用色差计对番茄红素进行快速测定的方法

　　番茄红素是决定番茄外观品质和营养品质的重要因素,是加工番茄品种改良过程中最受重视的经济性状。在番茄果实成熟过程中,大量的叶绿素逐渐转变为番茄红素和其他类胡萝卜素(如胡萝卜素、叶黄素等)。番茄红素在类胡萝卜素中所占的比例既与番茄果实的成熟度有关。色差计是根据各种类胡萝卜素的光吸收特性而设计的,利用该色差计测得的L,a,b值成为许多实验室估测番茄样品中番茄红素含量的依据,并被直接用来进行QTL定位。但这些读数是否能够灵敏地检测不同基因型间番茄红素含量的真实差异,迄今没有见到相关的报道。为了确定色差计在番茄优质育种中的应用价值,本研究选择了一批番茄红素含量差异较大的基因型,对番茄红素快速测定方法的有效性进行了检验。

　　色差计携带方便,操作简便,具有数据贮存和保持样品原有特性的功能,所以,被国内外的许多实验室用来测定番茄果实和番茄酱中的番茄红素含量。Airsa等人根据不同的成熟度把番茄分成绿熟、黄熟、橘红、淡红、红、大红、软红7个时期,以这7个时期的番茄果实为材料,研究了色差计的读数值与番茄红素含量的关系,认为番茄红素含量和a,/ab值呈极显著的线性回归关系,但最明显的线性区间实际上在黄熟到红熟期之间,红熟到软红的3个点差异并不明显。本研究全部以完全成熟(即大红期)的果实为材料,研究色差计的读数值与番茄红素含量的关系,发现完整果实的色差计读数值与番茄红素含量没有明显的相关趋势,1L,la,lb呈随机分布;但以含自由水的番茄浆和不含自由水的番茄酱为材料时,色差计的读数值L和b与番茄红素含量呈现出明显的负相关趋势,a则呈正相关趋势,相对而言,L和b的分布比较集中,a值的分布离散性较大;从绝对值来看,多数基因型的lL>u>3L,lb>2b>3b,惟独a的次序是1a>3a>2a。果实和番茄浆的差别主要表现在光源和均质性2个方面,以果实为材料时,CR-400型色差计既测定了仪器内部脉冲氨气灯的反射光,同时也可能测定了果实周围散射光的反射光,所以读数值偏高,稳定性也较差,同一果实因为受光面不同,番茄红素的分布也不同,于是读数值表现出较大的随机误差;与果实不同的是,果酱在样品盒中测定时能够排除环境中散射光的干扰,经过粉碎搅拌后均质性也比较好,所以读数值的稳定性较好,随机误差较小。由此可见,用色差计测定果实的番茄红素含量,不能反映客观事实,没有参考价值。

　　色差计的读数值转换成a/b后,与番茄红素含量的线性相关系数得到了提高,这与Aiars川等人的结果相同。但前人定义的色光值与番茄红素含量并没有显著的相关性。根据3种读数值变化趋势,我们设计另外2种转换也与番茄红素含量表现出明显的线性相关,其中(a3b/3十a/33L)与番茄红素含量的相关系数最大。从实测值来看,3a呈随机分布,番茄红素含量最高的基因型,其果酱的a值并不高,但b值和L值都很低,所以,果实成熟后期,b值和L值下降得越快,意味着番茄红素积累的越多。

　　果浆和离心后的果酱唯一的区别就是自由水的含量。多数基因型的21>3L,2b>3b,但2a<3a,这种变化显然是由自由水含量引起的,自由水越少,L和b似乎越稳定。所以,a3/b3和(a3/b3+a3/U)与番茄红素含量的线性相关程度明显地高于2a/2b和(2a/bZ十aZ/砚)。为了确定自由水的影响力,我们以58个样品的自由水含量为依据,把它们分成3组,结果在自由水含量适中(17.n%一67.02%)的基因型中,它们的色差计读数及其转换值与番茄红素含量都呈显著的线性相关,特别是(a3/3b+3a/31)与番茄红素含量的相关系数达到了0.880”。此时建立的线性回归方程yl二7.707470+4.917062(a3儿3+a3/L3一3.539115),能够比较准确地根据色差计的读数值估测果实中番茄红素的含量,这对于以提高番茄红素含量为主要目标的优质育种具有重要意义,育种家可以通过色差计来初选高番茄红素的优良基因型。