龙眼（Dimocarpus longan Lour）,俗称桂圆,原产于中国,主产于闽、桂、粤、云、蜀、渝、黔等地[1]。龙眼果实口感爽脆、果味香甜,内含大量的维生素、碳水化合物、矿质元素和氨基酸等营养物质,对人体抗癌、抗衰老、大脑发育有着重要作用[2]。我国是龙眼的主栽国,2016年的种植面积和产量分别是37.6万hm2和191.4万t,约占世界的55%[1,3]。广西是龙眼的栽培起源中心之一,也是龙眼生产大省,龙眼产业对广西的经济发展、农民增收具有举足轻重的作用,但广西目前规模种植的品种较单一,主要为‘石硖’‘储良’和‘大乌圆’等。近年来,我国龙眼育种工作者一般将成熟期、大果、高可食率、高糖等作为龙眼育种主要参考性状[1,4],通过选种、杂交育种等途径在龙眼育种上取得了较大成就,先后育成一系列的龙眼新品种或者优良株系,如‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’和‘古山2号’等早熟品种[5,6,7,8],其中‘桂丰早’为2013年发现的特早熟、高糖、可食率高的优良实生变异品系[5];‘桂冠早’是早熟、高糖、中大果型品种[6],‘桂龙1号’为2014年通过广西壮族自治区品种审定委员会审定的早熟、果大、品质优的品种[7];‘古山2号’为广东省农业科学院果树研究所在揭阳市揭东县发现的早熟、丰产、优质的品种[8]。
但是目前对这些龙眼特早熟或早熟品种（系）的果实发育和品质变化规律还未有系统的比较研究,为了丰富广西早熟龙眼品种,优化龙眼品种结构,有必要对这些早熟品种（系）进行系统深入的比较研究。本试验以‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’‘古山2号’和‘石硖’为试验材料,对其果实生长发育过程中的横纵径、单果重、可食率、可溶性固形物、色泽和质地、可滴定酸、维生素C、可溶性蛋白质、可溶性糖等进行定期测定,以期客观、准确地探明5个龙眼早熟品种（系）的果实生长发育和果实品质的变化规律,综合评价5个龙眼早熟品种（系）的优劣,为广西龙眼结构调整和龙眼新品种的高产高效优质栽培技术措施的制定提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’‘古山2号’和‘石硖’结果树,树龄为3年生树;试验地点在广西大学农学院教学科研基地龙眼园（108°17′24″ E,22°51′10″ N,海拔80 m）。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 采用随机区组设计,单株小区,重复3次。各品种（系）选取长势一致、有代表性的植株,在东南西北四个方向各挂牌2个果穗,每株共8个果穗。自2019年7月1日—2019年8月22日每间隔5~7 d采样一次,每次每果穗取3粒坐果时间、大小和色泽一致、无任何机械损伤及病虫害的果实进行测定,共9次。
1.2.2 测定指标及其方法 （1）果实形状、大小和果皮色泽、果肉颜色及质地的测定。果实横径、纵径采用游标卡尺测定,横纵径分别以果实横向最大宽度部位和果基到果顶的最大距离进行测定。果实形状、果皮颜色、果肉颜色、果肉质地的测定方法参考NY/T 1691—2009《荔枝、龙眼种质资源描述规范》[9]。单果重采用电子秤测定。
可食率计算公式为：
可食率=[(单果重-果皮重-果核重)/单果重]×100%
果皮色差采用CR-400手持色差仪测定,分别在每个果实的果顶、果实中部和靠近果蒂处随机选取3个点测定亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*,取其平均值代表该果实的响应色差值,L*值的大小代表亮暗度,a*值正负代表红绿,b*正负代表黄蓝。L*、a*、b*作为基础色差值,可以转换成色度角hº和饱和度c* [10]。
色度角hº计算公式为（2）或者（3）：
hº=arctan(b*/a*)/6.2823×360º (a*>0且b*≥0)
hº=arctan(b*/a*)/6.2823×360º+180º(a*<0且b*>0)
式中,hº为色度角（0º表示红色,90º表示黄色,180º表示绿色,270º表示蓝色）,a*为红绿值,b*为黄蓝值。
饱和度c*计算公式为：
c*=[(a*)² + (b*)2]1/2
式中,c*为饱和度,a*为红绿值,b*为黄蓝值。
（2）果实内在品质的测定方法。果实品质主要测定可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C、可溶性蛋白质,分别采用精度0.1%电子糖度计、蒽酮比色法、氢氧化钠滴定法、2, 6-二氯酚靛酚法、考马斯亮蓝G-250法测定[11]。
1.3 数据处理
采用Excel 2019和SPSS 21.0软件进行数据统计分析,采用Duncan法进行差异显著性多重比较,采用Pearson进行相关系数分析,主成分分析采用特征根值>1、累积贡献率>80%提取主成分。
