西南地区优良核桃资源及果实特性评价1)

甄知娅 刘华 李丕军 邢文曦 郑崇文

(安徽农业大学，合肥，230036) (四川省林业科学研究院)

In order to further clarify the species with better characters and better fruit quality in walnut species in the southwest region especially in Sichuan and Yunnan. The fruit characters of 24 walnut species (subject to review/identification) were analyzed and evaluated by fruit appearance traits, economic traits and main contents of content and other indicators in southwest China. Results show: (1)The appearance of 24 walnut species is mainly round and near round, the fruit is plump, the outer shell is smooth, but the inner skin is very different in color. (2)The variation coefficient of seven walnut provenances of seven fruit indicators (shell thickness, single fruit weight, kernel weight, yield, three diameters, crude protein content and crude fat content) are significantly different with the variation coefficient of 6.57%-24.36%. Among them, the maximum coefficient of variation is fruit weight, while the minimum coefficient of variation is crude fat content. (3)In economic character, the minimum shell thickness and the highest rate of benevolence are thin shell early. Single fruit weight, nucleolus weight and three diameter of the largest walnut good seed is the Juglans regia Wanghe No.2. (4)For the main content of walnuts, crude protein and crude fat content of the largest walnut varieties are Chuanxiang and Yangbi blisters walnuts. According to the comprehensive evaluation score of the principal component and the appearance characteristic evaluation, among the 24 walnut varieties, the superior quality includes the J. regia Wanghe No.2, J. regia Shuoxing, J. regia Huiyao, J. regia Yan Yuanzao, J. regia Chuanzao No.2, J. regia Shuchao No.2, J. regia Chuanxiang and J. regia Qingchuan No.1.

核桃(JuglansregiaL.)是世界范围内分布广泛、资源丰富的古老干果类和木本油料树种之一。因其用途广泛、核仁营养丰富而被称为世界“四大坚果”(核桃、榛子、扁桃、腰果)之首[1-4]，享有“万岁子”、“长寿果”、“养生之宝”等美誉[5]。中国是核桃的主要原产地之一，在全国20多个省(市、区)均有天然分布和人工栽植。2015年，全国核桃栽培面积已达600万hm2，核桃干果年产量达330万t，位居世界第一[6]。中国西南地区特别是四川、云南主要产区拥有丰富的核桃种质资源，也是发展核桃产业的最适宜地区之一，有上千年的栽培历史。随着核桃生产规模的不断扩大，核桃产业发展中存在的问题也日渐显现，如：核桃种植分布较为零散、栽培品种杂乱、品质良莠不齐、低效林占比大、资源利用率低、产业化水平低和综合效益不高等。尤其是近10 a退耕还林以来发展的大面积核桃林，不结果或结果品质差的低质低产林面积占90%以上的现状，给核桃产业的发展带来不可低估的不良影响[7]。核桃坚果的品质和产量直接影响核桃的市场效益[8]。而核桃资源分布及其性状评价也成为影响核桃产业可持续发展的重要因素。因此，笔者以核桃果实性状为主要研究对象，选择24个分布于西南地区的良种资源(经过审/认定良种)，从外观性状、经济性状、主要内含物粗脂肪和粗蛋白质量分数等指标分析其品质的差异；采用方差分析、相关性分析、主成分分析等方法进行综合评价，进一步明确不同良种的经济功能，也为良种的进一步选育及资源评价提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为近几年西南地区审定/认定的西南地区及引种的24个优良品种：攀核1号、硕星、盐源早、绵核1号、川早1号、川早2号、惠耀、蜀江2号、旺核2号、通核0035、夏早、平灵1号、薄壳早、云新高原、云新云林、新新2、清香、中林1号、辽核1号、蜀朝2号、旺核1号、青川1号、川香、漾濞大泡核桃。

1.2 主要性状指标及方法

从2016年8月上中旬开始，待青皮即将开裂时进行分株采集。从每个品种采取30～40个成熟且大小基本一致的坚果进行品质评价，观测指标及方法见表2，每个品种性状测定采用3组重复。

表1 核桃的品质评价指标及方法

1.3 数据处理

利用Excel 2010软件对果实性状的数据进行整理，并做统计分析，根据分析结果计算变异系数，计算公式见公式(1)。对果实的经济性状及主要内含物成分进行单因素方差分析、LSD多重比较，以检测不同良种之间各指标的差异性(P=0.05或P=0.01)，进行主成分分析，以确定不同良种在果实性状中哪些较优异。

