金瓜種質資源加工性狀主成分與聚類分析

邱　源　朱忠南

摘要：通過對53份金瓜種質資源加工性狀的相關性、主成分和聚類分析，擬為加工型金瓜品種選育提供參考。試驗結果表明，金瓜瓜絲色澤與瓜皮色澤具有非常高的相關性，以CM005為代表的第2類6份資源，在瓜絲脆度、色澤、成絲率等方面均表現出較好的加工性狀，是加工型金瓜新品種選育的核心資源。

關鍵詞：金瓜；種質資源；加工性狀；聚類分析

金瓜(Cucubitapepo L.vat.medullosa Alef)又名金絲瓜、攪瓜、茭瓜等，為葫蘆科南瓜屬美洲南瓜中果肉經攪拌呈絲狀的一個變種，一年生草本植物。金瓜以食用老熟瓜為主，成熟瓜皮金黃色，故名金瓜。又因其瓜肉經攪拌自然形成晶瑩透明的金黃色細絲而稱為“金絲瓜”。金瓜瓜絲味形似海蜇，因此又有“植物海蜇”、“素海蜇”的美稱。金瓜在歐美地區及東南亞地區(印度、日本等國)雖然均有栽培，但面積非常小，有些地區只作為一個稀有品種保存。在我國的湖北、安徽、山東、河南等地都有金瓜種植，但生產規模不大。據不完全統計，我國現有金瓜種植面積3000hm²左右。年總產量約10萬t；上海市崇明島金瓜栽培歷史悠久，年種植面積1500hm²左右，是我國最大的金瓜生產基地。

金瓜以食用老熟瓜的瓜絲為主，瓜絲中富含豐富的營養物質，但這些物質隨著金瓜貯藏時間的延長不斷變化，影響了金瓜絲的色、香、味及營養價值。近年來隨著農產品加工業的迅速發展，金瓜絲加工已逐步成為延長金瓜上市期、保持金瓜絲品質的重要舉措。筆者對金瓜加工性狀進行了多年研究，初步掌握了各種加工性狀之間的關系。并以加工性狀為分類依據，對現有的53份種質資源進行了主成分和聚類分析。

1材料與方法

1.1種質資源

從崇明島及國內外先后收集到金瓜品種資源53份，其中崇明本地地方品種41份：1～41：安徽省資源6份：42～47；江西省資源1份：50；臺灣地區資源3份：48、49、51；日本資源2份：52、53。詳見表1。

1.2試驗設計

試驗于2007—2008年在上海市崇明特種蔬菜研發中心試驗基地大棚內進行。每個品種為1個處理小區，隨機排列，每個小區栽植20株，3次重復，統一農事操作，每株選留1個健壯果實。成熟后每個小區挑選3個具代表性的金瓜作為加工性狀調查。重點調查單果質量、果形指數、瓜皮色澤、果肉厚度、瓜絲粗度、成絲率、瓜絲色澤、脆度等8個金瓜加工性狀指標。

1.3統計方法與數據處理

數據處理采用SAS9.1數據處理系統軟件，根據金瓜加工性狀間相關系數計算特征根、特征向量，分析主成分因子，采用CLUSTER過程對金瓜加工性狀數據集進行系統聚類。

2結果與分析

2.1金瓜加工性狀相關性分析

對53份金瓜種質資源加工性狀調查結果(表1)表明，金瓜的脆度與單果質量、成絲率與單果質量之間呈負相關，其余各加工性狀之間均呈正相關，其中瓜皮色澤與瓜絲色澤具有非常高度的相關性，成絲率與果形指數、瓜絲粗度與單果質量之間都具有高度相關，果肉厚度與單果質量、果肉厚度與瓜絲粗度、瓜皮色澤與果肉厚度、成絲率與脆度之間都具有中等相關，詳見表2。

2.2金瓜加工性狀主成分分析

由表3可知，在8個特征根中，前4個的累積貢獻率已達到85.59％，說明8個加工性狀的絕大部分相關信息可由前4個主成分來概括。選取特征值大于0.7的前4個主成分的特征根及特征向量列于表3。

