新疆8個(gè)葡萄品種糖組分及含量比較分析

鐘海霞，周曉明，齊瑩瑩，張付春，陸勝祖，潘明啟，張 雯，謝 輝，韓守安，王 敏，艾爾買克·才卡斯木，伍新宇

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)化中心，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)葡萄的主產(chǎn)區(qū)，其栽培面積達(dá)14.90×104hm2，產(chǎn)量達(dá)268×104t，位居全國(guó)之首[1]。新疆葡萄資源類型豐富，有600多個(gè)品種，絕大部分葡萄屬歐亞種，廣泛種植的品種約20個(gè)[2]。憑借得天獨(dú)厚的氣候條件和自然資源優(yōu)勢(shì)，新疆葡萄品質(zhì)優(yōu)勢(shì)明顯，可溶性固形物含量高、含酸量低、色澤鮮艷和口感好。糖類物質(zhì)不僅影響果實(shí)甜度與風(fēng)味，而且為酸、維生素、芳香物質(zhì)和色素等物質(zhì)的合成提供基礎(chǔ)原料[3]。葡萄果實(shí)的軟化過(guò)程中伴隨著大量可溶性糖的積累，儲(chǔ)存在果實(shí)果肉細(xì)胞的液泡中[4]。果實(shí)糖類物質(zhì)的組分和含量是影響葡萄品質(zhì)的關(guān)鍵因子，也是判斷果實(shí)成熟的重要指標(biāo)。葡萄漿果內(nèi)的糖類物質(zhì)的含量和可溶性固形物含量變化基本一致，隨漿果的生長(zhǎng)發(fā)育而增加[5]。選育品質(zhì)優(yōu)良的葡萄品種具有越來(lái)越大的市場(chǎng)潛力。研究比較新疆鮮食葡萄果實(shí)發(fā)育中糖組分及含量，篩選出高糖品種，對(duì)于新疆葡萄優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)、品種選育和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提升具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前有關(guān)葡萄糖類物質(zhì)的研究主要集中在不同栽培措施對(duì)其可溶性固形物及可溶性糖含量的影響方面。如程建徽等[6]研究了不同濾光膜袋對(duì)紅地球葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)藍(lán)色濾光膜套袋有利于‘紅地球’葡萄果實(shí)中可溶性固形物與總糖含量增加，其中葡萄糖、果糖、蔗糖3種糖分含量相比白膜分別提高了7.2%、13.7%、17.2%。鐘海霞等[7]研究認(rèn)為砧木嫁接在不同程度上能夠提高克瑞森無(wú)核葡萄的可溶性糖的積累，不同砧木之間存在較大差異砧木SO4、101-14MG、5BB和5C嫁接均能夠顯著提高果實(shí)內(nèi)可溶性糖的積累，其中101-14MG表現(xiàn)最佳。姜雪峰[8]探討了不同果袋對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)綜合品質(zhì)的影響程度。研究得出與其他顏色果袋套袋和不套袋處理相比，白色果袋能夠明顯提高馬瑟蘭葡萄果實(shí)可溶性固形物和可溶性總糖含量。張軍翔等[9]研究表明，斜干水平樹形葡萄果實(shí)的含糖量顯著高于獨(dú)龍干，呼生春等[10]以5年生紅地球葡萄為試材，研究了不同水溶性肥對(duì)土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：腐植酸水溶肥+氨基酸水溶肥+生物有機(jī)水溶肥施用效果最好，可溶性固形物含量提高6.9%，可溶性總糖含量提高10.92%，糖酸比提高29.21%，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑方面，研究表明:果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育早期使用外源CPPU、GA、CPPU+GA均能在不同程度上促進(jìn)果實(shí)的糖積累[11-13]，而在果實(shí)發(fā)育后期使用ETH、ABA能夠提高果實(shí)的含糖量[14]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】生產(chǎn)中不同葡萄品種間糖含量差異較大，一些品種具有早熟、產(chǎn)量高、易管理等優(yōu)點(diǎn)，但果實(shí)甜度低、味淡，影響了葡萄風(fēng)味品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。目前在葡萄糖組分及含量方面研究主要集中在調(diào)控措施對(duì)其影響，但有關(guān)在新疆同一立地條件下不同品種間的糖類物質(zhì)組分及含量比較研究較少。研究以新疆不同葡萄品種為試材，通過(guò)測(cè)定不同品種果實(shí)的可溶性固形物、葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖等含量，分析各組分所占可溶性總糖的比例，并對(duì)其進(jìn)行比較分析。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以新疆生長(zhǎng)的8個(gè)葡萄品種為研究對(duì)象，在果實(shí)成熟期取樣，測(cè)定其果實(shí)可溶性固形物含量，并利用高效液相色譜(HPLC)技術(shù)測(cè)定其果實(shí)糖組分及含量，分析各組分占可溶性總糖的比例，比較分析各品種的糖組分及含量特性和差異，篩選出糖分高，甜度風(fēng)味好的葡萄品種，為生產(chǎn)上推廣應(yīng)用和加速高糖優(yōu)勢(shì)品種的資源利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

