Quality Analysis and Evaluation of Fleshy Stems and Leaves of 10 Lettuce Varieties
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摘要: 以集中在成都平原种植的10个莴笋品种(系)为试材,对各品种采后8项外观品质指标(单株重、单株茎重、单株长、茎长、茎粗、茎皮硬度、茎肉硬度、茎可食率)以及肉质茎和叶片7项营养品质指标(含水率、叶绿素、维生素C、还原糖、可溶性蛋白、纤维素、游离氨基酸)进行测试和统计分析,旨在对比评价供试品种采后品质表现,筛选优异品种材料。结果表明,供试品种(系)测试指标间变异系数为0.45%~50.64%,其中莴笋肉质茎游离氨基酸含量在品种(系)间变异系数最大,达50.64%,茎叶绿素和可溶性蛋白、叶片还原糖含量等指标在品种间也表现出较大差异(变异系数大于30%);外观品质、商品性、营养品质多项指标间均表现出较强的相关性;采用隶属函数分析方法筛选出3个优良的茎用型鲜食品种(‘组合2019135’‘川绿香1号’和‘红尖笋2号’)和3个叶用型鲜食品种(‘竹筒青’‘新翠竹’和‘组合2019135’)。本研究进一步明确了部分在成都平原蔬菜产区冬春季主栽莴笋品种的采后品质特性,为生产上鲜食莴笋优良品种的选择提供参考。Abstract: Ten lettuce varieties (lines) grown in Chengdu Plain were used as test materials, and 8 post-harvest appearance quality indexes (single plant weight, single plant stem weight, single plant length, stem length, stem thickness, stem skin hardness, stem flesh hardness, and stem edible rate), as well as 7 nutrient quality indexes (water content, chlorophyll, vitamin C, reducing sugars, soluble proteins, cellulose, and free amino acids) were tested and statistically analyzed. The aim of this study was to compare and evaluate the postharvest quality of the tested varieties and select the excellent varieties. The results showed that the values of coefficient of variation among the tested varieties ranged from 0.45% to 50.64%, among which the coefficient of variation of lettuce variation (lines) of free amino acid content in fleshy stems was the largest, reaching 50.64%. The content of stem chlorophyll and soluble protein, leaf reducing sugar showed great differences with the values of coefficient of variation all greater than 30%. The appearance quality, commerciality, and nutrition quality all showed strong correlation among several indicators. The excellent fresh varieties for 3 stem ('Zuhe 2019135' 'Chuanlüxiang 1' and 'Hongjiansun 2') and 3 leaf ('Zhutongqing' 'Xincuizhu' and 'Zuhe 2019135') were selected, respectively. The postharvest quality characteristics of some main lettuce varieties cultivated in winter and spring in the vegetable production area of Chengdu Plain were further clarified in this study, which could provide reference for the selection of excellent fresh lettuce varieties in production.
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Keywords:
- lettuce /
- variety /
- nutritional quality /
- affiliation function analysis
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莴笋(Lactuca sativa var. Angusta-ta)又名青笋、莴苣笋,是菊科莴苣属一年生或两年生草本植物,是叶用莴苣传入中国后经多年选择培育形成的一种茎用莴苣,距今已有900多年的栽培历史,广泛种植于全国各地[1]。莴笋主要以食用幼嫩茎秆和叶片为主,口感清香脆嫩,因其富含酚类、多糖、倍半萜类等营养成分,具有较强的抗氧化、增强免疫力、消炎、抗肿瘤、降血糖和血脂、镇静催眠等功效[2−3],是一种深受消费喜爱的药食同源蔬菜[4]。
我国莴笋种质资源以地方品种为主,四川是莴笋重要的育种和生产区域,莴笋品种资源丰富,开展品种资源的收集与综合鉴定具有重要意义[5]。莴笋品种分类多样,按照叶形有披针形、长卵圆形、长椭圆形等品种;叶色分淡绿、深绿或紫红色品种,叶尖形状有尖叶、圆叶之分;嫩茎色泽可分白笋和青笋品种,形态和品质各异[6]。但现有研究较少对莴笋不同品种采后品质进行分析,更多集中在不同品种种质资源[7−9]、农艺性状和栽培技术[10−14]、生态适宜性[15−16]、保鲜加工[17−19]等方面,缺乏莴笋采后品质评价标准,导致对肉质茎和叶品种的品质特性区分不明。本研究以在四川成都平原广泛栽种的部分优新品种为试材,测试了10个莴笋品种采后肉质茎和叶的主要品质指标,通过统计分析与综合评价,为筛选优异品种和鉴定优良品质提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
