中间砧对‘诺瓦’橘柚果实品质和矿质元素的影响

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  摘 要 以‘福橘’(C. tangerina Hort. ex Tanaka)、‘雪柑’(C. sinensis Osbeck)和‘清见’(C. unshih. Marc. Var. Paraecox Tan. × C. Sinensis Osb.)3种不同中间砧高接的‘诺瓦’橘柚(‘Nova’tangelo)的果实为试材,通过测定成熟期果实相关品质指标,及果实中主要营养元素、必需微量元素和非必需微量元素等23种矿质元素含量。结果表明,高接树果实品质受中间砧遗传特性的影响,以‘福橘’为中间砧的‘诺瓦’橘柚具有果实小、色泽近红色接近‘福橘’的特征。中间砧对果实矿质元素含量影响显著,‘福橘’砧果实易于富集矿质元素,除Na、Sn和Tl元素外,含量均高于‘雪柑’砧和‘清见’砧果实。
  关键词 中间砧;‘诺瓦’橘柚;果实品质;矿质元素
  中图分类号 O657.63 文献标识码 A
  Abstract The effects of different intermediate stocks for the fruit of‘Nova’tangelo[Clementine mandarin(Citrus reticulata Blanco)× Orlando tangelo(C. paradisi Macf. × C. reticulata)]were discussed. The fruit quality and mineral elements were evaluated, being from high stumped grafting trees on intermediate stocks including C.tangerina Hort. ex Tanaka, C. sinensis Osbeck and C. unshih. Marc. Var. Paraecox Tan. × C. Sinensis Osb., by inductively coupled plasma spectrometry(ICP-MS). The results showed that the fruit quality was influenced by intermediate stocks’inheritable character. The effects on mineral elements content in fruit were significantly influenced by intermediate stocks. Mineral elements were easily enriched in fruit from high stumped grafting on intermediate stock of C. tangerina Hort.ex Tanaka. All those elements content, except of Na, Sn and Tl, were higher than that of C. sinensis Osbeck and C. unshih. Marc. Var. Paraecox Tan. × C. Sinensis Osb.
  Key words Intermediate stock;‘Nova’tangelo; Mineral elements; Fruit quality; Mineral element
  doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.11.010
  柑桔高接换种是提升柑橘园经济效益的有效途径之一。国内外学者对砧穗组合已进行过系统研究,适宜的砧穗组合是实现柑桔高接换种早结、丰产、优质、低耗的主要前提。在相同管理条件下,以李齐16-6枳为砧的特罗维塔单位树冠体积产量最高,以沃尔卡姆柠檬、兰普莱蒙和卡里佐枳橙为砧单株产量较高,以卡里佐枳橙和李齐16-6枳为砧的砧穗组合果实可滴定酸含量最高[1]。在柑桔栽培中的砧穗亲和性、抗性等突出问题,制约着柑桔产量和品质的提升[2]。
