15个观赏海棠果实品质分析

王文元，赖秀芳，张恩慧，徐 奇，张丹丹，张往祥,2*

(1.南京林业大学林学院/南方协同中心，江苏 南京 210037； 2.扬州小苹果园艺有限公司，江苏 扬州 225200)

海棠(Malussp.)为蔷薇科(Rosaceae)苹果属落叶灌木或小乔木，其果实直径 ≤ 5 cm，在我国栽培历史甚为悠久[1]，起初主要以观花为主，后逐渐趋向集观花、叶、果于一身。目前，对于海棠果实的研究多集中于色彩研究[2-5]，抗性[6]、栽培应用[7-8]等方面。

除观赏价值外，海棠果在药用、食品加工方面也具有潜在效益。研究表明，海棠体内富含多种对医药、日化、食品等领域发展具有重要意义的天然生物活性物质[9]。此外，海棠果实具有特异香气成分，海棠果实的香气清雅，区别于我国苹果品种现有的“醇香型”和“脂香型”香气，而类似于澳洲青苹[10]。海棠果在其系列产品开发如海棠果酒、果醋等制作工艺已有相关研究[11-12]，也存在海棠果酒投入生产的实例[13]。因此，应该有更多详尽而系统的海棠品种果实品质的研究和评价分类体系，为海棠果实产品加工的品种选择提供一定的理论依据，刘珩等人已做过海棠果实品质的相关研究[14]。

本研究以15个观赏海棠品种果实为试验材料，测定其可溶性糖、可溶性固形物、有机酸、固酸比、糖酸比、单果重、果肉硬度、果皮硬度，并对8个品质指标进行方差分析和相关性分析，以期对不同海棠品种果实品质进行评价和分类，为海棠果实品质评价和海棠果实开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江苏省扬州市江都区仙女镇(119°55′E，32°42′N)，属北亚热带季风气候，四季分明，年均温约14.9 ℃，年均降雨量约1 000 mm，无霜期约320 d。试验地土壤为沙壤土，土层深厚肥沃，地势平坦，有良好的灌排条件，管理水平较高。

1.2 试验材料

试验材料均来自南京林业大学海棠种质资源圃中立地条件一致的15个观赏海棠品种，均以2 m×3 m株行距栽植，各种质均有10—30株，且皆已进入结果年(见表1)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品采集 于各品种果实成熟期，选择树形及长势一致的植株，采摘大小基本一致、着色均匀、成熟度一致、无机械损伤和病虫害的果实。采后将样果分为2部分，前者用于单果重和果实硬度的测定，后者用于其他指标的测定。

表1 供试海棠品种名称及编号

1.3.2 样品测定 单果重(g)采用分析天平称重法，果实硬度(kg/cm2)包括果皮硬度与果肉硬度，采用TA.XT.Plus 型质构仪测定，均30次重复，各保留2位小数。取果肉组织进行一系列生理生化指标的测定：蒽酮比色法测定可溶性糖，氢氧化钠滴定法测定可滴定酸，WYT型手持测糖仪测可溶性固形物[15]。各3次重复。

1.4 数据分析

运用Excel 2013和SPSS 22.0软件整理数据并进行相关处理。

2 结果与分析

2.1 果实品质指标品种间差异

由表2可知，15个海棠品种的8个品质指标具有不同的变异范围。其中单果重变异系数最高，为80.15%,其变异范围则为0.73—6.02，最大值约为最小值的8倍。由此可见，15个品种的单果重差异极大。可溶性糖含量最低为2.12，最高为5.55；有机酸含量的变异范围为7.44%—21.91%；可溶性固形物含量变异范围在9.10%—21.52%；固酸比的极大值和极小值分别为1.26和0.51；糖酸比浮动于0.17—0.41之间；果皮硬度在671.87—1 928.39 kg/cm2之间；果肉硬度则在472.88—1 396.93 kg/cm2之间。8个品质指标的最大值为最小值的2.36—2.95倍，差值较小；且变异系数仅在23.26%—44.90%之间，可见其品种间变异均较小。