莴笋 10个品种(图1~图2) 均由四川省农业科学院园艺研究所莴笋育种栽培团队提供(表1),统一种植于四川省成都市新都区科研试验基地,栽培管理水平一致,于前一年12月底分2批次采收后当天2 h内送达实验室,处理前于(4±0.5)℃冷库中放置预冷24 h;抗坏血酸、草酸、乙二胺四乙酸二钠、考马斯亮蓝G-250、磷酸、乙醇、浓硫酸、氢氧化钠、茚三酮、乙二醇、酒石酸钾钠、3,5二硝基水杨酸、结晶酚、亚硫酸钠 分析纯,成都市科隆化学品有限公司;乙酸、正丙醇、正丁醇 分析纯,成都金山化学试剂有限公司;钼酸铵 分析纯,天津市化工试剂四厂;偏磷酸 分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;乙酸钠 分析纯,成都市科龙化工试剂厂。
表 1 供试品种信息与田间表现Table 1. Information and field performance of test varieties品种编号 品种名称 品种来源 叶片类型 叶色 肉质茎皮色 9# 红尖笋1号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾带紫 茎皮浅绿色带紫 11# 东方红 四川广汉龙盛种业有限公司 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾带紫 茎皮浅绿色带紫 21# 红尖笋2号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾 茎皮绿色带紫 22# 红尖笋3号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾 茎皮绿色带紫 63# 新翠竹 四川广汉龙盛种业有限公司 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 77# 川绿香1号 四川省农业科学院园艺研究所 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 89# 黑牛皮 彭州地方品种 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿泛白 92# 竹筒青 彭州地方品种 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 109# 川绿香2号 四川省农业科学院园艺研究所 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 135# 组合2019135 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫红尖 茎皮绿色带紫 TA.XT Plus质构仪 英国SMS公司;TU-1810紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;Synergy HTX酶标仪 美国BioTek仪器有限公司;Fibertec 8000纤维素仪 丹麦FOSS仪器有限公司;5810R冷冻离心机 Eppendorf中国有限公司;JA31002电子天平 上海精天电子仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
新鲜莴笋每品种(系)12株分别测定(量)单株重、单株茎重、单株长、茎长、茎粗、茎皮硬度和茎肉硬度等指标,人工削皮后测量肉质茎可食率、肉质茎和叶片含水率等鲜样指标,再分别取叶片和肉质茎统一部位样品组织采用液氮冻样粉碎后−80 ℃保存,每品种3株混合为1个样本,4个重复。冻样用于集中测定肉质茎和叶片叶绿素、维生素C(vitamin C,VC)、还原糖、可溶性蛋白、纤维素、游离氨基酸等营养品质指标。
1.2.2 指标测定
莴笋农艺性状和外观品质指标参照《莴苣种质资源描述规范和数据标准》[20]测定,采用直接称量法测定单株重、单株茎重、单株长、茎长、茎粗。采用质构仪P/2探头穿刺肉质茎腰部测定茎皮和茎肉硬度,测试速度1 mm·s−1,位移20 mm,定义探头穿透茎皮的最大力为茎皮硬度,探头穿刺位移5~20 mm的平均力为茎肉硬度。茎可食率定义为单株莴笋去叶削皮后可食茎质量占整株肉质茎总质量的百分比。分别取莴笋茎腰部茎肉鲜样和叶片鲜样采用烘干法[21]测定肉质茎和叶片含水率。
采用乙醇提取比色法[22]测定叶绿素含量。称取0.5 g液氮研磨的莴笋样品,加入9 mL浓度为95%的乙醇,常温静置提取1 h,分别在665 nm和649 nm测定其吸光度值,根据标准曲线计算其含量。
采用钼蓝比色法[23]测定维生素C含量。称取1 g液氮研磨的莴笋样品,加入9 mL草酸-EDTA溶液,静置提取10 min,离心取1 mL上清液,依次加入4 mL草酸-EDTA溶液、0.5 mL偏磷酸-醋酸溶液和1 mL浓度为5%的硫酸,混合摇匀后加入2 mL浓度为4.5%的钼酸铵溶液,反应15 min,在705 nm波长处测定其吸光度值,根据标准曲线计算其含量。
采用3,5-二硝基水杨酸法[21]测定还原糖含量。称取0.5 g液氮研磨的莴笋样品,加入9 mL蒸馏水,在80 ℃恒温水浴中保温30 min,取出冷却离心后取0.5 mL上清液,加入1.5 mL 3,5-二硝基水杨酸试剂,摇匀后在沸水浴中加热5 min,取出冷却后在540 nm波长处测定其吸光度值,根据标准曲线计算其含量。
采用考马斯亮蓝染色法[21]测定可溶性蛋白含量。称取0.2 g液氮研磨的莴笋样品,加入5 mL蒸馏水,静置提取30 min,离心取1 mL上清液,加入5 mL考马斯亮蓝G-250溶液,充分混合,放置2 min后在595 nm波长处测定其吸光度值,根据标准曲线计算其含量。
纤维素含量按照GB/T 5009.10-2003[24]采用纤维素分析仪测定,用坩埚称取1 g液氮研磨的莴笋样品,样品质量记为M,加入1 g硅藻土,放入粗纤维仪进行酸化和碱化,从仪器上取下坩埚,放入105 ℃烘箱中烘干至恒重,带坩埚称重记为m1,再放进525 ℃马弗炉中灰化3 h后取出,带坩埚称重记为m2,根据公式计算出含量,纤维素含量CF(%)=(m1−m2)×100/M。
采用茚三酮显色法[23]测定游离氨基酸含量。称取0.5 g液氮研磨的莴笋样品,加入9 mL超纯水,静置提取30 min,离心取0.5 mL上清液,依次加入0.5 mL超纯水、0.5 mL水合茚三酮试剂和1.5 mL抗坏血酸溶液,摇匀后在沸水浴中加热15 min,取出冷却,加入2.5 mL浓度为95%的乙醇,猛摇试管,然后加入60%乙醇稀释至10 mL,在570 nm波长处测定其吸光度值,根据标准曲线计算其含量。
1.3 数据处理
所有测定数据用Excel 2007进行统计分析,结果用(平均值±标准偏差,n=4)表示;用SPSS 19.0进行差异显著性分析、相关性分析和隶属函数分析。
