軟核山楂雜交后代果實品質綜合評價?

摘 要：以“山東大綿球”與“新賓軟籽”雜交 F1代（151株）混交獲得的F2代群體中10個性狀較好的軟核山楂株系為研究對象，測定其果實外觀性狀、內在品質、營養品質共19個指標，分析各株系的品質性狀差異性，并運用主成分分析進行綜合評價。結果表明：19個果實品質性狀均有顯著性差異，部分性狀表現較好，單果重最高達5.27 g（株系18-27，下同），果皮顏色主要為鮮紅色，可食率最高達90.96%（17-17），維生素C含量最高達965.2 mg/kg（16-35）。通過主成分分析提取出了6個主成分，累計貢獻率達93.695%，其中第一主成分（27.76%）和第二主成分（25.29%）累計貢獻率最高，主要包括可溶性糖、果實顏色、果實硬度、含水量等指標。綜合評分較高的是20-9、15-38和25-37這3個株系，均可作為優良軟核山楂種質資源加以利用。

關鍵詞：軟核山楂；果實品質；主成分分析；綜合評價

中圖分類號：S661.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）04-0076-06

Abstract：Ten soft-endorcarp hawthorn strains with good traits in the F2-generation population obtained from the F1 cross population （151 plants） of \"Shandong Damianqiu\"×\"Xinbin Soft Seed\" were used as research objects. A total of 19 indices of fruit appearance， intrinsic quality and nutritional quality were measured to analyze the differences in quality traits among the strains， and a comprehensive evaluation was conducted using principal component analysis. The results showed that there were significant differences in the 19 fruit quality traits， and some of the traits performed better; the highest weight per fruit reached 5.27 g （strain 18-27）， the skin color was mainly bright red， the highest edible rate reached 90.96% （strain 17-17）， and the highest vitamin C content was 965.2 mg/kg" （strain 16-35）. Six principal components were extracted by principal component analysis， with a cumulative contribution of 93.695%." Among them， the first and second principal components， including soluble sugar， fruit color， fruit hardness， and water content， had two highest cumulative contribution rates， reaching 27.76% and 25.29%， respectively. Three strains with high overall scores were strains 20-9， 15-38， and 25-37， all of which can be utilized as excellent soft-endorcarp hawthorn germplasm resources.

Key words： soft-endorcarp hawthorn; fruit quality; principal component analysis; comprehensive evaluation

山楂（Crataegus pinnatifida Bunge）系薔薇科山楂屬落葉灌木或小喬木[1]，是一種經濟型果樹，果實兼具食用、藥用價值，富含營養物質和人體所需的微量元素以及生物活性物質。用其制成的山楂糕、山楂汁、山楂片等食品深受消費者喜愛。山楂中的生物活性物質對人體具有抗氧化、抗癌防癌、促進腸道消化、降血脂血壓等保健功能[2]。軟核山楂是山楂在自然界中的一類變種[3]，其果實外表紅艷有光澤，果肉硬度適中，酸甜適口，鮮食率遠遠高于普通山楂，幾乎全果可食。與市面上普通山楂一樣，軟核山楂同樣富含對人體有益的營養物質，尤其是維生素C含量遠高于一般山楂及一些大宗類水果[4-5]。但與普通山楂的不同在于其單果重太低，僅為1.8 g左右，這也是軟核山楂在其育種工作中亟需突破的難關，而在前人對軟核山楂的研究中對提高其單果重的處理方法鮮有報道。針對上述現狀，筆者以軟核山楂雜交F2代中10個性狀較好的株系為材料，對其果實品質進行測定和分析，意在選出果實品質性狀良好的株系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為“山東大綿球”與“新賓軟籽”雜交 F1代（151株）混交獲得的F2代群體約1 200株，種植于河北省秦皇島市昌黎縣。其中軟核山楂約255株，經過表型性狀篩選得到18-27、20-9、12-17、15-38、20-20、25-37、16-35、25-42、22-22、17-17共10個軟核山楂株系，對其果實品質進行性狀測定與分析，再作出綜合評價。

1.2 試驗方法

對10個軟核山楂株系果實的品質進行測定。單果重使用電子天平稱量，縱徑和橫徑使用游標卡尺測定，果形指數為縱徑與橫徑的比值[6]，果實顏色（果皮、果肉）使用色彩色差儀測定[7]，果實硬度（帶皮、去皮）使用硬度計進行測定，可食率為果肉重量與果實重量的比值，含水量=1－（果肉干重/果肉鮮重）×100%，可溶性糖采用蒽酮比色法[8]測定，可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法[9]測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍法[10]測定，可溶性固形物采用手持折光儀法[10]測定，維生素C采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[11]測定。

