擇香味濃郁的品種為‘鴨梨’授粉，改善其果實(shí)香味品質(zhì)。糖和酸是合成芳香物質(zhì)的基礎(chǔ)原料[49]，相關(guān)性分析表明，蔗糖與醛類物質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，與酯類和醇類呈顯著負(fù)相關(guān)，‘豐水’和‘脆梨’授粉‘鴨梨’果實(shí)蔗糖含量高，果實(shí)醛類物質(zhì)相對(duì)含量高，清香味較濃。表明花粉可能通過(guò)調(diào)節(jié)蔗糖等前體物質(zhì)含量影響香氣物質(zhì)含量，改變果實(shí)香味。這與Zhang Haipeng等[12]在柑橘上的研究結(jié)果一致。

綜合來(lái)看，不同授粉組合中，‘南水’授粉的‘鴨梨’果實(shí)，其單果質(zhì)量、可溶性固形物、可溶性糖含量、固酸比、酯類和烴類香氣物質(zhì)相對(duì)含量均提高顯著，綜合評(píng)價(jià)最好，對(duì)改善‘鴨梨’果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及香味、優(yōu)化梨資源具有重要意義。