2. 结果与分析
2.1 各品种测试指标数据分析
2.1.1 外观品质指标数据分析
对10个莴笋品种采后8项外观品质指标进行测试分析(表2),变异系数在4.52%~17.22%之间,由大到小排序分别为:单株重>茎长>茎皮硬度>单株茎重>茎粗>单株长>茎肉硬度>茎可食率,其中单株重、茎长、单株茎重和茎皮硬度变异系数均大于10%,表明这4项测试指标在品种间差异明显。单株重、单株茎重、单株长、茎长和茎粗反映了品种的外观品质和田间丰产性状,供试10个品种单株重在(669.42~1033.58)g之间,品种间差异较大,89#和92#品种单株重显著高于其他品种(P<0.05),分别为1033.58 g和984.50 g。单株茎重在(291.33~438.83)g之间,77#和135#较高,9#显著低于其他品种(P<0.05)。单株长在(48.92~62.75)cm之间,除了11#和89#株型相对较短,其他8个品种单株长均在50 cm以上,且135#最长(P<0.05),为62.75 cm。茎长变异系数较大,在(22.33~36.38)cm之间,21#和22#品种茎较长,分别达到36.00 cm和36.38 cm,89#最短。茎粗在(4.02~5.30)cm之间,21#和22#品种较细,而89#和92#品种较粗。茎皮硬度和茎肉硬度反映了莴笋皮和肉质的质地,供试品种茎皮硬度在(1045.40~1571.77)g之间,11#和135#品种茎皮硬度较高,63#品种最低;茎肉硬度在(668.43~784.06)g之间,135#品种茎肉硬度最高。茎可食率反映了莴笋茎去皮后可食用部分占整根茎的比重,不同品种间茎可食率变异系数较小,在61.55%~70.88%之间,21#品种可食率最高,63#品种最低。
表 2 各品种莴笋外观品质测试指标数据Table 2. Appearance quality test index data of various varieties of lettuce品种编号 单株重(g) 单株茎重(g) 单株长(cm) 茎长(cm) 茎粗(cm) 茎皮硬度(g) 茎肉硬度(g) 茎可食率(%) 9# 669.42±22.14c 291.33±54.89c 50.50±0.79cd 27.50±2.25cd 4.32±0.14cde 1331.07±147.93bc 762.47±16.02ab 65.36±0.98cd 11# 690.25±84.65bc 311.67±50.54bc 48.92±1.6d 25.21±2.75de 4.46±0.14cd 1571.77±116.02a 750.71±35.02abc 63.66±1.62de 21# 672.42±81.50c 388.67±55.01ab 54.67±3.02b 36.00±2.54a 4.20±0.27de 1208.53±97.17cde 702.32±31.98abc 70.88±0.70a 22# 671.75±97.60c 390.00±60.52ab 55.75±2.56b 36.38±2.64a 4.02±0.24e 1101.30±47.92de 676.51±56.98bc 69.56±2.01ab 63# 778.83±48.47bc 377.25±28.00abc 55.08±1.50b 31.54±2.57b 4.70±0.18bc 1045.40±73.07e 731.20±43.48abc 61.55±1.53e 77# 819.83±40.34b 438.83±35.78a 53.42±0.57bc 32.96±1.52ab 5.09±0.29ab 1212.65±27.58cde 741.19±49.95abc 65.55±1.36cd 89# 1033.58±92.26a 351.83±37.68abc 49.75±0.83d 22.33±0.99e 5.30±0.24a 1336.03±41.32bc 759.97±23.22ab 63.84±1.73de 92# 984.50±97.49a 399.25±60.30ab 55.92±1.13b 26.08±1.32cde 5.14±0.29a 1123.43±67.97cde 668.43±55.37c 68.56±1.90ab 109# 727.17±62.27bc 365.25±46.97abc 51.17±1.50cd 29.75±2.18bc 4.71±0.31bc 1292.79±227.14bcd 756.68±95.32abc 63.89±1.58de 135# 700.00±84.57bc 403.08±57.33a 62.75±3.18a 32.92±2.23ab 4.51±0.25cd 1458.72±192.98ab 784.06±47.58a 67.44±0.83bc 最大值 1033.58 438.83 62.75 36.38 5.30 1571.77 784.06 70.88 最小值 669.42 291.33 48.92 22.33 4.02 1045.40 668.43 61.55 标准偏差 133.42 43.97 4.07 4.71 0.43 164.22 38.65 2.99 变异系数(%) 17.22 11.83 7.56 15.66 9.17 12.95 5.27 4.52 平均值 774.78 371.72 53.79 30.07 4.64 1268.17 733.35 66.03 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05);表3~表4同。 2.1.2 内在营养品质分析
对10个莴笋品种肉质茎肉7项内在营养品质指标进行测试分析(表3),各指标变异系数在0.45%~50.64%之间,由大到小排序分别为:游离氨基酸>叶绿素>可溶性蛋白>纤维素>还原糖>VC>含水率,其中茎含水率变异系数最小,含水率在94.03%~95.31%之间。茎叶绿素含量在0.30~1.31 mg/100 g之间,各品种间差异显著,21#品种显著低于其他品种(P<0.05),135#和63#品种叶绿素含量较高。VC含量在12.42~17.09 mg/100 g之间,135#含量相对较高。茎还原糖含量在9.45~19.06 mg/g之间,9#和11#品种含量相对较高。茎可溶性蛋白含量在35.85~85.22 μg/g之间,品种间差异较大。茎纤维素含量在0.28%~0.56%之间,92#和109#品种含量相对较高。茎游离氨基酸含量在1.85~6.26 mg/g之间,品种间变异系数最大,11#品种含量最低,89#含量最高,是11#品种的3.37倍。