2 结果与分析

2.1 核桃外观性状

核桃坚果外观性状指标直接影响核桃的商品等级和价值[11]。在西南地区24个良种核桃果实的外观性状中，果形有7种，以圆形与近圆形较优，圆形的良种有硕星、盐源早、夏早、平灵1号、中林1号、辽核1号、蜀朝2号、青川1号和漾濞大泡核桃等9个良种，所占比例为39.13%；近圆形的有5个良种，包括攀核1号、旺核2号、通核0035、旺核1号和川香，占比为21.74%。

外壳特征有4种，以外壳光滑、外壳较光滑、刻沟浅为较优，其中外壳光滑的良种有旺核2号、青川1号、川早2号和蜀朝2号等4个良种，占比为17.39%；较光滑的有硕星、夏早、绵核1号、川香、新新2、辽核1号、旺核1号和攀核1号等8个良种，所占比例为34.78%。

缝合线特征有5种，以缝合线平、较平为较优，缝合平的良种有川香和新新2等2个良种，占比为17.5%；较平的良种有盐源早、旺核1号、旺核2号和蜀朝2号等4个良种，所占比例为17.39% 。

种仁饱满度有2种，以种仁饱满和种仁较饱满为较优，其中，种仁较饱满的良种有盐源早和辽核1号等2个良种，占比8.70%；剩下的21个良种均为种仁饱满，所占比例高达91.30%。

内果皮颜色有7种，以黄白色、浅黄色为较优，其中，内果皮为黄白色的良种有川香、川早2号、惠耀、云新高原、绵核1号、川早1号、蜀江2号和薄壳早等8个良种，所占比例达34.78%；内果皮为浅黄色的良种有旺核2号、夏早、清香、中林1号和辽核1号等5个来良种，占比为21.74%。

以圆形、外壳光滑、缝合线平、种仁饱满、内果皮为黄白色的作为最优，综合分析核桃果实的5种外观特征，硕星、蜀朝2号、川香、旺核2号、云新云林和盐源早6个良种较其他的良种外观特性更加优良。

2.2 核桃经济性状和主要内含物质量分数

对西南地区24个良种核桃的品质进行总体分析，在经济性状中(表2)，壳厚为0.51～1.78 mm，最大的是平灵1号，最小的是薄壳早，平均值为1.12 mm，24个品种中有11个品种的壳厚都小于平均值；单果质量为8.65～21.42 g，最大的是旺核2号，最小的为薄壳早，平均值为13.45 g，有9个品种高于平均值；核仁质量为4.86～11.76 g，核仁质量与单果质量类似，最大的为旺核2号，最小的为通核0035，其平均值为7.46 g，有13个品种的核仁质量高于平均值；出仁率为46.30%～67.01%，最高的为薄壳早，最低的为云新云林，平均值为55.07%，有9个品种的出仁率高于平均值；三径为3.11～4.34 cm，最大的为旺核2号，最小的为通核0035，平均值为3.67 cm，有13个品种高于平均值。

表2 各良种核桃经济性状测定结果

注：表中数值均为平均值±标准误；同列不同小写字母表示在0.01水平上差异极显著；** 表示在0.01水平上极显著相关， *表示在0.05水平上显著相关。

在主要内含物成分中(表3)，评价核桃主要品质的指标是粗脂肪和粗蛋白质量分数，因为这两者所占核桃仁比例最大[12]。对西南地区24个良种核桃的粗蛋白和粗脂肪质量分数进行比较分析可知，粗蛋白质量分数为10.27%～24.26%，最高的为川香，最低的为夏早，平均值为17.87%，有13个品种的质量分数高于平均值；粗脂肪质量分数为52.19%～76.26%，最高的为漾濞大泡核桃，最低的为川早2号，平均值为66.78%，有12个品种高于平均值。

方差分析结果表明，壳厚、单果质量、核仁质量、出仁率、三径5个经济性状指标之间均存在着极显著差异(P<0.01)。

2.3 核桃经济性状和主要内含物质量分数的变异系数

变异系数的大小可以表明核桃该性状的遗传力大小，变异系数越大，表明遗传多样性比较丰富；变异系数越小，则表明核桃的性状遗传比较稳定，核桃规格较一致，大小均一[13]。供试的24个良种的5个经济性状指标和2个主要内含物成分指标的变异系数差异明显，变异范围较大，变异系数为7.07%～24.97%，平均值为15.69%。壳厚、单果质量、核仁质量、粗蛋白质量分数的变异系数均高于平均变异系数，出仁率、三径和粗脂肪质量分数的变异系数低于平均水平。其中壳厚的变异系数最大，为24.97%，表明外壳的厚度对核桃的影响最大，而作为经济性状质量评价的重要指标出仁率、平均三径、粗脂肪质量分数的变异系数均较小，其中粗脂肪质量分数的变异系数最小，为7.07%，说明该性状的遗传稳定性相对较高。

