不同雄性基因型授粉的软枣猕猴桃果实采收品质与贮藏特性

《Journal of Future Foods》：Harvest quality and storage characteristics of Actinidia arguta fruit pollinated with different male genotypes

　　

软枣猕猴桃（Actinidia arguta）产业因采后劣变和高损失面临严峻挑战，这影响了食品行业高质量原料的供应。本研究表明，选择特定的授粉方案可同时提高果实的商业品质和贮藏耐受性，为产业提供一项可行策略。研究人员对20种授粉组合进行了广泛评估，重点关注与食品适销性和加工适宜性相关的关键果实品质指标。研究结果显示，最优授粉处理显著改善了果实品质属性。值得注意的是，单果重增加高达39.22%，大大提升了外观吸引力和产量。此外，营养成分显著改善，有益生物活性化合物（包括类黄酮和维生素C）水平大幅升高，分别提高了113.35%和94.99%。低温实验进一步证实了最优授粉方案果实的贮藏性改善。这些果实第28天出现延迟的呼吸高峰，保持较高的抗氧化酶活性，腐烂率（7.87%）和失重率（6.58%）最低，从而延长了品质保证期并提高了适销性。本研究强调了目标授粉管理作为前采收策略在提升软枣猕猴桃品质方面的有效性，也为确保向消费者供应营养、优质的果实及促进软枣猕猴桃产业可持续发展提供了关键技术支撑。

**论文解读：不同雄性基因型授粉对软枣猕猴桃果实采收品质与贮藏特性的影响**

**1. 研究背景与问题**

软枣猕猴桃（*Actinidia arguta*）因其光滑无毛的果皮和富含维生素C（vitamin C）等营养物质的特性，深受消费者喜爱，广泛用于鲜食及果汁、果酒等加工产品。然而，该产业发展面临两大瓶颈：一是果实采后品质参差不齐，二是贮藏耐受性差，导致采后损失率高。目前虽有气调贮藏、可食用涂膜及1-甲基环丙烯（1-MCP）等采后技术，但这些措施往往增加成本和操作复杂性。因此，寻找能够从根本上提升果实内在贮藏潜力的前采收策略变得至关重要。其中，利用花粉直感效应（xenia effect）——即花粉基因型直接影响发育中种子和果实组织的表型——是一种极具潜力但尚未被充分探索的途径。尽管在苹果、梨等作物中已证实花粉源显著影响果实大小、形状及功能性成分积累，但在软枣猕猴桃中，关于不同雄性基因型对果实采收品质及采后贮藏性能的系统性研究仍十分匮乏。本研究旨在解决这一空白，通过筛选最优授粉组合，为提升果实品质和贮藏抗性提供科学依据。研究发表在《Journal of Future Foods》。

**2. 主要关键技术方法**

研究人员从中国沈阳市辽中区寒夏种植合作社采集软枣猕猴桃主栽雌性品种‘龙城2号’（‘LC No. 2’），并从国家农业部种质资源库（沈阳农业大学）获取20个不同遗传背景的雄性基因型花粉。主要技术方法包括：
- **人工授粉与组合建立**：在‘LC No. 2’盛花期，对20个雄性基因型分别进行人工授粉，建立20个授粉组合（标记为XSZY01?×?LC No. 2至XSZY20?×?LC No. 2），并以丹东产区混合花粉授粉的果实作为对照组（CK）。
- **采收品质评估**：于采收当天（第0天）测定外观品质（单果重、横纵径、果形指数）、基础营养品质（可溶性固形物含量SSC、可滴定酸TA、固酸比SAR）、风味品质（电子舌检测酸、甜、苦等味觉值）及感官品质（经培训的10名评审员对颜色、质地、香气、酸度、甜度打分）。
- **主成分分析（PCA）模型**：对8个核心品质指标（单果重、果形指数、坐果率、SSC、TA、多酚、类黄酮、维生素C）进行PCA降维，提取特征值大于1的主成分，以方差贡献率为权重构建综合评分模型F=0.3385F1+0.2141F2+0.1413F3，筛选最优授粉组合。
- **低温贮藏实验**：根据PCA综合评分前5名的组合（XSZY11、XSZY12、XSZY20、XSZY10、XSZY19与‘LC No. 2’杂交果实），在(2±1)°C、相对湿度85%–90%条件下贮藏35天，每7天测定感官品质（颜色L*、a*、b*值，质地硬度、内聚性、弹性）、营养品质（SSC、TA、SAR、多酚、类黄酮、维生素C）、生理代谢品质（呼吸强度、相对电导率、丙二醛MDA含量、超氧化物歧化酶SOD/过氧化氢酶CAT/过氧化物酶POD活性）及贮藏损失（腐烂率、失重率）。