2 结果与分析
2.1 不同早熟龙眼品种（系）果实生长发育规律
由图1和图2可见,在果实发育成熟过程中,5品种的果实横纵径、单果重和可食率均呈逐渐上升趋势,但各阶段的变化速率不一样,果实横纵径和单果重呈“快-慢-快”的“S”形上升,可食率的增加则在7月22日或7月29日前是快速的而在该日期之后则变为缓慢;同一时期的横纵径和单果重基本上是‘桂丰早’的最大,其次是‘桂冠早’‘桂龙1号’和‘古山2号’,‘石硖’的相对较小。横径较缓慢生长阶段是：‘桂丰早’在7月22日—7月29日,‘桂冠早’在7月15日—7月22日,‘桂龙1号’在7月29日—8月5日,‘古山2号’在8月5日—8月22日,‘石硖’在7月29日—8月5日;5品种纵径的增长趋势较平缓;单果重呈较缓慢增长的阶段是：‘桂丰早’和‘桂冠早’在7月22日—8月5日,‘桂龙1号’ 在8月12日—8月22日,‘古山2号’在7月1日—7月8日和7月29日—8月22日,‘石硖’在7月1日—7月8日和8月17日—8月22日。成熟期‘石硖’的可食率最高,达68.39%,7月29日后,5品种的可食率由迅速增长转为平缓增长。
图1 不同龙眼品种（系）在果实发育成熟过程中的横纵径变化规律不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 Fig. 1 Comparison of change rules of transverse and longitudinal diameter of different longan varieties (lines) during fruit development and maturation Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). |
2.2 不同早熟龙眼品种（系）果实发育成熟过程中的色泽变化规律
由图3~图5可见,5品种的亮度值L*和黄蓝值b*在7月8日前呈快速上升后就缓慢波动升降,而红绿值a*值和饱和度c*值则呈逐渐上升或波动上升的变化趋势,但变化速率和变化波动度不一样,其中‘古山2号’和‘石硖’的a*值呈逐渐上升,而‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’的a*值则呈先上升后波动升降的类似“M”型的上升趋势;5品种的色度角hº值与a*值呈相反的变化趋势;5品种在7月1日—8月22日主要经历2次色泽转变期：第1次是7月1日—7月8日,5品种的色泽开始变亮,皮色由绿色逐渐转变成黄色,7月8日—8月12日,5品种的色泽维持黄亮色泽,颜色也随着成熟度逐渐饱和;第2次是8月12日—8月22日,5品种的色泽开始变暗淡,皮色由黄色逐渐转变成黄褐色,‘桂冠早’在这2个阶段的色泽变化表现最为突出。
图3 不同龙眼品种（系）在果实发育成熟过程中的果皮色泽L*和a*变化规律不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 Fig. 3 Comparison of change rules of L* and a* in skin color of different longan varieties (lines) during fruit development and maturation Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). |
图4 不同龙眼品种（系）在果实发育成熟过程中的果皮色泽b*和hº变化规律不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 Fig. 4 Comparison of change rules of b* and hº in skin color of different longan varieties (lines) during fruit development and maturation Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). |
2.3 不同龙眼品种（系）果实内在品质变化规律
由图6~图8可见,在果实生长过程中,5品种的可溶性固形物和‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’‘石硖’的Vc及‘桂冠早’的可溶性糖呈先快速上升后缓慢下降的变化趋势,而‘桂龙1号’的Vc均呈逐渐上升的变化趋势;‘桂丰早’和‘桂龙1号’的可滴定酸呈逐渐下降、‘石硖’和‘桂冠早’的可滴定酸呈逐渐下降但在过熟阶段（8月17日后）有反弹上升的变化趋势,‘古山2号’的可滴定酸在7月8日前上升后逐渐下降到8月22日又稍有上升;‘桂丰早’‘桂龙1号’‘古山2号’和‘石硖’的可溶性糖在8月5日前呈逐渐上升而后波动升降的类似“M”型变化趋势;5品种可溶性蛋白质的变化规律不是很一致,‘桂龙1号’和‘古山2号’的可溶性蛋白质呈类似“M”型,而‘桂冠早’‘桂丰早’‘石硖’的则呈类似“W”型的波动变化趋势。
