福橘原产于福州，是福州市市果和传统名果，有1 000多年栽培历史，主要分布于闽江下游两岸福州闽侯及长乐、连江、福清等县市。福橘由于色泽艳红，且又与“福、吉”谐音，备受群众喜爱。然而，近年来在管理粗放和品种退化等原因作用下，产出的福橘果小、味酸、籽多，市场竞争力差，因此福橘的品质是制约福橘发展的主要瓶颈。

花粉直感现象已在苹果、梨、杏、猕猴桃等果树上成功应用，并对果树生产中的产量和品质提升产生了重要的影响^{[1, 2, 3, 4, 5]}。果树花粉直感包括：花粉种子直感(Xenia)，即不同品种的父本花粉在当年内直接影响母本受精后形成的种子，使得种子的形状、大小、颜色、内在成分等发生变化；花粉果实直感(Metaxenia)，即父本花粉在当年内直接影响受精母本果实的果皮厚度、果实大小、内在成分和采收期等^[6]。选择一个品质优异的柑橘良种对福橘授粉，有望让福橘果实的品质得到改良。茂谷橘橙是由台湾引进的宽皮橘与甜橙的杂交种，成熟期为2～3月份,果实中等大小，扁圆形，果肉细嫩化渣，浓甜，可溶性固形物含量15.14%～18.13%^[7]，果肉含有丰富的类胡萝卜素，且具有良好的体外抗氧化功效。因此，茂谷橘橙可以作为福橘的一个的授粉品种来提升果实品质，本项目研究了茂谷橘橙对福橘授粉后，其花粉直感现象对福橘果实的品质的影响，相关研究对于推广柑橘生产中合理配置茂谷橘橙作为授粉树，从而提升柑橘的果实品质和种植效益具有重要的意义。

试验在福建省农业科学院的闽侯南通福橘示范基地内进行，福橘与茂谷橘橙按照大约12∶1的比例混合种植，其中茂谷橘橙在果园中等距离分布，并在花期放置蜂箱，促使茂谷橘橙在自然环境下对周边福橘树进行异花授粉。果园中的果树均为6年生，平均行距3.5 m，株距4.0 m，树高3.0 m，树冠3.2 m × 3.3 m。

供试福橘果实于2014年12月15日采摘，异花授粉福橘果实采摘于茂谷橘橙授粉树周边5~20 m的福橘树，对照福橘果实采摘于同一园区距离茂谷橘橙植株1 km以上的福橘树。每组样品分别从树体各个方向高度相对一致的位置上随机选择果形端正、无病虫害的果实10粒，在进行外观品质指标测定后，榨取其果汁并充分混合后用于内在品质测定。

用0.01 g电子计重天平分别测定单果重和可食率，用游标卡尺测量果皮厚度、果实纵径、横径，并计算果形指数。

参照GB/T 12143-2008(20℃折光法)测定果汁可溶性固形物含量；参照GB/T 5009.8-2008测定总糖含量；参照GB/T 12456-2008(以柠檬酸计)测定果汁总酸含量；参照GB/T 22221-2008测定果糖、蔗糖和葡萄糖的含量；参照GB/T 5009.86-2003测定维生素C含量；参照GB/T 12291-1990测定类胡萝卜素含量；参照GB/T 5009.124-2003测定果汁中17种氨基酸含量。

测定了17种氨基酸，分别为天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)、半胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、赖氨酸(Lys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、氨基酸总量用TAA表示。

味觉氨基酸的计算方法：甜味氨基酸含量用SWAA表示，为Thr、Ala、Gly、Pro和Ser含量之和；酸味类氨基酸含量用SOAA表示，为Asp和Glu之和。

由表 1可知，经过与茂谷橘橙开放授粉的福橘果实，果实增大，其横径和纵径也相应增加，但果形指数与未授粉的对照福橘几乎一致，未表现出果形的花粉直感现象。可能是由于茂谷橘橙果实为扁圆形，果形性状与福橘相近。茂谷橘橙的单果重高于福橘，经过与茂谷橘橙开放授粉的福橘果实的平均单果重为106.0 g，比对照高出4.3%，在单果重方面表现出花粉直感现象；授粉福橘的果皮厚度为0.15 cm，与对照相比，果皮厚度减少了25.0%，同时授粉福橘果皮油胞更小，更加紧实，表现出显著的茂谷橘橙的父本性状；授粉福橘果实的种子数为11.2粒，比对照减少17.6%。由于授粉福橘的果皮变薄，种子数减少，其可食率也得到相对应提高，达到79.2%，比对照高出3.8%。

表 1(Tab.1)

表 1 茂谷橘橙授粉对福橘果实外观品质的影响 Tab.1 Effect of cross-pollination on exterior quality of Fuju fruits 处理 横径/cm 纵径/cm 果形指数 单果重/g 种子数 /粒 果皮厚度 /cm 可食率/% 授粉福橘 6.66 4.75 0.71 106.0 11.2 0.15 79.2 对照福橘 6.55 4.71 0.72 101.6 13.6 0.20 76.3

