盧明升, 劉馨語, 資 晶, 王松標, 梁清志*
(1.中國熱帶農業科學院 南亞熱帶作物研究所, 廣東 湛江 524091; 2.云南農業大學 熱帶作物學院, 云南 普洱 665099; 3.四川省攀枝花市仁和區氣象局 芒果農業氣象服務中心, 四川 攀枝花 617061)
【研究意義】芒果(MangiferaindicaLinn)為漆樹科芒果屬植物,是重要的熱帶、亞熱帶水果,為世界五大名果之一,享有“熱帶果王”的美譽,分布于絕大多數熱帶、亞熱帶國家和地區[1]。芒果的栽培歷史已有4 000余年,是世界上栽培歷史最悠久的果樹之一[2]。一般認為芒果屬植物包含39個種,其中15個種的果實可以食用[3],但用于商業化種植的僅MangiferaindicaLinn,因此對其種質資源研究意義重大。【前人研究進展】目前,國內外已經選育的芒果品種超過1 000個,其中300余個品種已被大規模種植[4]。中國的芒果種植區主要包括廣東、廣西、云南、四川、福建等省區[5]。廣東省湛江市位于中國大陸的最南端,氣候條件為熱帶、亞熱帶季風氣候,適宜于芒果的栽培種植。芒果作為一種以鮮食為主的水果,果實的品質性狀是評價芒果種植優劣的首要指標,而果實品質性狀的參數一方面是由品種的基因型決定,另一方面則與種植環境和栽培設施有密切關系[6]。【研究切入點】目前,國內外對于芒果種質資源的研究多集中于分子標記檢測遺傳多樣性、分類及親緣關系等方面[7-9],但關于某一種植環境下核心種質資源間品質性狀的比較研究相對較少。【擬解決的關鍵問題】自從芒果種植資源圃建立以來,中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所收集和保存了240余份種質,選取其中43份芒果特色種質資源,分析果實10個農藝性狀的相關性和變異特征,以期為廣東省乃至全國熱區的芒果新品種培育和區域性栽培引種提供依據。
1.1.1 植物材料 試驗材料于2020年取自中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所芒果種質資源圃,每份種質材料保存有3個重復。
1.1.2 預處理 在果實生理成熟期(果實發育成熟,即近果核處的果肉開始變黃),選取果樹樹齡一致、管理措施相同并有一定生產利用價值的43份芒果核心種質作為試驗材料(表1),在各種質的成熟期,每份種質采摘30個大小一致、無病害的成熟果實運到實驗室,室溫保存。待果實完熟(果實發育充分,具備芒果固有的色香味,肉質較硬實),每份種質選取10個果進行品質性狀指標測定。
單果質量、果核質量和果皮質量采用萬分之一天平進行測定并計算可食率,可食率=(單果質量-果核質量-果皮質量)/單果質量。果實縱徑、果實橫徑、果實側徑采用數顯游標卡尺進行測定。可溶性總糖含量、滴定酸含量和可溶性固形物含量的測定參照張友杰[7-9]等的方法,并略作修改。可溶性總糖再用蒽酮比色法進行測定;可滴定酸采用NaOH滴定法測定;先將芒果果肉勻成漿,在常溫下3 000 r/min離心5 min,獲得上清液,采用手持糖度計進行測定可溶性固形物含量。
參照石勝友等[10]的結果,結合試驗芒果品質參數的實際情況,為方便統計分析和描述,對單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、果核質量、果皮質量、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸、可溶性總糖含量10個品質參數進行分級,將每個參數分為6級,以x代表各品質參數(表1)。

表1 43份芒果核心種質資源品質性狀參數分級
數據統計采用Excel 2010和SPSS 24.0 軟件進行數據分析。
由表2可見,43份芒果核心種質資源的單果質量平均422.40 g,最小116.92 g,最大1 043.68 g;果實縱徑平均116.03 mm,最小74.10 mm,最大219.61 mm;果實橫徑平均80.33 mm,最小51.02 mm,最大115.16 mm;果實側徑平均73.19 mm,最小48.12 mm,最大97.74 mm;果核質量平均42.45 g,最小12.50 g,最大74.70 g;果皮質量平均57.07 g,最小7.54 g,最大184.17 g;可食率平均57.07 g,最小7.54 g,最大184.17 g;可食率平均75%,最小57%,最大82%;可溶性總糖平均8.77%,最小2.20%,最大13.86%;可滴定酸平均0.29%,最小0.08%,最大0.82%;可溶性固形物平均12.64%,最小8.80%,最大17.97%。偏度和峰度(數據未顯示)分析表明,43份芒果種質資源10個物理及化學指標呈正態或偏正態分布。