表 3 各品种莴笋肉质茎内在营养品质测试Table 3. Nutrient quality test of fleshy stems of various varieties of lettuce品种编号 含水率(%) 叶绿素(mg/100 g) VC(mg/100 g) 还原糖(mg/g) 可溶性蛋白(μg/g) 纤维素(%) 游离氨基酸(mg/g) 9# 94.03±0.10c 1.02±0.12c 14.66±1.75abc 19.06±1.28a 63.10±15.17cd 0.41±0.07bcd 1.88±0.24d 11# 94.24±0.17bc 0.86±0.08d 16.30±1.25ab 17.46±1.26ab 85.22±11.71a 0.28±0.02d 1.85±0.18d 21# 95.22±0.15a 0.30±0.03f 14.09±0.75bc 11.67±1.78de 81.86±11.53ab 0.31±0.09cd 5.09±1.02b 22# 95.31±0.17a 1.04±0.09bc 12.53±1.52c 15.67±2.32bc 45.98±7.38de 0.41±0.07bcd 2.02±0.43d 63# 94.65±0.39b 1.20±0.07a 12.42±1.51c 15.57±1.84bc 42.00±13.35e 0.36±0.09cd 2.23±0.46cd 77# 94.43±0.08bc 1.19±0.06ab 14.87±1.02abc 14.19±1.43cd 65.00±8.54bc 0.35±0.05cd 2.81±0.42cd 89# 94.27±0.25bc 0.10±0.11cd 14.33±0.94abc 11.97±1.17de 46.99±6.06de 0.43±0.03abc 6.26±0.95a 92# 94.58±0.43b 0.52±0.05e 15.77±0.92ab 9.45±1.15e 50.40±9.60cde 0.56±0.13a 6.22±0.96a 109# 94.25±0.30bc 0.92±0.04cd 16.44±2.00ab 14.27±1.25cd 35.85±5.32e 0.50±0.07ab 2.85±0.37cd 135# 94.39±0.25bc 1.31±0.16a 17.09±3.46a 13.36±0.99cd 42.83±5.41e 0.37±0.08bcd 3.34±0.60c 最大值 95.31 1.31 17.09 19.06 85.22 0.56 6.26 最小值 94.03 0.30 12.42 9.45 35.85 0.28 1.85 标准偏差 0.42 0.31 1.59 2.85 17.14 0.09 1.75 变异系数(%) 0.45 33.33 10.68 19.94 30.64 21.53 50.64 平均值 94.54 0.94 14.85 14.27 55.92 0.4 3.45 对10个莴笋品种叶片7项内在营养品质指标进行测试分析(表4),各指标变异系数在0.97%~31.16%之间,由大到小排序分别为:还原糖>纤维素>叶绿素>游离氨基酸>VC>可溶性蛋白>含水率,其中含水率变异系数最小,还原糖变异系数最大。叶片含水率在88.44%~91.26%之间,其中63#、77#、89#、92#和109#品种叶片含水率均达到90%以上。叶片叶绿素含量在64.92~127.10 mg/100 g之间,变异系数较大,11#和21#品种显著低于其他品种,135#和63#品种显著高于其他品种(P<0.05)。叶片VC含量在35.72~48.99 mg/100 g之间,品种间差异不显著(P>0.05)。叶片还原糖含量在6.97~15.55 mg/g之间,11#、22#、63#和9#品种较高。叶片可溶性蛋白含量在228.05~325.44 μg/g之间,89#品种含量最高,109#品种含量最低。叶片纤维素含量在1.13%~2.13%之间,11#品种最高,与其他品种差异显著(P<0.05)。叶片游离氨基酸含量在1.74~2.80 mg/g之间,63#和135#品种显著高于其他品种(P<0.05)。
表 4 各品种莴笋叶片内在营养品质测试Table 4. Nutrient quality test of leaves of various varieties of lettuce品种编号 含水率(%) 叶绿素(mg/100 g) VC(mg/100 g) 还原糖(mg/g) 可溶性蛋白(μg/g) 纤维素(%) 游离氨基酸(mg/g) 9# 88.44±0.66c 90.89±6.31cd 35.72±3.70b 13.26±0.94a 232.31±15.17c 1.13±0.12e 1.74±0.06d 11# 88.59±0.36c 74.82±8.15ef 38.42±7.12ab 15.55±0.59a 265.74±29.41abc 2.13±0.27a 1.99±0.15cd 21# 89.12±0.75bc 64.92±4.92f 37.62±9.52ab 9.09±1.26b 273.07±41.66abc 1.71±0.29b 1.80±0.44d 22# 89.85±0.81abc 101.42±2.54bc 40.46±3.10ab 14.50±2.19a 267.67±18.44abc 1.52±0.06bc 1.95±0.07cd 63# 90.22±0.52ab 116.13±10.85ab 37.50±6.48ab 13.85±3.47a 270.01±36.63abc 1.18±0.11de 2.80±0.26a 77# 90.47±0.35ab 87.67±7.83cde 37.71±2.80ab 6.97±1.27b 305.97±61.37ab 1.33±0.06cde 1.96±0.15cd 89# 90.16±1.47ab 88.17±9.75cde 41.58±7.91ab 7.61±0.38b 325.44±30.85a 1.48±0.28bcd 1.75±0.29d 92# 90.25±0.81ab 86.20±12.63de 48.45±10.25a 8.13±0.84b 305.54±38.81ab 1.33±0.11cde 2.34±0.25bc 109# 91.26±0.74a 83.51±9.45de 44.84±10.69ab 9.29±1.24b 228.05±36.45c 1.13±0.05e 1.76±0.18d 135# 89.64±1.06bc 127.10±8.42a 48.99±3.43a 7.69±0.80b 262.74±13.27bc 1.46±0.14bcd 2.56±0.08ab 最大值 91.26 127.10 48.99 15.55 325.44 2.13 2.80 最小值 88.44 64.92 35.72 6.97 228.05 1.13 1.74 标准偏差 0.87 18.48 4.75 3.3 31.2 0.3 0.38 变异系数(%) 0.97 20.06 11.56 31.16 11.4 21.14 18.16 平均值 89.8 92.08 41.13 10.59 273.65 1.44 2.07 2.2 测试指标间的相关性分析