表 1 茂谷橘橙授粉对福橘果实外观品质的影响 Tab.1 Effect of cross-pollination on exterior quality of Fuju fruits

可溶性固形物含量是判定柑橘果实品质的最重要指标，生产上对于柑橘优质果实的可溶性固形物含量一般都要求在12%以上，数值越高代表果实品质越好。果肉的可溶性固形物包括糖、酸、维生素、矿物质等。茂谷橘橙的果肉可溶性固形物含量显著高于福橘，经过授粉的福橘果实，可溶性固形物含量达到13.7%，总糖10.3%，分别比对照高出16.1%和15.7%。

柑橘总糖主要以蔗糖、果糖和葡萄糖为主，其中果糖最甜，蔗糖次之，葡萄糖最次。因此，柑橘总糖的高低及其组分比例的不同，是决定其品质和风味的重要因素。花粉直感效应不仅能提升福橘的可溶性固形物和总糖含量，而且对糖组分的组成比例发生影响，从而改变福橘果肉的风味。从表 2可以看出，与对照相比，授粉福橘的葡萄糖含量不变，但蔗糖和果糖的含量分别提升了15.8%和25.0%。因此，茂谷橘橙的花粉直感效应能显著提升福橘果肉中的果糖含量，从而有效提升福橘的甜味口感，更符合市场的消费需求。

柑橘果实适当的酸度可以增加其果肉风味，带来酸甜适口的口感。然而，传统方法栽培的福橘果实酸度过高，影响了福橘的市场竞争力。从表 2可以看出，对照福橘的总酸含量达到0.81%，其酸味较明显。而授粉的福橘果实，其总酸含量为0.68%，比对照下降了16.0%，达到了酸甜适口的优质柑橘的水平。

柑橘果实中含有丰富的维生素C，授粉福橘维生素C的含量影响不明显。茂谷橘橙是一个富含类胡萝卜素的柑橘品种，表现为其果肉颜色较深，色泽好。然而，对照福橘和授粉福橘的类胡萝卜素含量相近，分别为2.61 mg·hg^-1和2.72 mg·hg^-1，未表现出显著的花粉直感效应。

表 2(Tab.2)

表 2 茂谷橘橙授粉对福橘果实内在品质的影响 Tab.2 Effect of cross-pollination on interior quality of Fuju fruits 处理 可溶性固形物/% 总糖/% 蔗糖/(g·hg-1) 果糖/(g·hg-1) 葡萄糖 /(g·hg-1) 总酸/% 维生素C/(mg·hg-1) 类胡萝卜素/(mg·hg-1) 授粉福橘 13.7 10.3 6.6 2.0 1.8 0.68 38.3 2.72 对照福橘 11.8 8.9 5.7 1.6 1.8 0.81 37.9 2.61

表 2 茂谷橘橙授粉对福橘果实内在品质的影响 Tab.2 Effect of cross-pollination on interior quality of Fuju fruits

氨基酸是维系人体生命活动的重要物质，其中味觉氨基酸在食品的呈味方面起着重要的作用。研究柑橘果实中味觉氨基酸的含量变化，对于分析柑橘果实风味变化的机理具有重要的意义。根据表 3的结果表明，茂谷橘橙的花粉直感效应能显著影响授粉福橘果实中氨基酸含量及组分。经过异花授粉，授粉福橘的总氨基酸(TAA)含量比对照福橘提高了21.8%。授粉福橘和对照福橘的甜味氨基酸(SWAA)含量分别为240.9 mg和162.9 mg，提升幅度为47.9%。酸味类氨基酸(SOAA)含量分别为190.5 mg和184.0 mg。因此，茂谷橘橙对福橘的花粉直感效应，不仅能提升其总氨基酸含量，从而提高果实的营养品质，而且对于甜味氨基酸含量的提升作用显著，而对酸味氨基酸含量影响不显著。因此，花粉直感效应能显著提升福橘果实的甜味氨基酸含量，从而对改良福橘的风味起到重要的作用。

表 3(Tab.3)

表 3 茂谷橘橙授粉对福橘果实氨基酸含量及组分的影响 Tab.3 Effect of cross-pollination on amino acids in Fuju fruits [单位/(mg·hg-1·FW)] 处理 Thr Ala Gly Pro Ser Asp Glu His Arg Cys Tyr Val Met Lys Ile Leu Phe TAA 授粉福橘 20.4 26.1 20.3 143.4 30.7 108.4 82.1 9.0 82.3 2.1 15.1 23.0 6.5 28.9 13.9 28.1 18.0 658.3 对照福橘 14.1 18.9 12.8 91.5 25.6 120.3 63.7 5.8 89.7 1.3 9.1 14.9 4.7 29.2 9.4 17.0 12.4 540.4