表2 43份芒果核心種質資源果實品質性狀
從圖1可看出,可溶性固形物含量和果實縱徑等10個物理及化學指標的變異非常豐富。有58.14%種質數量的單果質量歸屬于1級、2級和3級,說明種質資源單果質量有1/2處于中小水平,但總體來說呈一定的多態性,因為每級的種質資源數量均在4份以上;果實縱徑歸屬于6級的最多,有13份,占種質資源總數的30.23%,歸屬于1級、2級共有14份,占種質總數的32.56%,整體上無明顯規律;果實橫徑歸屬于3級、4級的共有22份種質,占種質總數的51.17%,說明種質資源的果實橫徑有高于1/2處于中等水平;果實側徑的種質數量分布情況與果實橫徑類似,處于中等水平占種質的55.81%,結合表2性狀分析,可知大部分芒果種質的果實大小處于中等水平,果核重51.16%的種質歸屬于1級、2級,歸屬于其他分級的種質相對較少,其中歸屬于6級的僅2份種質,說明大部分種質資源的果實核重相對較小,具有較高的生產利用價值;果皮質量62.79%的種質歸屬于1級、2級,歸屬于其他部分的相對較少,說明大部分種質資源果皮質量相對較小;結合可食率的分級分析,歸屬于4級、5級和6級的種質占總數的83.72%,說明大部分芒果種質資源的可食率比較高;可溶性固形物含量歸屬于1級、2級的種質占總數的34.88%,歸屬于3級、4級種質占總數的51.16%,而歸屬于5級、6級的僅占種質總數13.95%,說明芒果種質資源的可溶性固形物大多處于中等水平,風味較好;可溶性總糖歸屬于4級、5級和6級的種質分別有13份、11份和5份,占種質資源總數的67.44%,說明大部分芒果種質資源的可溶性含糖量相對較高;可滴定酸中,歸屬于1級、2級的占種質總數69.77%,歸屬于6級的種質僅2份,說明大部分芒果種質資源的可滴定酸含量相對較低。

圖1 43份芒果核心種質的果實品質性狀的頻率和分級
經方差分析,品質性狀單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、果核質量、果皮質量、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸、可溶性總糖含量均在各品種間存在極顯著差異(P<0.01)。
從表3可看出,單果質量與果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、果皮質量、果核質量和可食率呈極顯著正相關,與其余無顯著相關性,說明果實越大,果核重、果皮重越大,可食率也越高;果實縱徑與單果質量、果實橫徑、果實側徑、果皮質量、果核質量呈極顯著正相關關系,與可食率呈顯著正相關關系;果實橫徑與單果質量、果實縱徑、果實側徑、果皮質量、果核質量、可食率呈極顯著正相關關系;果實側徑與單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果皮質量、果核質量、可食率呈極顯著正相關關系;果皮質量與單果質量、果實縱徑、果實側徑、果實橫徑質量、果核質量、可食率、可滴定酸呈極顯著正相關關系,說明果皮越厚,酸度越高;果核質量與單果質量、果實縱徑、果實側徑、果實橫徑質量、果皮質量、可食率呈極顯著正相關關系;可食率與單果質量、果核質量、果實側徑、果實橫徑質量、果皮質量、可食率呈極顯著正相關關系,與果核縱徑呈顯著正相關關系;可溶性總糖含量與可溶性固形物呈極顯著正相關關系。說明,可溶性固形物的主要成分之一是可溶性總糖;可滴定酸與可溶性總糖和可溶性固形物呈極顯著負相關關系,說明酸度越高的品種,可溶性總糖和可溶性固形物含量越低。

表3 43份芒果核心種質資源果實品質性狀相關性
由表4可見,若按食用品質評價果實的優異性,Edward、桂熱10號、Mattika、01073、大甜香芒、臺農一號等種質可確定為優異種質,在選育和栽培時可以優先考慮;而食用品質差的品種,如Graham、綠皮芒、四季芒2、憶文青皮等,在實際生產時應注意避免選擇。

表4 43份芒果核心種質資源的食用品質評價
芒果的果實品質性狀是決定其實際生產價值的重要因素,該研究選取的10個品質性狀均為芒果品質性狀評價中的重要參數。因為品質性狀參數均是數量性狀,不能進行直觀的判定和評價,因此將上述的數量性狀進行適當的分級,使得研究結果更加直觀且便于統計分析。該研究在進行分類時,以柳覲等[9]的分類標準為前提,并充分考慮芒果果實品質性狀表現,將所有的指標分為6級,分級更加細化和直觀,適合當地芒果產區果實品質性狀的精確評價。
研究的品質性狀參數與石勝友等[10]芒果果實質量相對偏大,可能與地理環境、栽培措施等有關,中國消費者更偏向于食用大小適中的芒果,果農一般偏向于提高芒果的品質、產量及單果重適中的品種。果核質量和果皮質量普遍偏小,與馬蔚紅等[5]報道一致;可食率普遍偏高,說明選取的43份芒果種質中含有相當數量的優異適宜于生產利用的種質資源。
芒果的食用口感和商品價值在很大程度上由可溶性固形物、可溶性總糖含量和可滴定酸含量決定。研究發現,絕大多數品質性狀參數呈偏態分布,與張勁等[8]的報道結果一致,石勝友等[10]認為,大部分品質參數之間不存在相關關系,可溶性總糖與可滴定酸含量之間呈負相關關系;研究發現,可滴定酸含量與可溶性總糖含量和可溶性固形物含量之間均有極顯著負相關關系,這與柳覲等[9]的研究結果一致。研究還發現,果皮質量與可滴定酸含量呈極顯著正相關關系,已知可滴定酸含量和果皮質量均與果實的后熟程度有關系,后熟程度不足時,果皮越厚,果皮質量越大,酸度越高。說明,提高芒果的果實品質,須保證充分的后熟過程。
43份芒果核心種質的果實性狀變異豐富,有相當數量的芒果種質資源屬于優異品種;使用的芒果品質參數分級標準對廣東芒果產區的果實品質性狀評價有一定的參考意義;多數的品質性狀為獨立性狀,雖存在一定的相關性,但不顯著,部分性狀間存在顯著、極顯著的正或負相關關系;為芒果新品種培育和優質高產栽培提供了一定的理論依據。