对各品种的22项测试指标进行相关性分析(图3)。从外观品质指标之间相关性来看,单株重与单株茎重和茎粗呈极显著正相关(P<0.01),但与茎长呈显著负相关(P<0.05);单株茎重与单株长和茎长呈极显著正相关(P<0.01),与茎粗呈显著正相关(P<0.05);单株长与茎长呈极显著正相关(P<0.01);茎粗与茎长呈极显著负相关(P<0.01)。此外,茎可食率与单株长和茎长呈极显著正相关(P<0.01),与茎粗呈显著负相关(P<0.05);茎含水率与茎长和茎可食率呈极显著正相关(P<0.01),与单株茎重、单株长呈显著正相关(P<0.05),与茎粗呈显著负相关(P<0.05);茎皮硬度与茎肉硬度呈极显著正相关(P<0.01)。
从营养品质指标之间相关性来看,肉质茎与叶片的叶绿素、VC和还原糖三项指标均呈极显著(P<0.01)或显著正相关关系(P<0.05),在纤维素指标中呈显著负相关(P<0.05)。此外,茎叶绿素和茎还原糖呈极显著正相关(P<0.01),和茎游离氨基酸呈极显著负相关(P<0.01),和茎可溶性蛋白和叶纤维素呈显著负相关(P<0.05)。叶片叶绿素与茎可溶性蛋白呈极显著负相关(P<0.01),与叶游离氨基酸呈极显著正相关(P<0.01),与叶纤维素显著负相关(P<0.05)。叶VC与茎游离氨基酸显著正相关(P<0.05);茎还原糖与叶可溶性蛋白和茎游离氨基酸均呈极显著负相关(P<0.01);叶还原糖与茎游离氨基酸呈极显著负相关(P<0.01)。茎可溶性蛋白与叶纤维素呈极显著正相关(P<0.01),与叶游离氨基酸呈显著负相关(P<0.05);叶可溶性蛋白与茎游离氨基酸呈极显著正相关(P<0.01)。
从外观品质指标与营养品质指标之间相关性来看,茎和叶的还原糖与单株重、单株茎重和茎粗均呈极显著负相关(P<0.01),还与叶含水率呈显著负相关(P<0.05)。单株长与叶片叶绿素表现出极显著正相关(P<0.01),茎VC与茎皮和茎肉硬度表现出极显著(P<0.01)或显著正相关(P<0.05);叶可溶性蛋白和茎游离氨基酸两项指标都与单株重和茎粗表现出极显著正相关(P<0.01);叶纤维素与茎皮硬度极显著正相关(P<0.01);单株长与叶游离氨基酸极显著正相关(P<0.01)。可见,莴笋各品种在外观品质、肉质茎和叶片的营养品质之间存在较多的相关性关系,可能存在测试指标间的内在联系。
2.3 莴笋肉质茎品质分析与品种筛选
莴笋以食用嫩茎为主,为进一步评价10个莴笋品种嫩茎的综合品质特性,筛选品质优良的茎用型莴笋,根据相关性分析结果剔除了单株茎重、单株长和茎粗这3项冗余指标,将单株重、茎长、可食率和茎肉硬度这4项外观指标和茎肉6项营养品质指标进行隶属函数分析和排序(表5)。粗纤维代表莴笋茎肉口感细腻程度,粗纤维越高,相对口感越粗糙,因此将茎纤维素定义为劣质指标,即值越小越好,其余指标均定义为优良指标,即值越大越好,计算品种的平均隶属函数值。供试莴笋品种肉质茎品质指标平均隶属函数值由大到小依次为135#>77#>21#>11#>89#>9#>22#>109#>92#>63#,其中排名前3的品种平均隶属函数值均大于0.541,分别是135#、77#和21#品种,表现出较优的综合品质特性。
表 5 各品种肉质茎的品质综合比较分析Table 5. Comprehensive comparative analysis of quality of fleshy stems of various varieties品种编号 单株重 茎长 茎可食率 茎肉硬度 茎叶绿素 茎VC 茎还原糖 茎可溶性蛋白 茎纤维素 茎游离氨基酸 隶属函数值 排序 135# 0.08 0.75 0.63 1 1 1 0.41 0.14 0.7 0.34 0.605 1 77# 0.41 0.76 0.43 0.63 0.88 0.53 0.49 0.59 0.78 0.22 0.572 2 21# 0.01 0.97 1 0.29 0 0.36 0.23 0.93 0.9 0.73 0.542 3 11# 0.06 0.2 0.23 0.71 0.55 0.83 0.83 1 1 0 0.541 4 89# 1 0 0.25 0.79 0.68 0.41 0.26 0.23 0.46 1 0.508 5 9# 0 0.37 0.41 0.81 0.71 0.48 1 0.55 0.53 0.01 0.487 6 22# 0.01 1 0.86 0.07 0.73 0.02 0.65 0.21 0.53 0.04 0.412 7 109# 0.16 0.53 0.25 0.76 0.61 0.86 0.5 0 0.21 0.23 0.411 8 92# 0.87 0.27 0.75 0 0.21 0.72 0 0.29 0 0.99 0.41 9 63# 0.3 0.66 0 0.54 0.89 0 0.64 0.12 0.74 0.09 0.398 10 2.4 莴笋叶片品质分析与品种筛选
从表3、表4分析来看,莴笋叶片测试中营养指标含量普遍比莴笋肉质茎更高,其食用价值也不可小觑,为进一步评价和筛选叶用品质较优的莴笋品种,选取了单株重、叶片含水率和叶绿素等8项指标进行隶属函数分析(表6)。叶片粗纤维代表莴笋叶片鲜嫩程度,粗纤维越高,相对口感越粗糙,因此将叶片纤维素定义为劣质指标,计算品种的平均隶属函数值。供试莴笋品种叶片品质指标平均隶属函数值由大到小依次为92#>63#>135#>89#>22#>77#>109#>9#>11#>21#,其中排名前3的品种平均隶属函数值均大于0.520,分别是92#、63#和135#品种。
表 6 各品种叶片的品质综合比较分析Table 6. Comprehensive comparative analysis of leaf quality of various varieties品种编号 单株重 叶片含水率 叶片叶绿素 叶片VC 叶片还原糖 叶可溶性蛋白 叶纤维素 叶游离氨基酸 隶属函数值 排序 92# 0.87 0.64 0.34 0.96 0.14 0.8 0.8 0.57 0.640 1 63# 0.3 0.63 0.82 0.13 0.8 0.43 0.95 1 0.633 2 135# 0.08 0.43 1 1 0.08 0.36 0.67 0.78 0.550 3 89# 1 0.61 0.37 0.44 0.08 1 0.65 0.01 0.520 4 22# 0.01 0.5 0.59 0.36 0.88 0.41 0.61 0.2 0.445 5 77# 0.41 0.72 0.37 0.15 0 0.8 0.8 0.2 0.431 6 109# 0.16 1 0.3 0.69 0.27 0 1 0.02 0.430 7 9# 0 0 0.42 0 0.73 0.04 1 0 0.274 8 11# 0.06 0.05 0.16 0.2 1 0.39 0 0.24 0.263 9 21# 0.01 0.24 0 0.14 0.25 0.46 0.42 0.06 0.198 10 3. 讨论
