重慶23份龍眼古樹資源的果實品質分析

羅剛軍，秦曉梅，李昌滿，張紅娜，李景明，劉陽陽，翟立峰，杜麗娜，賴 彪*

（1.長江師范學院，重慶 408000；2.瀘州市農業科學研究院，四川 瀘州 646000）

龍眼（Dimocarpus logan Lour）屬于無患子科（Sapindaceae）龍眼屬（Dimocarpus）多年生木本植物［1］，又名桂圓，在中國、泰國、越南和老撾等國家均有分布，是典型的亞熱帶常綠果樹［2］。龍眼營養價值和藥用價值較高，果肉中含有蛋白質、維生素、碳水化合物、纖維素、礦物營養元素、氨基酸和鞣質等，具有抗衰老、抗癌、養血安神和潤膚美顏等功效，也有“南方小人參”之美譽［3-4］。我國是龍眼的主栽國，種植面積和產量均位居世界第一位［5］。一直以來，我國科研工作者廣泛關注于實生、芽變、品種和雜交后代等龍眼資源的果實品質研究［6-8］，鮮有關于龍眼古樹（樹齡大于100年）果實品質的研究報道。

龍眼是重慶重要經濟果樹之一，已有2000多年的栽培歷史，目前栽培約有1萬hm2，主要分布在涪陵、永川、江津、豐都和榮昌等地。本團隊近年來廣泛開展了重慶地區龍眼資源的調查工作，調查發現豐都縣分布有豐富的龍眼古樹資源，其果實特征與栽培品種差異大，而不同古樹資源間也存在著一定的差異，具有較大的挖掘價值。不同果樹資源的基因具有遺傳多樣性，因此其果實品質可能存在著豐富的遺傳變異。程大偉等［9］研究發現，巨峰、紅地球等15個鮮食葡萄品種的各營養指標含量差異比較明顯，蘋果酸和總酚含量差異最大，而可溶性固形物和總糖表現較一致。不同種、品種或基因型的果實品質可能存在著一定差異，研究這些差異對其利用、挖掘龍眼種質資源具有重要參考價值。因此，開展龍眼古樹資源的果實品質分析具有重要的理論和實際價值。

本研究以重慶市豐都縣23份龍眼古樹資源為材料，對其果實品質性狀的差異性和綜合品質進行評價分析，以期為古樹龍眼資源種質創新和開發利用提供重要的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用了23份龍眼古樹資源（樹齡均大于100年），其中8份資源包括A1020、A1021、A1022、A1023、A1026、A1028、A1031和A1032，來 自 重 慶市豐都縣興義鎮勝利村；15份資源包括A1036、A1037、B1091、B1092、B1093、B1094、B1095、B1096、B1097、B1098、B1099、B1100、B1101、B1102和B1103，采集自重慶市豐都縣興義鎮楊柳村，分析采用2019年和2020年的果實為樣本。龍眼果肉切成1 g每小塊保存于-80 ℃超低溫冰箱中。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實性狀的測定 單果重、果皮重、種子重、果實縱徑、果實橫徑、果皮厚度、果肉厚度和可食率分別選取20個發育正常的果實進行測定，參照郭棟梁等［10］的研究方法；可溶性固形物（TSS）含量測定采用手持式折光儀進行測量。

1.2.2 維生素C含量的測定 采用磷鉬酸法進行測定［11］。測定樣品前先用維生素C標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，加入草酸-EDTA溶液，研磨充分之后轉入10 mL離心管中，定容至10 mL刻度線，置于搖床150 r/min下搖晃15 min，靜置10 min之后在5000 r/min下離心8 min。離心結束之后吸取上清液2 mL到10 mL的離心管中，依次加入偏磷酸-乙酸溶液、硫酸溶液（1∶19）和鉬酸銨溶液，加入的體積分別為0.25 mL、0.50 mL和1.00 mL，搖勻，在30 ℃條件下水浴10 min，用酶標儀在760 nm波長下測定其吸光值，根據標準曲線計算出樣品的維生素C含量。

圖1 部分龍眼古樹資源的果實

1.2.3 總糖含量的測定 采用蒽酮比色法［12］進行測定。用蔗糖作為標準樣品制作標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，研磨充分，裝入10 mL離心管中，加蒸餾水定容至10 mL刻度線，沸水浴30 min，冷卻后于5000 r/min下離心8 min；取0.1 mL提取液，稀釋至一定倍數。在10 mL干燥離心管分別加入稀釋后的待測樣品提取液0.1 mL、蒽酮試劑0.1 mL和80%硫酸0.3 mL，快速搖勻，沸水浴2 min，靜置冷卻到室溫，在620 nm波長下測定其吸光值，根據標準曲線計算出樣品的總糖含量。

