基于采后生理评价与X射线计算机断层扫描技术的Picota甜樱桃新品种选育研究

为解决Picota型甜樱桃果实大小与采后性能难以兼顾的问题，西班牙CICYTEX研究团队通过20个基因型的表型筛选，结合MAP（Modified Atmosphere Packaging）贮藏评估和首次应用于樱桃的X-ray CT（X-ray Computed Tomography）技术，成功选育出4个符合果实重量≥9.0 g、果柄脱离力≤7.5 N标准的新品种（'L 12-3'等），其中'L 12-3'表现出最优的采后稳定性（乙烯产量16.6 μg·kg-1 ·h-1 ，损伤率5.3%），X-ray CT揭示了内果皮体积与亚果柄区（SPA）形态的基因型差异，为樱桃育种提供了非破坏性表型分析新方法。

　　

甜樱桃作为蔷薇科高价值果树，其Picota类型因无果柄采收的传统工艺和独特风味备受市场青睐，但长期面临果实偏小（传统品种仅6.7-8.3 g）、内果皮过大、采后易损伤等瓶颈。更棘手的是，消费者偏好与种植效益的矛盾日益突出——市场追求大果型，而Picota品种的农艺特性又要求果柄易脱离（Pedicel-Fruit Retention Force, PFRF≤7.5 N），这种性状间的负相关使得育种改良举步维艰。西班牙农业研究机构CICYTEX自2006年启动育种计划，通过杂交传统Picota品种（如'Ambrunés'）与国际栽培种（如'Utah Giant'），试图打破这一僵局。

为系统评估新品种潜力，研究人员采用多维度研究策略：首先从1828株实生苗中初筛20个基因型，基于果实重量和PFRF阈值（≥9.0 g，≤7.5 N）锁定4个候选品种；随后通过气调包装（MAP，0 °C，95% RH）开展为期两个月的采后生理监测，测定呼吸速率（CO₂
mg·kg^-1
·h^-1
）、乙烯产量（μg·kg^-1
·h^-1
）等指标；创新性应用X射线计算机断层扫描（X-ray CT，18 μm分辨率）量化内果皮体积与亚果柄区（Subpeduncular Area, SPA）三维形态。所有数据经SPSS进行方差分析和Pearson相关性检验。

关键结果揭示三大突破

1. 性状协同突破：'L 14-17'以10.13 g果实重量和5.23 N PFRF实现大果与易脱柄的完美平衡，其果重显著超越亲本'Ambrunés'（8.30 g），而PFRF与'Utah Giant'（4.22 N）相当。X-ray CT显示其内果皮体积（229.4 mm³
   ）较'Ambrunés'（346.7 mm³
   ）缩减34%，证实育种目标达成。

2. 采后性能分化：MAP贮藏下，'L 12-3'表现最为稳定：呼吸速率（77.3 mg CO₂
   ·kg^-1
   ·h^-1
   ）仅为'Utah Giant'的58%，乙烯产量（16.6 μg·kg^-1
   ·h^-1
   ）不足其他新品种的1/4，损伤率（5.3%）显著低于'L 35-72'（21.6%）。相关性分析显示乙烯与果实损伤高度相关（r=0.914, p<0.001），提示乙烯可作为损伤预警指标。

3. 解剖结构创新发现：X-ray CT首次在甜樱桃中可视化SPA——这个位于果柄基部的锥形结构在'Ambrunés'中呈现宽阔均匀分布，而'L 14-16'则表现为狭窄锥形。研究推测SPA形态差异可能影响采后密封性：完整SPA（如'Ambrunés'）或能减少水分流失和微生物侵入，这为解释品种间耐贮性差异提供新视角。

讨论与行业意义
该研究首次将X-ray CT技术引入樱桃育种，实现内果皮与SPA的微米级三维量化，突破传统二维解剖的局限。选育的'L 12-3'兼具低乙烯敏感性和高酸保留（TA 0.79% malic acid），适合长距离冷链运输；而'L 14-17'的小内果皮特性更契合鲜食市场需求。值得注意的是，SPA形态与PFRF的关联性为未来分子设计育种指明方向——通过调控SPA发育相关基因，可能实现采后性能的精准改良。

这项发表于《Postharvest Biology and Technology》的成果，不仅为Picota樱桃产业升级提供4个商业化候选品种，更开创了果树育种中"生理-解剖-分子"多组学整合的新范式。其技术路线尤其适用于其他需平衡机械采收与鲜食品质的果树物种，如蓝莓、橄榄等，具有广阔的推广应用前景。