本试验中测试了10个不同来源、类型(尖叶、圆叶)的莴笋品种在成都平原集中栽种后的肉质茎和叶片共22项指标,对比了不同品种在产量、商品性、外观和营养品质上的差异性。从结果来看(表2),单株重、单株茎重、茎长3项反映品种产量和肉质茎外形特性的指标在品种间的变异系数均大于10%,表现出较大的种间差异。相关性分析中也可以看出(图3),产量性状与肉质茎外形指标之间均表现出了极显著或显著的相关性[8],表现为单株重与茎重极显著正相关(P<0.01),茎越重则单株越重和茎长越长;但茎越长单株可能反而越轻,茎粗也会越细。如图1中所示,21#和22#品种虽然茎很长,但单株重却并不高,表现为茎细长;89#和92#品种单株重虽然很大,但茎长却很短,呈短棒型。对生产消费和加工而言,更希望选择整齐度高、茎杆长且直、粗细匀称、适宜机械化采收和加工的品种[25]。因此,在育种选择时,除单株重外,还应重点关注肉质茎的形状、茎长、茎粗、节间长短等特征[8]。结合品种外观图(图1和图2)和外观品质测试数据(表2)可以看出,尖叶莴笋和圆叶莴笋特征差异明显,尖叶莴笋(9#、11#、21#、22#和135#)表现为肉质茎更细,单株重量较轻,圆叶莴笋(63#、77#、89#、92#和109#)表现为单株重量较大,肉质茎更粗,其中89#和92#品种表现为茎粗且短。相关研究也表明,通过改变田间施肥[11,13,26−30]、生长调节剂的使用[31−33]会提高不同品种莴笋的产量和可溶性蛋白、VC等品质特性,此外栽培环境海拔高度等生态条件的差异也会对莴笋的抽薹开花、产量和品质等造成影响[16]。
肉质茎茎皮硬度越高,通常耐贮运特性越好,但却增加了加工去皮难度,本试验中11#和135#品种相对茎皮硬度更高,63#相对较低;而10个品种茎肉硬度间差异相对较小(变异系数5.27%),肉质质地特性相似。茎皮和茎肉硬度也表现出极显著正相关关系(P<0.01),即外皮越硬,肉质也相对更硬。茎可食率是直接反映莴笋肉质茎商品性的重要指标,10个品种茎可食率均大于60%,其中21#品种最高,达70.88%,品种间差异也较小(变异系数4.52%)。
从营养品质的变化来看(表3和表4),肉质茎和叶片在品种间的含水率变异系数较小,而其余营养指标均表现出较大差异(变异系数大于10%),尤其是茎游离氨基酸含量品种间变异系数达50.64%,茎叶绿素和可溶性蛋白、叶片还原糖含量品种间变异系数大于30%,可见供试品种的风味、色泽、口感等营养特性各异。而且,除游离氨基酸和还原糖外,各指标在叶片中含量普遍高于肉质茎,与毛学文等[34]的研究结果相似,可能与鲜样测定中肉质茎含有更高的含水率有关。可见,尽管消费市场上莴笋(茎用莴苣)主要以食用嫩茎为主,但与生菜(叶用莴苣)相似[35],莴笋的嫩叶同样营养丰富利于食用。此外,5个圆叶品种(63#、77#、89#、92#和109#)叶片含水率均高于其余5个尖叶品种(表1和表4)。作为茎用,89#、92#和21#莴笋品种肉质中富含了比其他品种高出1倍以上的游离氨基酸含量,可能呈现出浓郁的风味,135#和63#品种肉质也富含更多叶绿素使颜色更绿,11#和21#品种可溶性蛋白含量大幅高于其他品种;作为叶用,9#、11#、22#和13#品种也表现出更高的还原糖含量,鲜食口感更甜,这些特异性品质特性可为未来莴笋的品种改良与品质育种提供参考。
本试验中,各品种肉质茎和叶片之间在叶绿素、VC、还原糖和纤维素指标中均表现出了显著或极显著的相关性关系(P<0.05或P<0.01)(图3),可见肉质茎和叶片营养品质指标在品种间规律相似。而其余茎和叶片还原糖及茎和叶氨基酸与单株重、茎重、茎粗等指标之间表现出的相关性关系,以及其余营养指标之间、营养指标与外观品质之间表现出的相关性关系,有待未来以更大样本为基础的更深入研究。
为进一步分类评价供试莴笋品种肉质茎和叶片品质综合特性,分别选取了对产量、商品性和营养品质具有影响的测试指标进行了隶属函数分析和品种排序,优选出综合品质较优的茎用型品种包括135#、77#和21#等,可叶用型优选品种92#、63#和135#等。其中,21#和135#为尖叶品种(表1),茎皮绿色带紫,茎杆长直匀称,其余63#、77#和92#品种为圆叶品种(表1),茎皮呈浅绿色,茎杆较短粗。135#单株长优势明显,口感脆嫩,且叶绿素和VC丰富;77#单株茎重和茎粗突出,茎肉叶绿素较丰富;21#表现为肉质茎细长匀称,可食率较高,茎肉蛋白和游离氨基酸丰富。根据对叶片关键品质指标的隶属函数分析结果(表6),筛选出92#、63#和135#三个叶用型鲜食品种,叶片含水率较高,口感细嫩,且叶片中富含的游离氨基酸含量较高。同时,茎用型优良品种135#在叶用型品种筛选中排名第三,叶片也富含丰富的叶绿素、VC和游离氨基酸等营养物质,属于茎叶食用价值都很高的优良品种,能很好地满足消费者和生产者的需求,为适宜推广的栽培品种。
4. 结论
本研究对10个莴笋品种的8项外观商品性指标以及肉质茎和叶片7项内在营养品质指标进行了测试分析,各项测试指标在品种间均存在差异,除单株长、茎粗、茎肉硬度、可食率和含水率指标变异系数较小,其他指标变异系数均大于10%,营养品质指标差异较大。外观和内在品质各项指标之间均表现出一定相关性,大部分外观指标之间呈显著或极显著相关性,营养品质指标之间也表现出一定相关性。隶属函数分析进一步对品种性状进行了分类和排序,优选出3个茎用型鲜食品种(‘组合2019135’‘川绿香1号’和‘红尖笋2号’)和3个叶用型鲜食品种(‘竹筒青’‘新翠竹’和‘组合2019135’),其中‘组合2019135’茎肉和叶片食用价值均较高,这5个品种可作为优良品种资源,在成都平原和相似区域进一步推广。
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表 1 供试品种信息与田间表现
Table 1 Information and field performance of test varieties
品种编号 品种名称 品种来源 叶片类型 叶色 肉质茎皮色 9# 红尖笋1号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾带紫 茎皮浅绿色带紫 11# 东方红 四川广汉龙盛种业有限公司 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾带紫 茎皮浅绿色带紫 21# 红尖笋2号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾 茎皮绿色带紫 22# 红尖笋3号 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫尖,绿尾 茎皮绿色带紫 63# 新翠竹 四川广汉龙盛种业有限公司 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 77# 川绿香1号 四川省农业科学院园艺研究所 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 89# 黑牛皮 彭州地方品种 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿泛白 92# 竹筒青 彭州地方品种 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 109# 川绿香2号 四川省农业科学院园艺研究所 圆叶 叶绿色 茎皮浅绿色 135# 组合2019135 四川省农业科学院园艺研究所 尖叶 叶深绿色,紫红尖 茎皮绿色带紫 表 2 各品种莴笋外观品质测试指标数据