1.2.4 總抗氧化活力測定 參照張孟歷等［13］的研究方法進行測定。測定樣品前先用Trolox標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，研磨充分，然后放入10 mL離心管中，加入鹽酸甲醇溶液（體積比為1∶25）定容至5 mL刻度線，室溫下抽提6 h，然后離心，轉速為5000 r/min，時間為8 min。試驗前將7 mmol/L ABTS母液與4.9 mmol/L過硫酸鉀溶液按1∶1比例混合（體積比）后，室溫避光保存6 h；用75%乙醇稀釋ABTS溶液使OD734=0.70±0.002，然后取ABTS溶液4 mL于離心管中，再加入稀釋后的果實提取液1 mL，快速搖勻，室溫反應5 min，立即測定在波長734 nm處的吸光值。根據標準曲線計算出樣品的總抗氧化活力。

1.2.5 多酚含量的測定 多酚含量采用分光光度計法進行測定［14］。用沒食子酸標準品繪制標準曲線。取1.0 g龍眼果肉，加入60%乙醇研磨充分后轉移至10 mL的離心管中，定容至10 mL，浸提（搖床100 r/min）30 min，再用60%乙醇定容至10 mL，然后離心，轉速為5000 r/min，時間為8 min。在10 mL離心管中加入1 mL提取液、1 mL蒸餾水、1 mL顯色劑（FD）和1.5 mL 7.5%碳酸鈉溶液，充分搖勻，顯色1 h后用酶標儀在765 nm波長下測定其吸光度。

1.3 數據統計與分析

利用Excel 2016軟件，對果實品質性狀的均值、標準差及變異系數進行統計分析，利用SPSS 25.0軟件進行相關性分析、聚類分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 龍眼古樹資源的果實品質性狀及差異分析

23份龍眼古樹資源的13個果實品質性狀見表1。其中B1102的單果重最大，為11.76 g；A1031的果皮最輕，為1.04 g；A1036的種子最小，為1.06 g；A1037的果實縱徑、橫徑和果肉厚度最大，分別為2.66 cm、2.84 cm和6.31 mm；A1020的 果 皮 最薄，為0.37 mm；B1094的可食率最高，為66.76%；B1098的可溶性固形物含量最高，高達26.10%，具有較高的利用價值；B1100的維生素C含量、多酚含量和總抗氧化活力最高，分別為88.46 mg/100 g、85.74 mg/100 g和263.23 mmol TEAC/100 g；B1098的總糖含量最高，為181.37 mg/g。

表1 23份龍眼古樹資源的果實品質性狀表現

由表2可知，單果重為5.33~11.76 g，果皮重為1.04~2.05 g，種 子 重 為1.06~2.35 g，果 實 縱 徑 為2.11~2.66 cm，果實橫徑為2.16~2.84 cm，果皮厚度 為0.37~1.08 mm，果 肉 厚 度 為1.6~6.31 mm，可食率為41.90%~66.76%，可溶性固形物含量、維生素C含量、總抗氧化活力、多酚含量、總糖含量 分 別 為19.23%~26.10%、22.88~88.46 mg/100 g、116.49~263.23 mmol TEAC/100 g、24.92~85.74 mg/100 g、118.41~181.37 mg/g。13個果實品質性狀的變異系數范圍在6.87%~35.92%之間，變異系數從大到小依次為：維生素C含量>果肉厚度>多酚含量>總抗氧化活力>果皮厚度>單果重>種子重>果皮重>總糖含量>可食率>可溶性固形物含量>果實橫徑>果實縱徑。其中，維生素C含量、果肉厚度和多酚含量的變異幅度較大，變異系數分別為35.92%、34.96%和31.01%，均大于31%，具有較大的改良潛力；果實縱徑和橫徑的變異系數均小于9%，表明古樹資源的果實大小變異相對較小。

表2 13個果實品質性狀的變異分析

2.2 相關性分析

由表3可知，單果重與果皮重、種子重、果實縱徑、果實橫徑、可食率（0.854**、0.594**、0.862**、0.934**、0.746**）呈極顯著正相關（P＜0.01），與果肉厚度（0.470*）呈顯著正相關（P＜0.05）。果皮重與果實縱徑、果實橫徑（0.754**、0.798**）呈極顯著正相關，與種子重、果肉厚度、可食率（0.462*、0.494*、0.517*）呈顯著正相關。種子重與果實縱徑、果實橫徑（0.700**、0.693**）呈極顯著正相關，與可溶性固形物含量（-0.546**）呈極顯著負相關。果實縱徑與果實橫徑（0.920**）呈極顯著正相關，與果肉厚度、可食率（0.453*、0.500*）呈顯著正相關。果實橫徑與可食率（0.590**）呈極顯著正相關，與果肉厚度（0.473*）呈顯著正相關。可溶性固形物含量與總糖含量（0.723**）呈極顯著正相關，與維生素C含量（0.491*）呈顯著性正相關。維生素C含量與總抗氧化活力（0.466*）呈顯著性正相關。多酚含量與維生素C含量、總抗氧化活力（0.594**、0.603**）呈極顯著正相關。