1.3 數據分析

采用Excel軟件對試驗數據進行整理，采用DPS軟件對試驗數據進行差異顯著性分析，采用SPSS軟件進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同株系果實外觀性狀差異分析

由表1可知，10個不同株系中，各株系果實單果重在3.83～5.27 g，差異顯著；其中，單果重最重的是18-27，平均單果重5.27 g，顯著高于其他株系；隨后是20-9、12-17、15-38、20-20、25-37，平均單果重在4.53～4.82 g，這5個株系之間無顯著性差異。15-38的果實縱徑最大，為21.78 mm，顯著大于其他株系；其次是25-37，為20.01 mm；除這2個株系外，其他株系的果實縱徑均低于20 mm；12-17的果實縱徑最小，隨后是20-20、22-22，這3個株系間差異不顯著。18-27的果實橫徑最大，其次為20-20，這2個株系間差異不顯著，但均顯著高于其他株系；22-22的果實橫徑最小。15-38的果形指數顯著高于其他株系，為1.06；18-27、12-17、20-20的果形指數較小，三者之間有顯著差異，且都顯著小于其他株系。

2.2 不同株系果實顏色差異分析

由表2可知，10個株系的果皮色差[L*（亮度值）、a*（紅色飽和度）、b*（黃色飽和度）]和果肉色差（L*、a*、b*）均有顯著差異。10個株系的果皮色差L*值為35.88～72.96，其中以25-42的最高，極顯著高于其他株系；隨后是20-9、12-17，顯著高于除25-42以外的其他株系；以16-35的果皮色差L*值最低，顯著低于除16-35以外的其他株系。10個株系的果皮色差a*值為12.91～45.51，以22-22、15-38、25-37、20-20、17-17、16-35的a*值較高，在41以上，且這幾個株系之間無顯著差異；隨后是18-27，為38.00，與除22-22、20-20、17-17之外的其他株系有顯著差異；25-42的果皮色差a*值最低，僅12.91。10個株系的果皮色差b*值以20-9的最高，為40.75，以18-27的最低，僅20.83。從外觀顏色來看，25-42的果皮為土黃色，12-17的果皮為橙黃色，20-9和22-22的果皮為橙紅色，18-27的果皮為深紅色，其他品種果皮均為鮮紅色。

10個株系的果肉顏色除20-9、15-38、17-17之外，其余株系均為黃白，這3個株系的果肉色差L*值為82.52～84.19，高于除25-42之外的其他株系，而這3者之間無顯著差異；而15-38與17-17的果肉色差a*值及b*值之間均無顯著差異，且均顯著高于20-9的果肉色差a*值及b*值。

2.3 不同株系果實內在品質差異分析

由表3可知，25-37、22-22帶皮硬度顯著高于除20-9外的其他株系，有更好的儲藏性；隨后是20-9和12-17，帶皮硬度中等，二者之間無顯著差異；第三梯隊是15-38、17-17、16-35和20-20；以25-42帶皮硬度最低。各株系去皮硬度最高的是25-37，顯著高于除22-22以外的其他株系；隨后是22-22、20-9和12-17，三者之間無顯著差異；第三梯隊是15-38、17-17、16-35、20-20和18-27，這5個株系的去皮硬度接近，無顯著差異；以25-42的去皮硬度最低，顯著低于25-37、22-22、20-9、12-17和17-17。10個株系可食率差異較大，17-17的可食率最高，達90.96%，顯著高于其他株系；22-22、16-35、20-20和25-42的可食率較低且較接近，均≤78.53%。10個株系間以20-20、18-27和25-42的含水量較高，均高于80%，這3個株系間差異不顯著，但與其他株系均有顯著性差異；其他株系含水量在70%～80%之間，無顯著性差異。

2.4 不同株系果實營養品質差異分析

由表4可知，這10個軟核山楂株系果實的5個營養指標均有顯著差異。各參試株系的可溶性糖含量為7.02%～15.09%，其中以17-17的可溶性糖含量最高，與其他株系有顯著差異；而20-20、16-35、18-27和25-42的可溶性糖含量較低，這4個株系間無顯著差異。各參試株系的可滴定酸含量為2.08%～3.71%，以15-38的可滴定酸含量最高，與除16-35、18-27、25-42外的其他株系有顯著差異；以25-37的可滴定酸含量最低，顯著低于其他株系。各株系中以20-9的可溶性蛋白含量最高，為7.97 mg/g；隨后是25-37、25-42、12-17、17-17、20-20和18-27，這6個株系的可溶性蛋白含量無顯著差異；而22-22、15-38、16-35的可溶性蛋白含量較低，三者之間無顯著差異。參試株系中，可溶性固形物含量為12.63%～19.75%，以22-22的可溶性固形物含量最高，顯著高于除20-9、16-35、15-38、17-17外的其他株系；隨后是20-9和16-35，這2個株系的可溶性固形物含量相同，均為19.63%；以25-42的可溶性固形物含量最低，顯著低于其他株系。10個株系中，維生素C含量最高的是16-35，達965.2 mg/kg，含量最低的是12-17，僅300.6 mg/kg，二者相差2倍之多，差異極顯著。