Table 2 Appearance quality test index data of various varieties of lettuce
品种编号 单株重(g) 单株茎重(g) 单株长(cm) 茎长(cm) 茎粗(cm) 茎皮硬度(g) 茎肉硬度(g) 茎可食率(%) 9# 669.42±22.14c 291.33±54.89c 50.50±0.79cd 27.50±2.25cd 4.32±0.14cde 1331.07±147.93bc 762.47±16.02ab 65.36±0.98cd 11# 690.25±84.65bc 311.67±50.54bc 48.92±1.6d 25.21±2.75de 4.46±0.14cd 1571.77±116.02a 750.71±35.02abc 63.66±1.62de 21# 672.42±81.50c 388.67±55.01ab 54.67±3.02b 36.00±2.54a 4.20±0.27de 1208.53±97.17cde 702.32±31.98abc 70.88±0.70a 22# 671.75±97.60c 390.00±60.52ab 55.75±2.56b 36.38±2.64a 4.02±0.24e 1101.30±47.92de 676.51±56.98bc 69.56±2.01ab 63# 778.83±48.47bc 377.25±28.00abc 55.08±1.50b 31.54±2.57b 4.70±0.18bc 1045.40±73.07e 731.20±43.48abc 61.55±1.53e 77# 819.83±40.34b 438.83±35.78a 53.42±0.57bc 32.96±1.52ab 5.09±0.29ab 1212.65±27.58cde 741.19±49.95abc 65.55±1.36cd 89# 1033.58±92.26a 351.83±37.68abc 49.75±0.83d 22.33±0.99e 5.30±0.24a 1336.03±41.32bc 759.97±23.22ab 63.84±1.73de 92# 984.50±97.49a 399.25±60.30ab 55.92±1.13b 26.08±1.32cde 5.14±0.29a 1123.43±67.97cde 668.43±55.37c 68.56±1.90ab 109# 727.17±62.27bc 365.25±46.97abc 51.17±1.50cd 29.75±2.18bc 4.71±0.31bc 1292.79±227.14bcd 756.68±95.32abc 63.89±1.58de 135# 700.00±84.57bc 403.08±57.33a 62.75±3.18a 32.92±2.23ab 4.51±0.25cd 1458.72±192.98ab 784.06±47.58a 67.44±0.83bc 最大值 1033.58 438.83 62.75 36.38 5.30 1571.77 784.06 70.88 最小值 669.42 291.33 48.92 22.33 4.02 1045.40 668.43 61.55 标准偏差 133.42 43.97 4.07 4.71 0.43 164.22 38.65 2.99 变异系数(%) 17.22 11.83 7.56 15.66 9.17 12.95 5.27 4.52 平均值 774.78 371.72 53.79 30.07 4.64 1268.17 733.35 66.03 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05);表3~表4同。 表 3 各品种莴笋肉质茎内在营养品质测试
Table 3 Nutrient quality test of fleshy stems of various varieties of lettuce
品种编号 含水率(%) 叶绿素(mg/100 g) VC(mg/100 g) 还原糖(mg/g) 可溶性蛋白(μg/g) 纤维素(%) 游离氨基酸(mg/g) 9# 94.03±0.10c 1.02±0.12c 14.66±1.75abc 19.06±1.28a 63.10±15.17cd 0.41±0.07bcd 1.88±0.24d 11# 94.24±0.17bc 0.86±0.08d 16.30±1.25ab 17.46±1.26ab 85.22±11.71a 0.28±0.02d 1.85±0.18d 21# 95.22±0.15a 0.30±0.03f 14.09±0.75bc 11.67±1.78de 81.86±11.53ab 0.31±0.09cd 5.09±1.02b 22# 95.31±0.17a 1.04±0.09bc 12.53±1.52c 15.67±2.32bc 45.98±7.38de 0.41±0.07bcd 2.02±0.43d 63# 94.65±0.39b 1.20±0.07a 12.42±1.51c 15.57±1.84bc 42.00±13.35e 0.36±0.09cd 2.23±0.46cd 77# 94.43±0.08bc 1.19±0.06ab 14.87±1.02abc 14.19±1.43cd 65.00±8.54bc 0.35±0.05cd 2.81±0.42cd 89# 94.27±0.25bc 0.10±0.11cd 14.33±0.94abc 11.97±1.17de 46.99±6.06de 0.43±0.03abc 6.26±0.95a 92# 94.58±0.43b 0.52±0.05e 15.77±0.92ab 9.45±1.15e 50.40±9.60cde 0.56±0.13a 6.22±0.96a 109# 94.25±0.30bc 0.92±0.04cd 16.44±2.00ab 14.27±1.25cd 35.85±5.32e 0.50±0.07ab 2.85±0.37cd 135# 94.39±0.25bc 1.31±0.16a 17.09±3.46a 13.36±0.99cd 42.83±5.41e 0.37±0.08bcd 3.34±0.60c 最大值 95.31 1.31 17.09 19.06 85.22 0.56 6.26 最小值 94.03 0.30 12.42 9.45 35.85 0.28 1.85 标准偏差 0.42 0.31 1.59 2.85 17.14 0.09 1.75 变异系数(%) 0.45 33.33 10.68 19.94 30.64 21.53 50.64 平均值 94.54 0.94 14.85 14.27 55.92 0.4 3.45 表 4 各品种莴笋叶片内在营养品质测试