图6 不同龙眼品种（系）在果实发育成熟过程中的可溶性固形物和可溶性糖变化规律不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 Fig. 6 Comparison of change rules of soluble solids and soluble sugars in different longan varieties (lines) during fruit development and maturation Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). |
图7 不同龙眼品种（系）在果实发育成熟过程中的可滴定酸和维生素C变化规律不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。 Fig. 7 Comparison of change rules of titratable acids and vitamin C in different longan varieties (lines) during fruit development and maturation Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05). |
表1 不同龙眼品种（系）成熟期果实外观性状、果肉色泽和质地Tab. 1 Comparison of fruit appearance, flesh color and texture of different longan varieties (lines) at mature stage |
| 品种（系） Varieties (lines) | 果实形状 Fruit shape | 果皮颜色 Skin color | 果肉颜色 Fresh color | 果肉质地 Fruit texture |
|---|---|---|---|---|
| 桂丰早 | 近圆形 | 青褐色 | 蜡白色 | 爽脆 |
| 桂冠早 | 近圆形 | 黄褐色 | 乳白色 | 稍脆 |
| 桂龙1号 | 扁圆形 | 黄褐色 | 乳白色 | 稍脆 |
| 古山2号 | 扁圆形 | 黄褐色 | 蜡白色 | 稍脆 |
| 石硖 | 扁圆形 | 黄褐色 | 蜡黄色 | 爽脆 |
2.4 不同龙眼品种（系）成熟期果实大小及品质指标的内在关系
由表2表明了不同龙眼品种（系）成熟期果实大小及品质指标的相关性,部分指标间存在显著或极显著相关,其中果实横径、纵径、单果重与可食率、L*、c*、TSS、可溶性糖、维生素C之间呈极显著正相关,a*和b*与c*、TSS、可溶性糖、维生素C之间呈极显著正相关,可滴定酸与hº呈极显著正相关但与其余指标之间均呈极显著负相关,hº与果实纵横经、单果重、可食率、L*、a*呈极显著负相关。
表2 不同龙眼品种（系）成熟期的果实发育与品质相关指标的关系分析Tab. 2 Analysis on relationship between fruit development and quality indexes of different longan varieties (lines) |
| 指标 Indexs | 横径 Transverse diameter | 纵径 Longitudinal diameter | 单果重 Single fruit weight | 可食率 Edible rate | 亮度 值L* | 红绿 值a* | 黄蓝 值b* | 色度 角hº | 饱和 度c* | 可溶性固形 物Soluble solids | 可溶性糖Soluble sugar | 可滴定酸Titratable acid | 维生 素C Vc |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 纵径 | 0.96** | ||||||||||||
| 单果重 | 0.98** | 0.96** | |||||||||||
| 可食率 | 0.92** | 0.87** | 0.93** | ||||||||||
| 亮度值 | 0.63** | 0.58** | 0.62** | 0.71** | |||||||||
| 红绿值 | 0.82** | 0.84** | 0.80** | 0.73** | 0.34* | ||||||||
| 黄蓝值 | 0.51** | 0.42** | 0.48** | 0.59** | 0.89** | 0.27 | |||||||