以新疆農(nóng)科院安寧渠試驗(yàn)場(chǎng)園藝所葡萄基地6年生紅提、維多利亞、玫瑰香、新郁、火焰無(wú)核、夏黑、克瑞森無(wú)核、木納格為實(shí)驗(yàn)材料，株行距(1×3.5)m，順溝傾斜龍干形架式。順溝傾斜龍干樹形(SCO：Single cordon along the ditch obliguely)樹形:單主蔓順溝(東西行向) 傾斜，與地面夾角約 60°，主蔓上架沿行向水平綁縛，新梢分別垂直于主蔓向南、北兩個(gè)方向水平延伸，果穗集中在主蔓兩側(cè)，沿行向呈帶狀分布、水平棚架，正常土肥水管理。

1.2 方 法

試驗(yàn)于2017年8～12月進(jìn)行，各品種選定樹勢(shì)均一的15株，統(tǒng)一土肥水管理，每5株為1個(gè)重復(fù)，共3次重復(fù)?；ㄆ趻炫茦?biāo)注。各品種于成熟期采樣，即從每個(gè)品種上、中、下結(jié)果部位隨機(jī)各采集30 粒果實(shí)，去除果皮和果核，留果肉，液氮速凍，帶回實(shí)驗(yàn)室于-80℃冰箱保存樣品，待測(cè)。

利用日本PAL-1數(shù)顯折光糖度儀測(cè)定鮮樣的可溶性固形物含量；糖組分和含量測(cè)定利用FL2200Ⅱ型高效液相色譜儀，自帶紫外檢測(cè)器。SK7200H 型超聲波清洗器。高效液相色譜檢測(cè)。糖測(cè)定條件：色譜柱為4.6 mm × 250 mm，3 um 的Inertsil NH2柱，流動(dòng)相：乙睛：水=75%∶25%，流速為0.8 mL/min，柱溫為40℃，進(jìn)樣量為10 μL。

1.3 數(shù)據(jù)處理

方差分析和聚類分析等用Excel 2016和SPSS17.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 8個(gè)葡萄品種果實(shí)成熟期可溶性固形物含量比較

研究表明,8個(gè)葡萄品種中火焰無(wú)核的可溶性固形物含量最高，達(dá)24.66%，顯著或極顯著高于其他品種；其次是夏黑和克瑞森無(wú)核，為24.41%和22.06%。維多利亞最低，為15.24%?？扇苄怨绦挝镒罡叩幕鹧鏌o(wú)核較含量最低的維多利亞高了61.8%。通過(guò)比較分析得出火焰無(wú)核葡萄可溶性固形物含量最高，維多利亞最低。圖1

圖1 不同葡萄品種成熟期可溶性固形物含量比較
Fig. 1 Comparison of soluble solid contents in different grape varieties at maturity stage

2.2 8個(gè)葡萄品種果實(shí)成熟期糖組分及含量比較

研究表明，得出各品種果實(shí)成熟期主要以果糖和葡萄糖積累為主，蔗糖為輔。成熟采收時(shí)大多品種果糖含量略高于葡萄糖。8個(gè)葡萄果實(shí)中火焰無(wú)核克瑞森無(wú)核和夏黑等葡萄品種果實(shí)糖類物質(zhì)總量較高，屬于富含糖成分品種；其次是新郁，紅提、玫瑰香、木納格含量中等；維多利亞含量較低。其中葡萄糖和果糖的含量以火焰無(wú)核最高，顯著或極顯著高于其余品種，維多利亞最低。果糖含量較維多利亞極顯著高了55.42%。篩選出高果糖型的葡萄品種：火焰無(wú)核；低果糖型的品種：維多利亞。表1

表1 新疆不同葡萄品種糖組分及含量
Table 1 Comparative analysis of sugar components and contents of different grape varieties in Xinjiang