根据方差分析显示，可溶性糖含量、有机酸含量、可溶性固形物含量以及单果重在品种间均有极显著差异；而果皮硬度及果肉硬度的品种间差异并不显著。

表2 海棠果实品质性状

**表示在0.01水平上存在极显著差异

2.2 果实品质指标间相关性

海棠果实品质指标间的相关性见表3，结果显示，有机酸含量与固酸比、糖酸比具有极显著负相关性，糖酸比与固酸比，果皮硬度与果肉硬度具有极显著正相关，其中，果皮硬度与果肉硬度的相关性最强，相关系数可达0.832。单果重与固酸比、有机酸含量分别具有显著正负相关性；可溶性糖含量与糖酸比和果皮硬度亦具有显著正相关关系，但相关性均并不强，其相关系数均<0.6。其余指标或成正相关或成负相关，然而相关性均不显著。

表3 品质指标的简单相关系数矩阵、提取值

*表示在0.05水平上显著相关，**表示在0.01水平上显著相关

2.3 果实品质指标主成分分析

表4为15个品种8个品质指标的主成分分析结果，主成分特征值大于1的前3个主成分累积方差贡献率达83.54%，可以代表品质的绝大部分信息。可把原来的8个品质指标综合为3个互相独立的因子，即为PC1, PC2, PC3，3者方差贡献率分别为37.49%, 32.28%, 13.77%。

表5为品质变量因子负荷量可以看出原始变量和前3个主成分之间的相关性。其中，PC1主要代表有机酸含量、固酸比、糖酸比和单果重，其中除与有机酸含量成负相关外，其余3个品质指标均成正相关，单果重的相关性最小，而单果重亦与PC2具有一定的负相关关系，但与PC1的相关程度较接近。PC2主要代表可溶性糖含量、果肉和果皮硬度。PC3则主要代表可溶性固形物，并成正相关关系。

15个品种的主成分得分见表6。PC1得分越高的品种有机酸含量越低，而固酸比、糖酸比则越高，其单果重也越大，品种‘永恒’、‘卫兵’、‘亚当’、‘薄荷糖’的绝对值得分在15个品种间相对更高，均大于1，前2者得分为正值。PC2的得分越高，则该品种的可溶性糖含量越高，且其果肉和果皮硬度亦越高，‘超甜时光’、‘当娜’、‘永恒’和‘草莓果冻’均属此类，而‘绚丽’及‘魔术’则相反。对于PC3，此类得分较高的品种可溶性固形物含量较高，如‘当娜’、‘魔术’和‘印第安之夏’均属此类。

表4 相关系数矩阵的特征值、方差贡献率及累计方差贡献率

表5 品质变量因子负荷量

表6 海棠果品质主成分得分

3 讨论与结论

海棠果实品质研究对于引种优良品种的筛选有重要意义。本研究对15个观赏海棠8个品质指标进行测定分析，结果表明海棠品种间果实品质差异极显著，各指标间表现出丰富的多样性，其变异系数范围在23.26%—86.75%之间；8个品质指标间大部分指标间存在(极)显著正(负)相关，部分指标间存在一定的相关性但不显著。通过主成分分析得到特征值大于1的前3个主成分的累计方差贡献率达到83.54%，把原来的8个品质指标综合为3个互相独立的因子，且通过综合得分表明‘永恒’、‘当娜’海棠果实品质相对较好。后续研究可结合微量元素、单宁、果胶等指标探索不同海棠品种间的差异，为种质遴选和栽培育种提供理论依据。

前人研究表明，风味优良的苹果品种的糖酸比范围多在20%—60%，偏高者风味趋甜，偏低者风味偏酸，而糖酸比小于10%的风味均不佳[15]。本研究结果表明，果实可溶性糖的变异系数较小，有机酸的变异系数较大。因此，风味的优劣受有机酸含量的影响较大。‘永恒’、‘时光秀’、‘当娜’、‘超甜时光’等品种的糖酸比、可溶性固形物和可溶性糖含量较高，果肉细腻且甜，较适合我国国民的口味[14,16]。而‘薄荷糖’、‘魔术’和‘印第安之夏’的可溶性糖含量以及单果重均很小，适于酿酒，且在浓缩果汁的生产方面，较高的酸度意味着减少原料的浓缩倍数，进而提高生产效益[14]。此外，‘超甜时光’单果重小，果皮、果肉硬度水平高，宿果期长，适合储存[3]。另外，采收期的早晚对果实产量、品质以及储存期影响很大[17]。正确确定果实成熟度，适时采收，才能获得品质好、产量高的果实[18]。赏食兼有的品种可以作为种质资源保存；营养成分含量均衡较差的，或不符合加工型海棠标准的品种，可用作景观、生态等用途树种。

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