| 色度角 | -0.82** | -0.85** | -0.81** | -0.75** | -0.39** | -0.99** | -0.27 | ||||||
| 饱和度 | 0.84** | 0.84** | 0.81** | 0.79** | 0.58** | 0.95** | 0.55** | -0.93** | |||||
| 可溶性固形物 | 0.67** | 0.55** | 0.71** | 0.85** | 0.72** | 0.42** | 0.67** | -0.44** | 0.52** | ||||
| 可溶性糖 | 0.73** | 0.69** | 0.75** | 0.84** | 0.67** | 0.58** | 0.55** | -0.60** | 0.64** | 0.82** | |||
| 可滴定酸 | -0.84** | -0.78** | -0.85** | -0.86** | -0.68** | -0.59** | -0.64** | 0.59** | -0.69** | -0.77** | -0.75** | ||
| 维生素C | 0.84** | 0.84** | 0.82** | 0.82** | 0.58** | 0.79** | 0.42** | -0.78** | 0.80** | 0.60** | 0.76** | -0.70** | |
| 可溶性蛋白质 | -0.15 | -0.25 | -0.16 | -0.10 | 0.01 | -0.33* | 0.14 | 0.30* | -0.28 | 0.13 | -0.19 | 0.11 | -0.32* |
注：*表示在0.05水平（双侧）上显著相关;**表示在0.01水平（双侧）上显著相关。 | |
Note: * indicates significant correlation at 0.05 level (bilateral); ** indicates significant correlation at 0.01 level (bilateral). |
2.5 不同龙眼品种（系）在果实成熟期的主成分综合评价
采用主成分提取分析5个龙眼品种（系）成熟期的果实纵横径、单果重、可食率、L*、b*、TSS、可溶性糖、维生素C、果肉质地10个指标,利用降维的原理进行主成分分析,综合评判龙眼不同品种（系）果实在成熟期的综合表现,由表3和表4可见,3个主成分因子的累积贡献率已经达到96.35%,能够囊括原始数据96.35%的信息量,提取出的3个主成分均可以充分反映原始数据的绝大部分信息,其中第一主成分主要包括横径、纵径、单果重、可食率、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C,第二主成分主要包括L*、b*和果肉质地。利用不同龙眼品种（系）各主成分得分Yi进行评价,根据Y=各龙眼品种（系）单项指标值×[各主分成分因子×(各主分成分因子对应的特征值)½]可以得出成熟期5品种的果实外观和内在品质综合排名：‘桂丰早’的得分最高,其次是‘石峡’,再其次是‘桂龙1号’‘古山2号’和‘桂冠早’。
表3 不同龙眼品种（系）成熟期果实主要指标主成分分析Tab. 3 Principle component analysis extraction and analysis of fruit main quality indexes of different longan varieties (lines) at mature stage |
| 主成分因子 Principal component factor | 横径 Transverse diameter | 纵径 Longitudinal diameter | 单果重Single fruit weight | 可食率 Edible rate | 亮度值L* | 黄蓝值b* | 可溶性固形物Soluble solids | 可溶性糖Soluble sugar | 维生 素C Vc | 果肉质地 Fruit texture | 特征根值 Eigenvalue value | 累积贡献率 Cumulative contribution rate/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 主成分因子1 | 0.88 | 0.91 | 0.92 | 0.91 | 0.63 | 0.53 | 0.82 | 0.90 | 0.91 | -0.51 | 6.49 | 64.92 |
| 主成分因子2 | 0.26 | 0.20 | 0.16 | -0.40 | -0.71 | 0.64 | 0.23 | -0.31 | 0.01 | 0.85 | 2.03 | 85.24 |
| 主成分因子3 | -0.39 | -0.36 | -0.35 | -0.08 | 0.29 | 0.44 | 0.43 | -0.05 | 0.38 | -0.14 | 1.11 | 96.35 |