表 3 茂谷橘橙授粉对福橘果实氨基酸含量及组分的影响 Tab.3 Effect of cross-pollination on amino acids in Fuju fruits

以茂谷橘橙作为授粉树，对福橘进行自然异花授粉，对提升福橘的品质。授粉后的福橘果实的平均单果重比对照提高4.3%，果皮厚度减少25.0%，果皮油胞更小，更加紧实；种子数减少17.6%，可食率提高3.8%。相对于外在品质的改良，福橘内在品质的提升更有生产意义。授粉后的福橘果实的可溶性固形物和总糖含量分别提升了16.1%和15.7%，而总酸含量下降了16.0%，果实品质达到了酸甜适口的优质柑橘的水平。同时，授粉后的福橘果实的总氨基酸和甜味氨基酸含量分别21.8%和47.9%，从而对改良福橘的营养和风味起到重要的作用。在果实维生素C和类胡萝卜素含量上，授粉后的福橘仍保持原有水平。总之，利用茂谷橘橙对福橘异花授粉提高福橘品质具有显著的效果，在福橘生产上具有重要的意义。

目前水果的竞争已由量的竞争转变为质的竞争，而福橘在传统栽培的条件下，果实的可溶性固形物含量在11%~12%，而酸度却高达0.8%以上，缺乏市场竞争力。花粉直感现象最早发现于自花不结实或自花结实率低的果树上，授粉树品种的选择对果实品质的也存在着多方面的影响。研究表明，番茄^[9]、番石榴^[10]、葡萄^[11]、荔枝^[12]、柑橘^{[13, 14, 15, 16]}等多种果树上均存在着花粉直感现象，利用花粉直感现象来提升水果的品质成为果树栽培领域的一个研究热点。

柑橘果实品质包括外观品质与内在品质两个方面，外观品质主要是指果实大小、形状、果皮厚度、种子数等。黄永敬等^[13]报道了不同授粉组合能明显影响清见橘橙果实的种子数、单果重、果形指数等。陈秋夏等^[14]研究以当地土柚对‘永嘉早香’柚进行异花授粉，发现授粉果实种子数增加，果皮变薄。本试验的结果表明，茂谷橘橙对福橘异花授粉，在福橘果实的外观品质和内在品质的多项指标上表现出不同程度的花粉直感现象。茂谷橘橙授粉对福橘果实外观品质的影响，主要表现为单果重增加，果实增大，但果形指数未发现变化。授粉福橘果实的种子数明显少于对照福橘，且果皮变薄，可食率也得到相对应提升。

柑橘的内在品质主要包括了可溶性固形物含量、总糖、总酸、维生素、氨基酸等，这些内在成分共同组成了柑橘果实特有的风味和营养品质。然而，相对于外观品质，利用花粉直感现象来改变，特别是提升柑橘果实的内在品质难度更大。例如，黄永敬等^[13]的研究中不同授粉组合能明显影响清见橘橙果实的外观品质，但是果实的内在品质如可溶性固形物、酸和Vc含量影响不大。彭建平等^[15]研究发现‘琯溪蜜柚’对‘度尾文旦柚’授粉，可降低裂果率，但使其风味变差。陈青英等^[16]研究发现，‘土栾’和‘梨形文旦’对‘玉环柚’授粉后，果实出现异味，影响了果实的品质。本试验的结果表明，茂谷橘橙作为授粉树对福橘进行异花授粉，能全面提升福橘的风味和营养品质，是一个非常适宜与福橘搭配的授粉品种。经过茂谷橘橙异花授粉后，福橘果实的品质主要指标，可溶性固形物含量得到了提升，同时酸度下降，解决了原品种低糖高酸的问题。进一步研究发现，授粉福橘果实的不仅总糖含量增加，其中甜度最高的果糖含量增加幅度最大，使福橘果实的风味浓郁。授粉福橘的风味改变还与果实中氨基酸总量及组分的变化有关，其中味觉氨基酸在福橘的呈味方面起着重要的作用。研究发现授粉福橘果实中甜味氨基酸的含量增加显著，这与福橘果实的风味变甜的现象相一致。同时福橘果实的维生素C和类胡萝卜素含量上未发现明显的花粉直感现象。

本试验初步研究了茂谷橘橙的花粉直感现象对福橘果实的外观品质和内在品质的影响，证明了茂谷橘橙可作为一个适宜的授粉品种与福橘搭配种植来提升福橘的综合品质。这一技术的推广与应用对提升福橘果实品质，提升传统福橘的市场竞争力具有重要的意义。然而，花粉直感现象在不同的种植区域和不同年份能否保持一致，以及花粉直感现象提升福橘果实品质的机理仍有待系统的研究。相对于其他果树品种，利用柑橘花粉直感现象提升果实品质的研究还较少，适合各个柑橘品种生产的优质授粉树品种的筛选应进行更深入的研究。