Table 4 Nutrient quality test of leaves of various varieties of lettuce
品种编号 含水率(%) 叶绿素(mg/100 g) VC(mg/100 g) 还原糖(mg/g) 可溶性蛋白(μg/g) 纤维素(%) 游离氨基酸(mg/g) 9# 88.44±0.66c 90.89±6.31cd 35.72±3.70b 13.26±0.94a 232.31±15.17c 1.13±0.12e 1.74±0.06d 11# 88.59±0.36c 74.82±8.15ef 38.42±7.12ab 15.55±0.59a 265.74±29.41abc 2.13±0.27a 1.99±0.15cd 21# 89.12±0.75bc 64.92±4.92f 37.62±9.52ab 9.09±1.26b 273.07±41.66abc 1.71±0.29b 1.80±0.44d 22# 89.85±0.81abc 101.42±2.54bc 40.46±3.10ab 14.50±2.19a 267.67±18.44abc 1.52±0.06bc 1.95±0.07cd 63# 90.22±0.52ab 116.13±10.85ab 37.50±6.48ab 13.85±3.47a 270.01±36.63abc 1.18±0.11de 2.80±0.26a 77# 90.47±0.35ab 87.67±7.83cde 37.71±2.80ab 6.97±1.27b 305.97±61.37ab 1.33±0.06cde 1.96±0.15cd 89# 90.16±1.47ab 88.17±9.75cde 41.58±7.91ab 7.61±0.38b 325.44±30.85a 1.48±0.28bcd 1.75±0.29d 92# 90.25±0.81ab 86.20±12.63de 48.45±10.25a 8.13±0.84b 305.54±38.81ab 1.33±0.11cde 2.34±0.25bc 109# 91.26±0.74a 83.51±9.45de 44.84±10.69ab 9.29±1.24b 228.05±36.45c 1.13±0.05e 1.76±0.18d 135# 89.64±1.06bc 127.10±8.42a 48.99±3.43a 7.69±0.80b 262.74±13.27bc 1.46±0.14bcd 2.56±0.08ab 最大值 91.26 127.10 48.99 15.55 325.44 2.13 2.80 最小值 88.44 64.92 35.72 6.97 228.05 1.13 1.74 标准偏差 0.87 18.48 4.75 3.3 31.2 0.3 0.38 变异系数(%) 0.97 20.06 11.56 31.16 11.4 21.14 18.16 平均值 89.8 92.08 41.13 10.59 273.65 1.44 2.07 表 5 各品种肉质茎的品质综合比较分析
Table 5 Comprehensive comparative analysis of quality of fleshy stems of various varieties
品种编号 单株重 茎长 茎可食率 茎肉硬度 茎叶绿素 茎VC 茎还原糖 茎可溶性蛋白 茎纤维素 茎游离氨基酸 隶属函数值 排序 135# 0.08 0.75 0.63 1 1 1 0.41 0.14 0.7 0.34 0.605 1 77# 0.41 0.76 0.43 0.63 0.88 0.53 0.49 0.59 0.78 0.22 0.572 2 21# 0.01 0.97 1 0.29 0 0.36 0.23 0.93 0.9 0.73 0.542 3 11# 0.06 0.2 0.23 0.71 0.55 0.83 0.83 1 1 0 0.541 4 89# 1 0 0.25 0.79 0.68 0.41 0.26 0.23 0.46 1 0.508 5 9# 0 0.37 0.41 0.81 0.71 0.48 1 0.55 0.53 0.01 0.487 6 22# 0.01 1 0.86 0.07 0.73 0.02 0.65 0.21 0.53 0.04 0.412 7 109# 0.16 0.53 0.25 0.76 0.61 0.86 0.5 0 0.21 0.23 0.411 8 92# 0.87 0.27 0.75 0 0.21 0.72 0 0.29 0 0.99 0.41 9 63# 0.3 0.66 0 0.54 0.89 0 0.64 0.12 0.74 0.09 0.398 10 表 6 各品种叶片的品质综合比较分析
Table 6 Comprehensive comparative analysis of leaf quality of various varieties
品种编号 单株重 叶片含水率 叶片叶绿素 叶片VC 叶片还原糖 叶可溶性蛋白 叶纤维素 叶游离氨基酸 隶属函数值 排序 92# 0.87 0.64 0.34 0.96 0.14 0.8 0.8 0.57 0.640 1 63# 0.3 0.63 0.82 0.13 0.8 0.43 0.95 1 0.633 2 135# 0.08 0.43 1 1 0.08 0.36 0.67 0.78 0.550 3 89# 1 0.61 0.37 0.44 0.08 1 0.65 0.01 0.520 4 22# 0.01 0.5 0.59 0.36 0.88 0.41 0.61 0.2 0.445 5 77# 0.41 0.72 0.37 0.15 0 0.8 0.8 0.2 0.431 6 109# 0.16 1 0.3 0.69 0.27 0 1 0.02 0.430 7 9# 0 0 0.42 0 0.73 0.04 1 0 0.274 8 11# 0.06 0.05 0.16 0.2 1 0.39 0 0.24 0.263 9 21# 0.01 0.24 0 0.14 0.25 0.46 0.42 0.06 0.198 10 -
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