50份中國櫻桃品種資源的果實質地品質評價

馬藍 陳隆隆 馬艷 田泰 劉針杉 周荊婷 涂紅霞 王旨意 王浩 陳清 王小蓉 王燕

關鍵詞： 中國櫻桃；果實質地；質地多面分析法；相關性分析；主成分分析

中圖分類號： S662.5?? 文獻標識碼： A?? 文章編號： 1000-4440（2023）07-1613-04

Evaluation of fruit texture of 50 Chinese cherry [Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don] germplasm resources

MA Lan1，2， CHEN Long-long1， MA Yan1，2， TIAN Tai1，2， LIU Zhen-shan1，2， ZHOU Jing-ting1，2， TU Hong-xia1，2， WANG Zhi-yi1，2， WANG Hao1，2， CHEN Qing1， WANG Xiao-rong1，2， WANG Yan1，2

（1.College of Horticulture， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China;2.Institute of Pomology and Olericulture， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China）

Key words： ?Chinese cherry [Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don];fruit texture;texture profile analysis;correlation analysis;principal component analysis

中國櫻桃[Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don]，俗稱櫻桃、小櫻桃，為薔薇科（Rosaceae）李亞科（Prunoideae）櫻屬（Cerasus Mill.）植物，是起源于中國的特色核果類果樹，已有3 000余年的栽培歷史[1]。中國櫻桃具有早花早熟習性和高觀賞價值，果實風味濃郁，兼具營養和保健價值，素有“果中珍品”和“春果第一枝”的美譽[2]。此外，中國櫻桃適應性廣，抗逆性強，能夠適應多種環境和氣候條件，在當前的鄉村振興和都市現代農業發展中具有重要地位和作用[3-4]。

果實質地是衡量果實品質的重要指標之一[5-6]，與貯藏、運輸和加工等密切相關[7]。果蔬組織狀態特性的評價方法包括對果實質地品質的人工感官評價和儀器分析檢測。相較于感官評價，使用儀器分析果實質構具有更高的精確度、靈敏度和客觀性[8-9]。質構儀檢測是目前應用較多的質地評價方法，測試模式包括質地多面分析法（TPA）、穿刺、剪切和壓縮等，在水果和蔬菜領域較多采用TPA和穿刺2種方法。其中，TPA法是通過機械模擬人類口腔咀嚼運動，對測試樣品進行2次壓縮，借助力學測定樣品的硬度、黏附性、內聚性、彈性、咀嚼性、脆性等[10-12]與質地相關的參數。這種方法能更客觀準確地反映果實的質地品質特征[13-15]。

近年來，中國櫻桃的市場需求日益擴大，種植面積和產量不斷增加。但中國櫻桃果實果皮較薄，不耐儲運，已成為當前制約其產業規模發展的瓶頸之一。目前，關于中國櫻桃果實質地品質評價的研究報道較少。因此，評價分析中國櫻桃果實質地品質，對于耐貯運中國櫻桃新品種的選育以及果品運輸貯存具有重要意義。本研究擬通過物性分析儀測定50份中國櫻桃品種資源成熟果實的質地品質，對果實質地參數進行相關性和主成分分析，旨在為高品質中國櫻桃品種選育及采后貯運等提供參考依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本研究試驗材料包括33份中國櫻桃代表性地方種質和17份中國櫻桃雜種種質（表1）[16]，栽植在四川農業大學現代農業研發基地（成都）的簡易避雨大棚內，各株系均已穩定結果3～5年。其間進行常規水肥管理，無疏花、疏果或套袋等處理措施。

1.2 試驗方法

于2021年4月，采集樹冠外圍成熟度一致的中國櫻桃果實進行質地品質測定，每個單株至少采集10個果實。TPA試驗參考楊玲等[17]的方法，采用TMS-Pilot物性分析儀P/50探頭（直徑50 mm）在中國櫻桃果實的縫合線部位進行TPA試驗。測試參數如下：測試速度50 mm/min，果實受壓形變量25%，2次壓縮停頓時間5 s，觸發力0.375 g。由質地特征曲線獲得中國櫻桃果實質地參數。

1.3 數據分析

采用Microsoft Excel 2017、GraphPad Prism 6.0進行數據統計及作圖，使用SPSS 22.0軟件進行差異顯著性分析、相關性分析、主成分分析及聚類分析。試驗數據采用3次重復的平均值和標準誤差表示。