品種Varieties葡萄糖Glucose(mg/gFW)果糖Fructose(mg/gFW)蔗糖Sucrose(mg/gFW)可溶性總糖Totalsolublesugar(mg/gFW)維多利亞Victoria64.17±0.63fF62.59±0.53hH2.66±0.12cC129.42±0.23gF新郁XinYu85.42±0.31cC83.59±0.37dD4.23±0.65bBC173.24±0.40dC火焰無(wú)核FlameSeedless95.49±0.34aA97.28±0.41aA6.26±0.38aA199.31±0.55aA克瑞森無(wú)核CrimsonSeedless91.37±0.53bB92.41±0.35cC5.52±0.25aAB189.31±0.47cB玫瑰香MuscatHamburg70.97±0.56eE73.19±0.47gG3.31±0.29bcC147.48±1.08fE紅提RedGlobeGrape70.91±0.94eE81.54±0.29eE3.86±0.25bC156.33±1.31eD夏黑SummerBlack95.37±0.41aA95.25±0.44bB5.79±0.41aA196.42±1.21bA木納格Munage76.86±0.38dD78.66±0.29fF3.02±0.26cC158.55±0.63eD

注：同一列中標(biāo)記相同字母表示無(wú)顯著差異，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note: The same letter indicates no significance in the same column, the small letter indicate significance at 0.05 level separately, the big letter indicatesignificance at 0.01 level separately

2.3 不同糖組分所占可溶性總糖的比例比較

8個(gè)葡萄果實(shí)中以果糖占總糖相對(duì)比例最高，比例范圍為48.25%～52.51%，其中火焰無(wú)核、紅提、克瑞森無(wú)核果糖的相對(duì)比例較高 ，維多利亞的相對(duì)比例較低。葡萄糖占總糖的比例僅次于果糖，比例范圍為47.9%～49.58%，其中新郁的相對(duì)比例較高，紅提的相對(duì)比例較低。蔗糖占總糖的比例最低，比例范圍僅1.9%～3.14%，其中火焰無(wú)核的相對(duì)比例較高，木納格的相對(duì)比例較低。新疆葡萄果實(shí)中果糖積累量最大，蔗糖積累量很少，不足總糖的4%。圖2

圖2 不同葡萄品種糖組分及含量所占可溶性總糖的比例
Fig. 2 Comparative analysis of the proportion of sugar components and content in total soluble sugar of different grape varieties

2.4 8個(gè)葡萄品種果實(shí)糖品質(zhì)相關(guān)的聚類分析

采用歐氏距離離差平方和法對(duì)新疆8個(gè)葡萄品種果實(shí)的葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖和可溶性固形物這5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)聚類分析。以歐氏距離25作為閾值時(shí)，可將8個(gè)葡萄品種分為2類，第1類群的葡萄有 3 個(gè)(火焰無(wú)核、夏黑、克瑞森無(wú)核)；第2類群的葡萄有5 個(gè)(紅提、木納格、玫瑰香、新郁、維多利亞)。以歐氏距離5作為閾值時(shí)，可將8個(gè)葡萄品種分為3類，第1類群的葡萄有 3 個(gè)(火焰無(wú)核、夏黑、克瑞森無(wú)核)；第2類群的葡萄有4 個(gè)(紅提、木納格、玫瑰香、新郁)；第3類群的葡萄為維多利亞，與其他品種分開單獨(dú)成為1類。繼續(xù)以歐氏距離3作為閾值時(shí)，可將8個(gè)葡萄品種分為4類，第1類群的葡萄仍然為火焰無(wú)核、夏黑和克瑞森無(wú)核 3 個(gè)品種；第2類群的葡萄有新郁1個(gè)品種，第3類群的葡萄為紅提、木納格和玫瑰香3 個(gè)品種；第4類群的葡萄為維多利亞。圖3

圖3 8個(gè)不同葡萄品種果實(shí)糖相關(guān)品質(zhì)的聚類
Fig. 3 Cluster analysis of sugar-related quality of fruits of 8 different grape varieties

2.5 8個(gè)葡萄品種果實(shí)糖品質(zhì)相關(guān)的類型指標(biāo)

將四個(gè)類群葡萄按類型分別計(jì)算各果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的平均值，并與8個(gè)葡萄品種果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的平均值比較，結(jié)果表明，四個(gè)葡萄品種類型中: 第一類的 火焰無(wú)核、夏黑、克瑞森無(wú)核葡萄品種的果實(shí)葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖、可溶性固形物含量均較高，其甜度風(fēng)味較好，第二類的 新郁葡萄品種次之; 第三類的 紅提、木納格和玫瑰香葡萄品種的果實(shí)葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖、可溶性固形物含量居中，其甜度風(fēng)味一般，第四類的維多利亞的果實(shí)葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖、可溶性固形物含量均最低，其甜度風(fēng)味平淡。表2