**3. 研究结果**

**3.1. Effects of different pollen sources on the quality of ‘LC No. 2’ fruit at harvest**

（不同花粉源对‘LC No. 2’果实采收品质的影响）
通过对比20个授粉组合与CK，研究发现花粉源显著影响果实外观和营养品质。外观品质方面，果形指数范围为1.55–1.82，部分组合（如XSZY01、XSZY02、XSZY12）果形指数高于CK（1.71），果形较长；单果重最大提升达39.22%。营养品质方面，SSC最高为XSZY12组合（17.17%），较CK提高17.36%；TA含量最高为XSZY11组合（1.23%）；类黄酮含量最高为XSZY11组合（2.03 mg/g），较CK提高113.35%；维生素C含量最高为XSZY04组合（212.01 mg/100 g），较CK提高94.99%。这表明选择特异性花粉可显著提升果实大小及功能性成分积累。

**3.2. Comprehensive quality evaluations and model validation based on PCA**

（基于PCA的综合品质评价与模型验证）
PCA从8个指标中提取出3个主成分，累计贡献率达69.384%。PC1反映果实产量、风味及营养品质（贡献率33.85%），PC2反映营养品质（21.41%），PC3反映外观品质（14.13%）。综合评分模型F=0.3385F1+0.2141F2+0.1413F3，排名前5的组合为：XSZY11?×?LC No. 2（1.66分）、XSZY12?×?LC No. 2（0.68分）、XSZY20?×?LC No. 2（0.62分）、XSZY10?×?LC No. 2（0.52分）、XSZY19?×?LC No. 2（0.51分）。模型通过感官评价验证（R2=0.7478），证明其可靠性。此外，电子舌味觉值与感官评分高度相关：酸味值与酸度强度评分呈极显著正相关（r=0.97），甜味值与甜度强度呈极显著正相关（r=0.95），鲜味值与香气强度呈极显著正相关（r=0.76），说明电子舌分析结合感官评价可有效识别风味优良的授粉组合。

**3.3. Low-temperature storage characteristics of the selected superior pollination combinations**

（筛选出的最优授粉组合的低温贮藏特性）
在35天低温贮藏中，选定的5个最优组合呈现出不同的贮藏表现。外观与质地方面，所有组合果实硬度、内聚性、弹性随贮藏时间下降，L*值降低（褐变加深），a*值增加（绿色褪去、红色增加）。XSZY12?×?LC No. 2组合在整个贮藏期间硬度、亮度（L*）最高，绿色（a*负值）保持最好，最终硬度显著高于其他组合（P<0.05），表明其延缓软化、保持色泽的能力最强。营养品质方面，SSC先升后稳，TA逐渐下降，固酸比上升。XSZY12组合SSC升高较慢、TA保留较高，固酸比保持较低，维持了甜酸平衡。多酚、类黄酮、维生素C含量随贮藏逐渐降低，其中XSZY12组合在贮藏前期（0–21天）多酚含量最高，维生素C保留率最优；XSZY20组合类黄酮含量始终最高。生理品质方面，呼吸强度呈先升后降趋势，XSZY12、XSZY20、XSZY19组合呼吸高峰延迟至第28天，其中XSZY12呼吸强度最低，表明其成熟进程延缓。相对电导率持续上升，XSZY12组合最终电导率最低（60.76%），细胞膜完整性最佳。腐烂率和失重率方面，XSZY12组合最低（分别为7.87%和6.58%），表现出最强的抗病力和保水力。丙二醛（MDA）含量逐渐上升，XSZY12组合初始MDA最低且整个贮藏期显著低于其他组合，表明其膜脂过氧化损伤最小。抗氧化酶活性方面，SOD、CAT、POD活性均呈先升后降趋势，XSZY12组合SOD峰值最早且活性最高，CAT和POD活性也维持在较高水平，有效清除超氧阴离子自由基（O₂^?）和过氧化氢（H₂O₂），减少活性氧伤害。

**4. 讨论与结论**

讨论指出，软枣猕猴桃产业缺乏与主栽品种兼容的雄性授粉者，是导致果实产量和质量不稳定的根本原因。本研究证实不同雄性花粉显著影响‘LC No. 2’果实的采后外观、营养及风味品质，这可能是通过花粉改变激素平衡（尤其是乙烯与脱落酸ABA相互作用）或激活苯丙烷代谢途径（如苯丙氨酸解氨酶PAL、查尔酮合成酶CHS）来实现的。PCA综合评价模型成功整合了多品质性状，XSZY12组合在采收品质和贮藏性能上均表现最优。但研究仅基于单一雌性品种‘LC No. 2’，未来需扩展至其他品种以验证普适性；同时缺乏乙烯产生数据，乙烯作用机制的阐明应为后续研究重点。
**结论翻译**：选择合适的授粉者可以从根本上改善软枣猕猴桃‘LC No. 2’的果实品质。在20个雄性基因型中，XSZY12脱颖而出。由XSZY12授粉的果实明显更大（单果重增加高达39%），营养更丰富（类黄酮和维生素C含量几乎翻倍），并表现出优异的贮藏耐受性。在低温贮藏期间，这些果实第28天出现延迟的呼吸高峰，最终腐烂率和失重率分别低至7.87%和6.58%。