  ‘诺瓦’橘柚(‘Nova’tangelo)是由‘克里迈丁’(Citrus reticulata Blanco)ב奥兰多’橘柚(C. paradisi Macf. × C. reticulata)]杂交育成,果实扁圆,果面橙红。近10年来,福州地区桔农在当地传统品种‘福桔’(C. tangerina Hort.ex Tanaka)、‘雪柑’(C. sinensis Osbeck)等上高接诺瓦,减轻诺瓦果实成熟后枯水现象,且充分表现了果皮光滑、色泽鲜艳、风味优的良种特性[3]。然而,不同中间砧对诺瓦橘柚的品质影响效应及其对果实矿质元素含量影响未见报道。果实富含与人体健康息息相关的化学元素[4],参与健康组织生化代谢, 对生理功能产生直接影响,完成生命循环所必需的元素称为必需元素;其余的则称为非必需微量元素,铝、铷、锆等元素对人体无明显特异作用为惰性非必需元素,汞、铅、砷、镉、铍等一类毒性很强的为毒性非必需元素[5-6]。本研究拟选用3种中间砧高接诺瓦,通过测定成熟期果实相关品质指标,并应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术测定诺瓦橘柚矿质元素,旨在探讨不同中间砧对诺瓦橘柚果实主要营养元素、必需微量元素和非必需微量元素的影响,以供优质中间砧筛选作参考。
  1 材料与方法
  1.1 材料与处理
  ‘诺瓦’橘柚系福州马尾区于2003年春从中国农业科学院柑橘研究所引进试种。2010年,于马尾区亭江镇绿达脐橙种植场,选择栽培环境相同、肥水管理一致的果园,对基砧为枳壳的清见(8年生树)、雪柑(8年生树)和福橘(10年生树)进行诺瓦橘柚高接换种。
  2013年12月24日,随机挑选清见、雪柑和福橘的高接树各15株,每5株作为1个重复,共3个重复。每树按东、南、西、北、中5个不同部位随机采果1个,采后清洗,进行果实外观、内质测定,并切取中部果肉约1 g迅速放入液氮中固定,后置-80 ℃超低温中保存待测。   1.2 测定项目与方法
  1.2.1 果实TSS、总糖、还原糖和维生素C含量测定 果实可溶性固形物(TSS)手持数字式折光仪测定(Digital Hand-held“Pocket”Refractometer PAL-3,ATAGO,Japan)。Vc用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定;可溶性总糖采用蒽酮比色法测定;还原糖采用3,5-二硝基水杨酸比色法[7]测定。
  1.2.2 果皮颜色测定 果实颜色采用美能达色度计CR-410(日本),于果实表面均匀取四点,背景颜色指标值L*(亮度,+表示偏白,-表示偏黑)、a*(+表示颜色向红色靠近,-表示偏向绿色)、b*(+表示颜色向黄色靠近,-表示偏向蓝色)、C(彩度,值越大表示颜色越纯)、H°(色调角,综合表示色彩分布情况,H°在0°~45°表示红色,在135°~180°表示颜色介于黄绿到绿色之间[8])。计算各颜色指标的3次重复平均值。
  1.2.3 矿质元素测定 电感耦合等离子体质谱仪为Agilent7700X型,Agilent公司;微波消解系统为Mars5,HY-20-164,CEM公司;超纯水系统采用Milli-Q,Millipore公司。
  V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Se、Mo标准溶液为1000 μg/L,源于国家标准物质研究中心;质谱调谐液Li、Co、Y、Ce和Tl浓度为10 μg/L,购于Agilent公司;内标溶液Re、In、Ge和Sc浓度为0.01 μg/mL,购于Agilent公司。硝酸(HNO3)分析纯,CNW Technologies GmbH公司。
  将果肉冻干样0.500 g于聚四氟乙烯消解罐中,加入5 mL浓硝酸进行微波消解[9]。ICP-MS工作参数,优化射频功率1 500 W,等离子体气流量15 L/min,载气流量1.0 L/min,雾化室温度2 ℃,采样深度10 mm。
  1.3 数据处理
  试验结果用SPSS软件统计分析。
  2 结果与分析
  2.1 中间砧对果实品质的影响