表4 不同龙眼品种（系）成熟期果实主要指标主成分得分Tab. 4 Principal component scores of main fruit indexes of different longan varieties (lines) at mature stage |
| 品种（系） Varieties (lines) | 第一主成分得分 First principal component score | 第二主成分得分 Second principal component score | 第三主成分得分 Third principal component score |
|---|---|---|---|
| 桂丰早 | 87.71 | 63.61 | 24.17 |
| 桂冠早 | 84.02 | 60.91 | 25.28 |
| 桂龙1号 | 87.47 | 60.08 | 23.46 |
| 古山2号 | 85.80 | 61.12 | 25.06 |
| 石硖 | 87.55 | 64.49 | 26.60 |
3 讨论
不同龙眼品种在果实发育成熟过程中的色泽变化也不一样,前人研究表明‘石硖’在果肉成熟阶段的色差L*值、b*值、c*值呈先上升后下降趋势,a*值呈持续上升而h°值呈持续下降的趋势[10],本试验5个龙眼早熟品种在整个时期的色差L*值和b*值都呈快速上升后就缓慢波动升降的变化趋势,‘古山2号’和‘石硖’的色差a*值和c*值呈逐渐上升,而‘桂丰早’‘桂冠早’‘桂龙1号’的色差a*值和c*值呈类似“M”型的波动上升趋势,5个品种的色差hº值的变化趋势与a*值相反。本试验‘石硖’在成熟阶段的基础色差a*值变化与前人一致而L*值和b*值未见下降现象,造成这一差异原因可能是不同年份、不同地点以及环境因素等的影响或者取样时间点不一样。
果实的内在品质指标在不同果实发育成熟过程中的变化,影响着果实的风味,是评判果实优劣的重要参考依据[14,15]。在果实发育和成熟过程中,5个龙眼早熟品种的可溶性固形物呈先上升后下降的变化趋势,与‘东壁’‘福眼’等龙眼品种变化规律类似[16]。5个品种可溶性糖含量在成熟前是逐渐增加的,成熟后不同品种则呈不同的变化趋势,‘桂冠早’成熟后是逐渐下降的而‘桂丰早’‘桂龙1号’‘古山2号’‘石硖’则呈波动的升降,这可能是跟品种间的糖分的种类、含量和转换方式不同有关[17]。除了‘古山2号’外的4个品种的可滴定酸呈逐渐下降趋势,‘古山2号’的可滴定酸也呈下降趋势但7月8日有一个稍微升高的阶段,‘古山2号’可滴定酸的异常变动与前人的研究结果一致[16,18],这可能与树种或品种酸的降解或转化途径不同有关[17]。‘桂丰早’‘桂龙1号’‘古山2号’‘石硖’的Vc呈先上升后下降而‘桂龙1号’呈持续上升的变化趋势,这可能与品种和外界因素的影响有关[19]。不同品种的可溶性蛋白质含量的变化规律不太一样,‘桂龙1号’‘古山2号’的可溶性蛋白质呈类似“M”型波动而‘桂丰早’‘桂冠早’‘石硖’的则呈类似“W”型的波动变化趋势,其波动升降变化与许家辉等[20]对进入挂树期的龙眼晚熟品种的可溶性蛋白质的变化规律相类似。
提高果实品质是如今我国果树育种面临的主要问题,果实品质受糖分、酸、维生素、蛋白质、外观色泽等因子影响[21,22,23,24,25]。龙眼在果实发育成熟过程主要经历绿色、黄色、黄褐色3个时期[10,16],本试验中,5个品种在7月8日前处于绿色阶段,7月8日—8月12日处于黄色阶段,8月12日—8月22日处于黄褐色阶段,结合5个品种的TSS和可食率,5个品种在南宁于7月22日后逐渐进入成熟期。在龙眼果实成熟期间,‘桂龙1号’的退糖最慢、挂树期最长且其可溶性糖和维生素C含量最高但可滴定酸含量最低,‘桂丰早’在成熟期的可溶性蛋白质含量最高。5个早熟品种8月12日后逐渐表现退糖,退糖期间的果皮色泽逐渐变为黄褐色,这一变化在‘桂冠早’上的表现比较突出。同时,经过果实色泽与果实品质指标的相关分析也表明果皮色泽和果实品质间存在显著或极显著相关关系,这与前人在果实上的研究一致[26,27]。
选育优质特早熟龙眼品种依然是龙眼育种“十四五”目标之一,龙眼特早熟优质品种应满足成熟期早于‘石硖’一周以上且进入成熟期的果实为大果、高可食率、高TSS[1,4],本试验结果表明‘桂丰早’和‘桂冠早’比‘石硖’提前一周进入成熟期,王烨熔等[5]的研究也表明‘桂丰早’属于特早熟品种。利用主成分分析可以对果实性状、品质的相关指标综合评判出果实的优劣等级[28,29,30,31],本试验采用主成分分析对5个品种成熟期的果实品质指标进行综合评判,结果表明：‘桂丰早’最佳,其次是‘石峡’,再其次是‘桂龙1号’‘古山2号’‘桂冠早’。综上所述,‘桂丰早’可以作为特早熟、大果、高糖、优质品种大力推广种植;‘桂龙1号’可作为优质早熟挂树保鲜型品种推广种植。