云南不同地区野生梨果实品质综合评价

沈兵琪，周 凡，邓 浪，夏天帅，王大玮，许玉兰，周 军

（1.北方民族大学 生物科学与工程学院，宁夏 银川 750021；2.西南林业大学，云南 昆明 650224）

梨属PyrusL.植物为蔷薇科Rosaceae 梨亚科Pomoideae 多年生落叶乔木，是主要的温带果树之一，也是我国重要的经济果树，云南是中国梨的原产地之一[1]。果实品质是梨生产中最重要的经济指标，也是大规模推广种植梨的重要基础[2]。但综合评价指标较多，且各个指标之间存在密切的相关性和相对的独立性，这给综合评价果实品质带来了一定的难度。因此，近年来研究报道中主要采用主成分分析法对果实品质进行分析[3-9]，也有学者采用聚类分析法[10]、多维价值理论法[11-12]对果实品质进行了评价，而采用主成分分析法结合聚类分析法进行果实品质评价的鲜有报道。课题组以云南省弥渡、南涧、宜良、祥云4 个地区共26 个野生梨资源为试材，选取其果实外观和内在共9 项果实品质指标进行测定，并对其指标进行多项分析及综合评价，归纳出适宜的、科学的果实评价体系，旨在为云南野生梨的评价和云南省梨属资源的进一步开发和利用提供资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试样品分别来自云南省弥渡、南涧、宜良和祥云4 个地区，共26 个地方品种（见表1）。课题组于2017年秋季采摘成熟果实，每份样品选择样本株5 株，在树冠中上部外围东、西、南、北4 个方向随机采集完整成熟的果实10 个，采回后保存于4 ℃冰箱用于果实品质分析。

表1 各野生梨供试样品名称及其采集地Table 1 Names and collection sites of tested wild pear samplings

1.2 试验方法

1.2.1 果实外观品质测定

使用电子天平测定单果质量；使用电子数显卡尺测量果实纵径和横径；果形指数用果实纵径与横径比值表示[13]。

1.2.2 果实内在品质测定

果实硬度是使用GY-1 果实硬度计测定去皮硬度；可溶性固形物含量使用手持糖度折光仪（Pocket Pal-1,Atago,Japan）测定[14]；可滴定酸含量采用NaOH 中和滴定法测定[15]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；维生素C 含量用2,6-二氯靛酚滴定法测定[16]，所有数据均做3 次重复，且保留2位小数。固酸比用可溶性固形物含量与可滴定酸含量比值表示；糖酸比用可溶性糖含量和可滴定酸含量比值表示。

1.3 数据处理与分析

采用Excel 软件整理数据，采用SPSS 软件分析数据。为了消除各个变量之间单位、度量的差异，通过z-score 函数对原始数据进行标准化处理，再进行相关性分析、主成分分析及聚类分析。

2 结果与分析

2.1 果实品质指标的测定结果和变异系数

各野生梨资源的果实品质指标测定结果如表2所示。由表2可以看出，不同地区野生梨资源之间外观及内在品质差异较大，并且不同野生梨资源在单一性状中的表现各不相同，在不同指标上也各有优劣，若直接对果实品质原始数据进行分析，较难直观、快速地对果实品质进行评定。为便于对果实品质进行综合评价，有必要对其各项指标进行处理。

2.2 果实品质指标的相关性分析

对9 个品质指标的原始数据采用隶属函数归一化后，进行相关性分析，结果见表3。由表3可见，果实质量与果实硬度、可溶性糖含量呈正相关、与可溶性固形物含量和可滴定酸含量呈显著正相关（α＝0.05），即果实质量越大，其硬度越大，其可溶性固形物、可滴定酸和可溶性糖含量越高，果实风味越好；果形指数与维生素C 含量呈正相关，与可滴定酸含量呈显著正相关（α＝0.05），与果实硬度及可溶性糖含量呈负相关，即果实形状越扁圆，其维生素C 和可滴定酸含量越低，可溶性糖含量越高，果实硬度越大；可溶性固形物的含量随着可滴定酸含量的增加而增加，随着维生素C 含量的增加而降低。由此可见，这些果实性状之间联系较为密切，也存在普遍的相关性和相对独立性。

表2 野生梨果实品质指标的测定结果和变异系数Table 2 Measured results and variation coefficients of quality indexes of wild pear fruits

表3 野生梨果实品质指标的相关性†Table 3 Correlations between quality indexes of wild pear fruits

2.3 果实品质指标的主成分分析

通过主成分分析共提取了4 个主成分，各主成分的特征值、贡献率及累计贡献率见表4。所提取的4 个主成分中所包含的信息可以反映出评价指标总体信息的85%，满足了进行后续分析的要求[17]。

表4 野生梨果实品质指标的主成分分析Table 4 Principal component analysis of quility indexes of wild pear fruits

由各特征向量值可以看出（见表5），决定第1 主成分大小的主要有固酸比及糖酸比，其次是果形指数、可溶性糖含量、维生素C 含量，因此第1 主成分主要是与果实内在风味有关；决定第2 主成分大小的主要有可溶性固形物含量和可溶性糖含量，也与果实内在风味有关；决定第3主成分大小的主要有果实质量和果实硬度，可以看出第3 主成分主要是与果实外在品质有关；决定第4 主成分大小的主要是维生素C 含量，因此第4 主成分也与果实内在品质有关。4 个主成分中3 个主成分与内在风味有关，1 个与外在品质有关，此外，可溶性糖含量在4 个主成分中均出现；维生素C 含量在第1、3、4 主成分中出现；可滴定酸含量在第3、4 主成分中出现；可溶性固形物含量在第2 主成分中出现，这些属于内在风味的指标在4 个主成分中反复出现，表明这26种野生梨果实的内在风味在品质综合评价中具有十分重要的作用。