2 結果與分析

2.1 中國櫻桃果實質地參數

6個果實質地參數在中國櫻桃種質間差異較大，變異系數范圍為19.50%～70.61%，其中咀嚼性的變異系數最大（70.61%），內聚性的變異系數最小（19.50%）。

硬度反映中國櫻桃果實在受外力作用下發生形變所需要的屈服力大小。中國櫻桃果實硬度為1.41～9.80 N，平均值為3.80 N，變異系數為43.91%。其中HF和雜種種質HP1403、NH554、HP445和HP155的果實硬度均大于5.50 N，以NH554最大（9.80 N）；LiY5、YJ、ZeZ9、TH2、355和LaY5 6份種質的果實硬度均小于2.00 N，LiY5最小（1.41 N）。

黏附性反映咀嚼果肉時口腔克服果肉表面吸引力所需的能量。中國櫻桃果實的黏附性為0.082 9～0.202 1 MJ，平均值為0.130 0 MJ，變異系數為23.12%。其中HC、YJ、355、391的果實黏附性均大于0.180 0 MJ，以391黏附性最大（0.202 1 MJ）；HP390、HP155、NH554、HP445、HP1403的果實黏附性均小于0.100 0 MJ，HP1403黏附性最小（0.082 9 MJ）。

內聚性反映果實保持完整性的能力，指當果實為抵抗擠壓（咀嚼）破壞自身完整性而表現出的內部凝聚力。中國櫻桃果實內聚性為0.18～0.40 Ratio（比率），平均值為0.30 Ratio，變異系數為19.50%，以HYHZZ的內聚性最大（0.40 Ratio），XC2的內聚性最小（0.18 Ratio）。

彈性是果實經第1次壓縮變形，去除外力后所能恢復原有完整性的能力。中國櫻桃果實彈性為0.60～2.43 mm，平均值1.73 mm，變異系數為27.19%。其中HF、BJ4以及雜種種質NH567和NH968的彈性均大于2.30 mm，以HN968的彈性最大（2.43 mm）；LiY5、XC2、ZeZ9的彈性均小于1.00 mm，XC2、ZeZ9的彈性最小（0.60 mm）。

咀嚼性反映果實對擠壓（咀嚼）的持續耐性，是牙齒將果實咀嚼成吞咽狀態時所需要的能量。中國櫻桃果實咀嚼性為0.29～4.49 MJ，平均值1.97 MJ，變異系數為70.61%。其中HF和雜種種質NH554、HP155、NH567和HN917的咀嚼性均大于4.00 MJ；NH554的咀嚼性最大（4.49 MJ）。LiY5、ZeZ9、XC2和TH2的咀嚼性均小于0.500 MJ，XC2的咀嚼性最小（0.29 MJ）。

膠著性反映果實的黏性。中國櫻桃果實膠著性為0.29～2.36 N，平均值為1.12 N，變異系數為46.67%。其中NH554、HP155的膠著性均大于2.00 N，NH554最大（2.36 N）；TH2、LiY5、ZeZ9、XC2的膠著性均小于0.50 N，XC2最小（0.29 N）。

2.2 質地參數相關性分析

對50份中國櫻桃果實的質地參數進行相關性分析，結果表明，果實硬度與膠著性、咀嚼性和彈性呈極顯著正相關（相關系數為0.901、0.798、0.564），與黏附性和內聚性呈負相關。果實咀嚼性與膠著性和彈性呈極顯著正相關（相關系數為0.920、0.791），與內聚性呈顯著正相關，與黏附性呈極顯著負相關。果實黏附性與內聚性呈顯著正相關，與膠著性和彈性呈負相關。果實內聚性與彈性呈極顯著正相關（相關系數為0.602），果實彈性與膠著性呈極顯著正相關（相關系數為0.802）。結果表明，50份中國櫻桃的6個質地參數中，大部分參數之間存在極顯著或顯著相關性，表明果實質地是一種綜合性狀的表現。

2.3 質地參數主成分分析

對50份中國櫻桃品種資源的6個果實質地參數的主成分分析結果顯示，提取特征值大于1的2個主成分，其累計方差貢獻率為89.02%，包含6個指標的絕大部分信息。第1主成分的特征值為3.78，方差貢獻率為62.95%，在其特征向量中，絕對值較高的參數有膠著性、咀嚼性、硬度和彈性，此類參數與果實對外力的承受度有關。第2主成分特征值為1.56，方差貢獻率為26.07%，在其特征向量中，絕對值較高的參數為內聚性和黏附性，此類參數與果實口感有關，可稱為口感因子。