表3 13個果實性狀的相關性分析

2.3 聚類分析

將果實性狀結果進行標準化轉化后，采用平均聯接（組內）對23份龍眼古樹資源的13個果實性狀進行系統聚類分析，結果如圖2所示。在歐氏距離21左右可以將23份試驗材料聚類為3大類，其中第Ⅰ類群包括10份資源，分別為A1022、A1023、A1026、B1091、B1092、B1093、B1096、B1097、B1098和B1100，該類群具有可溶性固形物含量、維生素C含量、總抗氧化活力、多酚含量和總糖含量高的特點，營養品質較好，可以直接應用或作為雜交育種親本進一步利用。第Ⅱ類群包括5份資源，該類群的果實小、果實品質較差。第Ⅲ類群包括8份資源，分別為A1020、A1021、A1028、A1032、A1037、B1094、B1095和B1102，其特點是單果重、果實縱徑和果實橫徑大、果肉厚、可食率高，可作為親本用于龍眼新品種的選育。

圖2 23份龍眼古樹資源基于13個果實性狀的聚類分析

2.4 主成分分析

由表4可知，提取了4個主成分，特征值均大于1，累積貢獻率為79.240%，表明這4個主成分包含了龍眼古樹資源果實品質性狀的主要信息。主成分1特征值為5.060，貢獻率為38.920%；主成分2特征值為2.919，貢獻率為22.451%；主成分3特征值為1.235，貢獻率為9.498%；主成分4特征值為1.088，貢獻率為8.370%。

根據因子旋轉后的載荷矩陣可知，果實橫徑（0.971）、單果重（0.942）、果實縱徑（0.931）、果皮重（0.827）、種子重（0.722）和可食率（0.578）在主成分1上有較大的貢獻率；總抗氧化活力（0.754）、維生素C含量（0.715）、多酚含量（0.686）和可溶性固形物含量（0.670）在主成分2上有較大的貢獻率；總糖含量（0.582）在主成分3上有較大貢獻率；果皮厚度（0.791）在主成分4上有較大的貢獻率。

將龍眼古樹資源果實各項指標標準化后，計算各主成分得分，并以各主成分方差貢獻率為權重，構建龍眼干品質綜合評價得分函數：

根據果實品質性狀綜合得分公式，對23份龍眼古樹資源的果實品質進行綜合評價，結果如表5所示。其中9份資源的綜合果實品質較優，得分從 高 到 低 依 次 為A1037、B1102、B1094、B1095、B1093、A1021、B1098、B1092和B1100，可以進一步用于龍眼新品種的改良。

3 小結與討論

不同類型果樹資源的果實品質存在一定的差異，與其遺傳物質和基因型有著密切關系［15-16］。本研究通過對重慶市豐都縣23份龍眼古樹資源的13個果實品質性狀進行分析，發現其果實品質性狀具有豐富的遺傳變異，變異系數在6.87%~35.92%之間；果肉厚度、多酚和維生素C含量的變異程度最大，變異系數均在31%以上。而維生素C含量的變異系數高達35.92%，這與韓冬梅等［17］的研究結果類似，表明不同龍眼古樹資源果實維生素C含量具備豐富的遺傳變異和挖掘潛力，可通過雜交育種技術加以利用。果實縱徑和橫徑這2個性狀指標變異范圍較小，變異系數均在9%以下，這與黃愛萍等［18］對龍眼種質資源果實性狀多樣性的分析結果一致，表明23份龍眼古樹資源的果實大小變異幅度小。盡管可溶性固形物含量的變異系數僅為9.24%，但有7份資源可溶性固形物的含量均超過了24%，遠超栽培品種，極具利用和開發價值。

表4 13個果實品質性狀的主成分分析

表5 23份龍眼古樹資源果實品質性狀的綜合評判結果

龍眼古樹資源的果實性狀受多個基因的調控，且不同果實性狀之間具有一定的相關性。本研究通過相關性分析發現：單果重與果實縱徑、果實橫徑和可食率呈極顯著正相關；多酚含量與維生素C含量和總抗氧化活力呈極顯著正相關；固形物含量和總糖含量呈極顯著正相關。可見，同類指標的相關性更為密切，不同類型指標的相關性較差、無明顯規律［17，19］。因此，有必要對古樹資源不同類型的果實品質性狀進行綜合全面的評價。

聚類分析可以有效地反映植物資源之間的遺傳距離，用于資源分類［20］。本研究通過聚類分析法將23份龍眼古樹資源分為3大類群，表明豐都縣不同古樹資源的果實品質存在一定的差異。而主成分分析法通常用于植物種質資源的綜合評價和優異資源的篩選［21-22］。通過主成分分析，篩選出了綜合得分最高的9份資源，其中B1092、B1093、B1098和B1100屬于第Ⅰ類群，可溶性固形物、維生素C、總抗氧化活力、多酚和總糖含量較高，可作為高營養價值育種中間材料；A1037、B1102、B1094、B1095和A1021屬于第Ⅲ類群，單果重、果實縱橫徑、果肉厚度和可食率指標良好，可進一步用于DUS測試或雜交育種親本。

綜上所述，重慶豐都縣23份龍眼古樹資源間的果實營養品質存在著較大差異，一些資源的果實營養品質優異，篩選出了9份果實品質優良的資源，具有一定開發利用價值，研究結果為龍眼古樹資源的利用提供了一定的科學依據。