  果实外观差异见表1,从色彩的综合性状色调角H°值看出,3类中间砧所结果实色调角在51.98~57.34之间,体现诺瓦橘柚品种特征果皮色泽为近红色。以小果型、果皮颜色为红色的福橘为中间砧的诺瓦果实单果重及其表面红色a*值与清见砧存在显著差异,表明中间砧遗传特性对高接品种的果实色泽与单果重有显著影响,而对可食率、果形指数、果皮厚度影响不显著。
  比较中间砧对果实内质的影响,以福橘中间砧的内在品质相对较差(表1),果实还原糖含量,清见中间砧为9.2 mg/100 g、雪柑中间砧为7.9 mg/100 g、福橘中间砧为6.7 mg/100 g,三者所结果实存在显著差异;而福橘中间砧果实中Vc、TSS、总糖均显著低于清见、雪柑中间砧。
  2.2 中间砧对果实主要营养元素的影响
  中间砧对诺瓦橘柚果实主要营养元素含量影响见表2。除Na外,福橘砧对主要营养元素的转运能力具明显优势。果实中Na含量在不同中间砧差异达显著水平(p<0.05), 其中清见中间砧最高,福橘中间砧最低。果实中Mg和Ca含量在不同中间砧中呈现相同规律,以福橘砧最高,雪柑砧最低,三者亦达显著差异,推测雪柑中间砧对Mg和Ca转运较弱。福橘中间砧果实K含量显著高于清见和雪柑中间砧。
  2.3 中间砧对果实必需微量元素的影响
  果实中微量元素受中间砧影响较大(表3),福橘中间砧似乎对微量元素转运能力较强,福橘中间砧的果实所有微量元素均显著高于其余两种中间砧;果实中的B、Ti、Zn含量在清见砧和雪柑2类中间砧中没有显著差异;V、Mn、Ni元素在清见中间砧果实中含量最低;而Cr、Fe、Cu、Sr元素含量却在雪柑中间砧果实中含量最低。
  2.4 中间砧对果实非必需微量元素的影响
  与必需元素相同,果实非必需微量元素也在福橘中间砧较易于富集。Al、Cr、Be、Ba和As等5元素在福橘中间砧果实中的含量均显著高于清见和雪柑中间砧(表4);Hg含量在3种中间砧的果实中无显著差异;Sn和 Tl含量在雪柑中间砧的果实含量最高,显著高于清见和福橘中间砧,其中Sn含量在福橘中间砧的果实中显著低于清见砧,清见和福橘中间砧果实中Tl无显著性差异。果实中As含量以清见中间砧最低,Ba含量以雪柑中间砧最低;Cd、Pb含量以福橘中间砧显著高于清见,雪柑中间砧含量介于2类中间砧之间。
  3 讨论与结论
  高接换种是品种改良的有效途径,但需注意砧穗组合。无论基砧或中间砧均在一定程度影响高接树的树势、果实产量和品质。高接换种中的基砧对高接品种有明显影响,周开兵等[10]研究发现,中间砧均以锦橙高接华红脐橙,以枳为基砧的华红脐橙树体生长旺盛,投产早,果实大且糖度高,而以红桔为基砧则相反。
  中间砧对高接树的树势和果实品质的影响,可能原因在于不同中间砧对矿质元素的转运能力差异。本研究结果表明,诺瓦橘柚果实中Mg和Ca元素含量在不同高接树中显现相同规律,以福橘中间砧最高,雪柑中间砧最低,且三者达显著差异,推测雪柑中间砧对Mg、Ca转运较弱。纳维林娜脐橙高接于酸橙砧和施文格枳柚砧,B元素在酸橙砧纳维林娜脐橙叶片富集的含量比后者要多得多,原因在于施文格枳柚砧木将硼的含量更多贮存在砧木茎干中而未传递到接穗叶片中[11]。李健等[12]在研究纽荷尔脐橙易患叶脉开裂症与矿质营养的关系中表明,以椪柑为中间砧时,纽荷尔脐橙叶片Mg含量显著低于椪柑叶片,推测由于纽荷尔脐橙叶对Mg元素吸收力弱,导致易患叶脉开裂症。
  中间砧品种差异与高接树果实品质密切相关。虽然福橘砧高接诺瓦橘柚果实中Mg、K和Ca等主要营养元素和必需微量元素的含量均显著高于清见砧和雪柑砧,但是福橘砧果实表现为果实小、维生素C、可溶性固形物、总糖和可溶性糖等指标均较低。然而,前人研究结果表明,柑桔叶片中Mg、K等矿质营养元素含量高时,加强叶片光合作用,并促进光合产物糖向果实运输,影响果实风味品质[13-17]。以此推测,中间砧品种的遗传特性对高接树果实品质的贡献可能优于叶片矿质营养元素的作用。福橘品种特征表现为果小、色泽鲜红,以福橘为中间砧所高接诺瓦橘柚亦表现为单果重小,果实表面红色a*值大的特征,再次证实了中间砧的遗传特性直接影响高接品种果实品质[1-2]。由于福橘砧对矿质营养元素的富集能力显著强于雪柑砧和清见砧,并且所结果实大小适中、色泽鲜艳,因此,建议诺瓦橘柚高接换种时选用福橘作中间砧。   参考文献
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