表5 野生梨果实品质指标4个主成分的成分矩阵Table 5 Component matrix of four principal components of quility indexes of wild pear fruits

2.4 果实品质指标综合得分分析

野生梨品质指标主成分得分和排序见表6。由表6可知，在云南省4 个地区26 个野生梨地方品种资源中，果实品质指标综合得分由高到低（即果实品质由优到差）依次为AN、XS、TYX、ZS、WS、PB、MD、ZM、CB、DL、CP、JH、SX、YX、HD、SXL、TXL、MR、XXL、XHB、WSH、MT、XH、CT、XL、HB。在综合得分中，有12 个野生梨品种果实品质指标的综合得分大于0，14 个综合得分为负值，根据正负值将其分为较好和相对较差2大类。其中，AN 是品质最好的，但其第3 主成分的排序偏低，这表明在果实品质综合评价中，内在风味起主要作用，果实外观起次要作用。

2.5 果实品质聚类分析

采用最短距离法进行聚类分析，结果如图1所示。将26 个野生梨地方品种分为3 大类：SX、TXL、SXL、XSL、HD、MR、WSH、MT、XL、XH、HB、XHB 和CT 为第1 类，共13 种野生梨资源，7 种资源来自南涧地区，3 种来自宜良地区，2 种来自祥云地区，1 种来自弥渡地区，这13 种野生梨的综合得分均为负值，排序较靠后，是果实品质相对较差的一类。ZS、CB、ZM、CP和PB 为第2 类，共5 种野生梨资源，均来自祥云地区，这些资源的综合得分居于中间位置，属于果实品质中等的一类。JH、YX、WS、AN、TYX、XS、MD 和DL 为第3 类，共8 种野生梨资源，其中6 种来自弥渡地区、1 种来自南涧地区，1 种来自祥云地区，其综合得分较高，属于果实品质良好的一类。

表6 野生梨果实品质指标主成分得分和排序Table 6 Scores and ranking of principal components of quality indexes of wild pear fruits

此外，聚类分析中TXL、SXL、XXL 和XL聚为一类，品质较为接近，可能是同一资源，只是当地的叫法不同而已；YX 和TYX 也有可能是同一资源。

3 结论与讨论

野生资源为种质资源的开发和利用提供了充分的选择空间[18]，云南，特别是滇中、滇西，十分适宜砂梨的生长，是梨果业发展的优势地区，但关于其野生梨资源无系统鉴评，缺少具有地方特色、口感优良的梨品种，制约了云南省梨果产业的发展[19]。近年来，在关于梨果实品质评价的报道中，单果质量、果形指数、可滴定酸含量、可溶性糖含量、维生素C 含量等是主要的指标评价[20-21]，可综合反映品种的品质特性。许多研究结果表明，果实的综合品质较大程度上取决于果实内在风味，且内在风味也是评价果实营养价值的重要指标之一[22-24]。黄盖群等[25]在对不同果桑品种资源理化性状的研究中，采用主成分分析法，经过排列比较，获得理化性状较优的品种；李婕羚等[26]采用主成分分析、逐步回归分析和聚类分析等方法对14 种无籽刺梨果实进行品质评价，通过对10 个重要品质指标的测定和分析，揭示了不同种植地区无籽刺梨果实品质的差异；刘梦培等[27]在对甜仁果实形态的研究中，通过相关分析、回归分析、主成分分析及聚类分析，最终选取了9 个评价因子，简化了资源描述中需要的评价指标。

图1 野生梨果实品质聚类分析Fig.1 Cluster analysis of wild pear cultivars based on fruit quality

在本研究中，通过主成分分析与聚类分析相结合的方法，采用果实品质评价指标对26 个地方梨品种进行评价分析，结果显示：云南野生梨果形指数约为1，呈圆形或扁圆形；单果质量平均为326 g，大部分属于偏大的果形，果实硬度平均为9.34 kg/cm2，这些指标均远高于其他品种[2,20,28]；果实硬度测定结果表明，云南野生梨口感稍硬，这也可能与栽培梨和野生梨的管理方式有关；可滴定酸含量达到0.3%，这与曾毅等[29]在对大理3个晚熟梨的品质分析研究中，云南梨口感偏酸甜相一致；在主成分分析中，第1、2、4 成分均与果实内在指标有关，表明在品质综合评价中，内在品质为主要因子，外观形状为次要因子；在聚类分析中，将野生梨资源分为良好、中等和较差3类；综合得分中‘安宁小火把梨’和‘香酥梨’的排序较靠前，表明这2 类资源在26 种野生梨资源中品质较好，具有栽培和推广的潜力。但因为种植地区的气候、地理环境、土壤条件和栽培管理[30]等方面存在差异，不同品种、不同地区、不同年份的果实也可能会出现一定的偏差[31-32]，优良特色品种还需要进一步筛选。