表2 葡萄果實(shí)糖相關(guān)品質(zhì)類型指標(biāo)平均值比較
Table 2 Comparison of the mean values of sugar - related quality types of grape fruit

指標(biāo)Indexes糖相關(guān)品質(zhì)類型指標(biāo)平均值Meanvalueofsugar-relatedqualitytypeindex第一類Ⅰ第二類Ⅱ第三類Ⅲ第四類Ⅳ總體平均值TotalMean葡萄糖Glucose94.0785.4272.9164.1781.32果糖Fructose94.9883.5977.8062.5983.06蔗糖Sucrose5.864.233.402.664.33可溶性總糖Totalsolublesugar195.01173.24154.12129.42168.76可溶性固形物Solublesolids23.7121.918.7715.2420.57

3 討 論

糖是大多數(shù)果實(shí)成熟時(shí)的主要貯藏物，其含量是衡量果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，不同品種因果實(shí)中糖組分和含量存在差異，在很大程度上影響了其不同風(fēng)味物質(zhì)的形成[15-16]。試驗(yàn)研究結(jié)果表明，8個(gè)葡萄品種果實(shí)糖組成成分主要以果糖、葡萄糖為主，蔗糖為輔，其中葡萄糖的含量平均為81.32 mg/g FW，果糖含量均值為83.06 mg/g FW，果糖含量高于葡萄糖糖含量，這與Chen等[17]研究發(fā)現(xiàn)不同梨品種中果實(shí)果糖含量最高的研究結(jié)果相一致。其中果糖占總糖的比例高達(dá)52.51%，葡萄糖占總糖的比例高達(dá)49.58%，蔗糖占總糖的比例最高僅3.14%。

通過(guò)聚類分析將8個(gè)葡萄品種聚為4 類，各群類葡萄在可溶性固形物的高低及葡萄糖、果糖、蔗糖變化上具有各自的特點(diǎn)。其中以火焰無(wú)核、夏黑、克瑞森無(wú)核3個(gè)品種為代表的第 1 類群，具備了高可溶性固形物、高果糖、高葡萄糖和高蔗糖含量的特點(diǎn)。生產(chǎn)中大多品種多為歐亞種二倍體葡萄，火焰無(wú)核具有早熟、豐產(chǎn)、無(wú)核和適應(yīng)性強(qiáng)的特性，在生產(chǎn)上可推廣應(yīng)用，并作為高糖品種加以利用研究。以維多利亞為代表的第四類型的果實(shí)葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖、可溶性固形物含量均最低。這與其性狀特性及消費(fèi)者評(píng)價(jià)認(rèn)為維多利亞品種平淡無(wú)味結(jié)果一致，但在生產(chǎn)中，該品種因具有適應(yīng)性強(qiáng)，易形成產(chǎn)量，粒大，早熟等優(yōu)點(diǎn)，部分種植地區(qū)通過(guò)根域限制等措施來(lái)提高其可溶性固形物和總糖含量[18]。

4 結(jié) 論

葡萄果實(shí)糖類物質(zhì)含量因品種而異，對(duì)于新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所葡萄基地的的 6 a 生8個(gè)供試品種來(lái)說(shuō)，火焰無(wú)核的可溶性固形物最高，顯著或極顯著高于其他品種，較含量最低的維多利亞高了61.8%。 8個(gè)品種在果實(shí)成熟期糖組分主要以葡萄糖和果糖積累為主，蔗糖為輔，其中果糖占總糖的比例最高的達(dá)52.51%，葡萄糖占總糖的比例最高的為49.58%，蔗糖占總糖的比例最高僅3.14%。

8個(gè)葡萄品種果實(shí)中葡萄糖和果糖的含量存在顯著或極顯著差異，以火焰無(wú)核夏黑和克瑞森無(wú)核較高，其中以火焰無(wú)核的含量最高，顯著或極顯著高于其余品種；新郁次之，紅提、木納格和玫瑰香居中，維多利亞最低。通過(guò)聚類分析，火焰無(wú)核與克瑞森無(wú)核、夏黑糖組分關(guān)系較近，具備糖分含量高，甜度風(fēng)味濃郁的特點(diǎn)，而維多利亞與其他品種關(guān)系較遠(yuǎn)，其果實(shí)糖分含量最低，甜度風(fēng)味淡。通過(guò)對(duì)8個(gè)葡萄品種糖組分及含量比較分析，篩選出高糖品種火焰無(wú)核，也屬于高果糖類型，低糖品種維多利亞，屬于低果糖類型。