在第1主成分的特征向量中，瓜絲色澤值最大，其次是瓜皮色澤、果肉厚度，說明瓜絲色澤對第1主成分的貢獻最大，其次是果肉厚度，因此把第1主成分稱為瓜絲色澤因子。第1主成分值增大，可以使瓜絲色澤、瓜皮色澤變深，單果質量、果肉厚度增加。果形指數增大，瓜絲增粗，成絲率、脆度增加。

在第2主成分的特征向量中，單果質量值最大，其次為瓜絲粗度、成絲率(為較大負值)，表明單果質量對第2主成分的貢獻最大，故把第2主成分稱為單果質量因子。第2主成分值增大，可以使單果質量增加，瓜絲增粗，果肉增厚，果形指數、成絲率降低，脆度降低，瓜絲色澤、瓜皮色澤稍微變淡。

在第3主成分中。以瓜皮色澤貢獻最大(為較大負值)，其次為果形指數、成絲率、瓜絲色澤(為負值)，故把第3主成分稱為瓜皮色澤因子。第3主成分值增大時，可使瓜皮色澤變淡，果形指數增大，瓜絲色澤變淡，成絲率增大，瓜絲增粗，果肉增厚，單果質量和脆度變化不大。

在第4主成分中，以脆度貢獻最大，其次為果形指數(為負值)，因此把第4主成分稱為脆度因子。第4主成分值增大時，脆度增加，果形指數變小，瓜，絲增粗，瓜皮色澤、瓜絲色澤變淡，單果質量、果肉厚度變化不明顯。

2.3聚類分析

根據金瓜加工性狀及與加工性狀相關性的農藝性狀，如單果質量、果形指數、成絲率、瓜絲粗度、色澤、脆度等指標進行測定，將53份種質資源考查數據進行聚類分析。結果表明：在歐氏距離0.1處，53份資源被分成3大類群。第1類包括33份材料(1，39，4，14，26，12，27，2，36，40，17，42，6，16，34，29，22，23，41，43，37，4J4，3，7，21，32，13，28，38，35，50，33，49號)，這1組各項性狀表現較為均衡，綜合性狀中等。第2類包括6份材料(5，52，25，18，48，53號)，其特點是各種加工性狀都較好，綜合性狀良好，特別是5、25、52、48號種質資源成絲率、脆度、色澤等加工性狀表現較好，可作為加工型品種選育核心優質種質資源。第3類包括14份材料(8，10，31，9，24，30，45，11，46，47，5l，15，19，20號)，這1組的特點是加工性狀數值較低，綜合性狀一般。詳見圖1。

3討論

金瓜的果肉層是由圓形或多面形的瓜絲鑲嵌排列環繞而成，每縷瓜絲是由中央維管束及周圍3.5層薄壁細胞組成，薄壁細胞高度液泡化，瓜絲間有較狹小的細胞將瓜絲分隔，通常用蒸煮、冷凍、鹽漬3種方法將瓜絲分離。金瓜品質主要由果實外觀和瓜絲性狀兩個方面決定。果實外觀主要是果形、單果質量和瓜皮顏色。果形為圓筒形至橢圓形，單果質量在2kg以上，瓜皮顏色為黃白、淺黃、橙黃、黃、金黃色。瓜絲性狀主要包括成絲率、果肉厚度、瓜絲色澤、脆度和瓜絲粗度。金瓜絲以涼拌食用為主，因此瓜絲的顏色、脆度、粗細是決定瓜絲品質的重要因子。成絲率、果肉厚度、單果質量是決定金瓜絲加工業市場化應用的重要因子。本文僅對各種加工性狀進行了統一分析，針對決定應用前景、瓜絲品質的系統性分析有待于進一步研究。

4結論

金瓜絲色澤與瓜皮色澤具有很高的相關性，成絲率與果形指數、瓜絲粗度與單果質量之間都具有高度相關，這可對選育金黃瓜絲、高產、高成絲率等金瓜新品種提供借鑒。包括5和53號在內的6份種質資源，其特點是各種加工性狀都較好，綜合性狀良好，成絲率、脆度、色澤等加工性狀表現較好，可作為加工型品種選育的核心優質種質資源。