2.5 10個株系果實主成分分析結果及綜合排名

根據主成分對應的特征值＞1且主成分累計貢獻率≥85%的原則，由表5、表6可知，前6個主成分的特征值均＞1，且累計方差貢獻率達93.695%，可以代表19個參試指標的大部分信息量。

第1主成分的貢獻率為27.759%，特征值為5.274，主要包括果皮色差a*、果肉色差b*、帶皮硬度、去皮硬度、含水量、可溶性糖等指標；第2主成分的貢獻率為25.290%，特征值為4.805，主要包括果皮色差L*、果皮色差b*、果肉色差L*、果肉色差a*等指標；第3主成分的貢獻率為16.367%，特征值為3.110，主要包括縱徑、果形指數、可滴定酸等指標；第4主成分的貢獻率為10.633%，特征值為2.020，主要包括單果重、橫徑、可溶性蛋白等指標；第5主成分的貢獻率為7.442%，特征值為1.414，主要包括可食率等指標；第6主成分的貢獻率為6.205%，特征值為1.179，主要包括可溶性固形物、維生素C等指標。

結合表5、表7以及歸一化處理的原始數據，經過計算可以得到10個軟核山楂株系的綜合得分F和綜合排名（見表8）。綜合得分越高，表示該株系果實綜合品質越好。測定結果表明，在這10個軟核山楂有5個株系的綜合得分F＜0，占比50%，且均排在后5名，其他株系排名由高到低依次為20-9＞15-38＞25-37＞17-17＞22-22 。

3 結論與討論

果實品質決定其商品性，直接影響消費者的感官評價。該研究通過對10個軟核山楂株系果實品質性狀進行差異顯著性分析和主成分分析，發現10個軟核山楂株系的外觀性狀都較優，果形碩大圓潤，顏色鮮艷有光澤，有良好的商品屬性。單果重最小的株系也接近于4.00 g，單果重最大的株系則達到了5.00 g以上，縱、橫徑主要集中于17.00～23.00 mm，果形為圓形果或長圓形果，果皮顏色主要以鮮紅為主，果肉顏色則偏黃白，而其中也有黃色系果皮的株系，這可用于軟核山楂雜交后代果皮顏色變異規律的研究。影響其鮮食口感的主要是果實硬度、可食率、含水量等，綜合來看，除了25-37、22-22、20-9外的其他株系果實硬度都不大，較適中。而可食率達到80%以上的株系占50%，最高的達到了90.96%。含水量整體看來差異不大，接近1/3的株系達到了80%以上。參試株系的營養品質都有顯著差異性，在一定范圍內波動，可溶性糖含量為7.02%～15.09%，可滴定酸含量為2.08%～3.71%，可溶性蛋白含量為2.26～7.97 mg/g，可溶性固形物含量為12.63%～19.75%，16-35的維生素C含量最高，為965.2 mg/kg，這與前人報道中的維生素C含量973 mg/kg極為接近。

如何在眾多水果中，提升山楂的競爭力，不僅要提升其外觀品質，也得注重其營養品質，這會直接影響消費者的購買意愿。通過主成分分析，將19個品質性狀統一處理，最終提取出了6個主成分，累計貢獻率達93.695%，第一主成分累計貢獻率最高，可以從果實顏色、口感、含糖量等方面代表參試株系的整體品質性狀，這也與消費者的感官選擇與實際需求相接近。然后通過計算得出總排名，篩選出20-9、15-38、25-37這 3個最優株系。

在實際應用中，當指標數量眾多時，人們往往會考慮主成分分析的應用。主成分分析是一種多變量統計方法，它利用降維思想將多個指標轉化為綜合指標，損失的信息很少[12]。主成分分析方法已廣泛應用于生態環境、自然災害、社會科學、食品加工等方向，在果實品質綜合評價方面也有大部分報道。尹欣幸等[13]采用主成分分析方法對多個鮮食花生品種進行綜合評價，最終篩選出適宜海南本地環境的優良品種“四粒紅”“桂花黑1號”“桂花紅132”。郭琳琳等[14]采用主成分分析法為獼猴桃營養品質建立分級標準，結果表明這種方法適用于獼猴桃營養品質綜合評價。另外，榴蓮、小麥、玉米等應用主成分分析方法進行的研究也有多篇報道[15-20]。目前，山楂果實品質評價方法尚未統一，相關報道較少，主成分分析方法可作為今后山楂種質資源評價與篩選的一個重要參考。

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（責任編輯：張煥裕）