將主要質地參數原始數據標準化后，計算2個主成分的得分，得出不同中國櫻桃種質的綜合評價指數，50份中國櫻桃種質質地綜合品質排名前10的依次為HYHZZ、HN917、NH567、HN968、HF、BJ4、NH554、HP155、NH702、HP445。

2.4 聚類分析

對50份中國櫻桃6個果實質地參數進行Ward聚類分析，在歐式距離為5時，將50份中國櫻桃品種資源聚為3類。第Ⅰ類包括20份種質，其中貴州5份（AS1、BJ2、BJ3、BJ4、BJ7），四川3份（HF、HYHZZ、JY4），山東1份（LiY3），云南1份（ZT2），雜種種質10份（NH554、HP155、NH702、NH567、HN968、HN917、HP325、HN880、NH597、HP445）。第Ⅱ類包括11份種質，其中云南3份（ES1、YX6、ZT1），貴州2份（BJ6、ZY3），四川2份（PZB、YJ），河南1份（391），雜種種質3份（HP1403、NH609、HP90）。第Ⅲ類包括19份種質，其中四川4份（HC、XC1、XC2、XC4），云南3份（YL2、FM2、MZ3），山東3份（ZaZ8、LaY2、LiY5），河南3份（LuY4、ZeZ9、355），安徽1份（TH2），貴州1份（PD3），雜種種質4份（HP1371、HP390、NH548、HP299）。其中，第Ⅰ類種質的綜合評價指數較高，果實硬度較高。

3 討論

物性分析儀測試通過模擬人的口腔咀嚼運動，利用力學方法測定果實質地，能夠全面反映果實硬度、彈性、咀嚼性等質地特征，對明確果實質地特征具有重要的基礎意義。國內外已將質地多面分析法應用于香蕉、桃、甜櫻桃、葡萄等果樹的質地品質研究[18-21]，但關于中國櫻桃果實質地特性的研究尚未見報道。本研究發現，不同來源的中國櫻桃果實TPA質地參數存在明顯差異，變異系數為19.50%～70.61%。

中國櫻桃皮薄汁豐，采后極易發生失水、軟化、腐爛等現象，不易貯運。果實硬度是判斷果實成熟度的重要指標，也是影響果實貯藏、運輸的重要因素。在33份中國櫻桃地方種質資源中，HF果實硬度最大，顯著高于其他絕大部分種質，其彈性、咀嚼性也最佳，顯著高于平均值。17份中國櫻桃雜種后代中，有4份雜種果實的硬度顯著高于其親本HF，表明以其為親本進行雜交，可以獲得硬度更高的雜種后代。基于主成分分析的綜合評價指數和聚類分析也證實了這一結果。因此，雜交育種能夠作為改良中國櫻桃果實質地的有效途徑，但果實質地在雜種后代中的遺傳規律尚需要進一步研究。

研究發現，果實質地參數間存在較高的相關性[22-26]。中國櫻桃果實硬度、咀嚼性均與膠著性呈極顯著正相關（P＜0.01），這與獼猴桃[25]、蘋果[17]、梨[26]、藍莓[27]的果實質地相關性研究結果基本一致。因此，果實硬度、咀嚼性和膠著性能夠作為評價中國櫻桃質地的重要參數。內聚性與彈性呈極顯著正相關，表明它們與果肉的致密度、組織細胞間結合力的大小有關。黏附性與內聚性呈極顯著正相關，與硬度、膠著性、咀嚼性呈極顯著負相關，說明黏附性與內聚性可以反映不同中國櫻桃果實質地品質的差異。

本研究利用主成分分析法，從50份中國櫻桃的6個質地參數中提取了2個主成分，包含89.02%的信息，其中果實硬度、咀嚼性、膠著性能夠作為中國櫻桃果實質地品質評價的重要指標，與藍莓果實質地的研究結果[27]基本一致。基于此，本研究篩選出果實質地品質優良的中國櫻桃種質（HYHZZ、HN917、NH567、HN968、HF、BJ4、NH554、HP155、NH702、HP445），為后續中國櫻桃質地品質改良和耐儲運新品種選育提供了種質基礎。

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（責任編輯：陳海霞）