2.4 核桃经济性状和主要内含物质量分数的相关性分析

各良种核桃的经济性状及主要内含物质量分数的相关分析表明(表4)，不同良种核桃的经济性状及主要内含物质量分数之间具有一定的相关性。出仁率与单果质量之间的相关系数最大，为0.993，壳厚、单果重、核仁质量、出仁率及三径中，除壳厚与核仁质量之间呈显著正相关之外，其他的经济性状之间均呈极显著正相关。粗脂肪质量分数与壳厚、单果质量、核仁质量、出仁率、平均三径之间呈正相关，相关性不显著。而粗蛋白质量分数与壳厚、单果质量、核仁质量、出仁率、平均三径、粗脂肪质量分数之间表现为负相关，且粗蛋白质量分数与粗脂肪质量分数呈极显著负相关。

表3 各良种核桃主要内含物质量分数

注：表中数值为平均值±标准误；同列不同小写字母表示在0.01水平上差异极显著；** 表示在0.01水平上极显著相关， *表示在0.05水平上显著相关。

2.5 核桃经济性状和主要内含物质量分数的主成分分析

主成分的特征值和贡献率是选择主成分的依据，将西南地区的24个核桃良种的7个主要性状转化为7个主成分。由表5可知，前2个成分的累积方差贡献率为64.548%，表明这2个主成分已经把7个核桃良种的经济性状的64.548%的信息反映出来。

根据计算样本主成分得分系数矩阵(表5)可给出主成分的函数关系式为：

Z1=0.178X1+0.343X2+0.326X3-0.071X4+0.292X5-

0.112X6-0.005X7；

Z2=-0.215X1+0.052X2+0.162X3+0.360X4+0.113X5+

0.377X6-0.467X7。

由表5及函数式可知，第1个主成分特征值为2.788，贡献率为39.835%，符号为较大正值的特征向量为壳厚、单果质量、核仁质量、三径表明第1主成分主要反应的是坚果大小的综合指标。第2个主成分特征值为1.730，贡献率为24.713%，符号为较大正值的特征向量为出仁率、粗蛋白质量分数，表明第2主成分主要反应的是坚果仁及粗蛋白的综合指标。将变量带入上述关系式可得：主成分1得分从大到小依次为旺核2号、硕星、蜀朝2号、盐源早、漾濞大泡核桃、旺核1号、绵核1号、惠耀、攀核1号、青川1号、夏早、中林1号、云新云林、蜀江2号、平灵1号、川早1号、云新高原、清香、新新2 、川早2号、川香、通核0035、辽核1号、薄壳早。

表4 各良种核桃经济性状的相关性分析

注：** 表示在0.01水平(双侧)上极显著相关；*表示在0.05水平(双侧)上显著相关。

表5 核桃经济性状及主要内含物质量分数的主成分分析

主成分2得分从大到小依次为川早2号、川香、薄壳早、惠耀、青川1号、平灵1号、中林1号、攀核1号、清香、盐源早、云新高原、旺核2号、辽核1号、蜀江2号、新新2、蜀朝2号、绵核1号、硕星、云新云林、旺核1号、通核0035、川早1号、漾濞大泡核桃、夏早。

主成分总得分从大到小依次为川早2号、旺核2号、惠耀、川香、盐源早、蜀朝2号、青川1号、攀核1号、中林1号、平灵1号、硕星、云新高原、清香、蜀江2号、绵核1号、薄壳早、漾濞大泡核桃、新新2、旺核1号、云新云林、辽核1号、川早1号、通核0035、夏早。

3 讨论

核桃的消费观念比较注重坚果的外形，倾向果型大小一致、外壳没有缺损、出仁率较高、皮薄的品种，在核仁方面也倾向于仁色较浅，一般为黄白色较多[14]。本试验中坚果外观多以圆形和近圆形为主，果实大多饱满、外壳光滑，同品种核桃的内果皮颜色深浅不一，可能与色素沉积有关。这些与文献[15]、[16]的研究结果一致。

核桃良种各性状的变异系数大小不一，表明四川核桃种质资源的丰富度较高。在测定的7个性状中，壳厚、单果质量、核仁质量、粗蛋白质量分数的变异系数均高于平均变异系数，可能与所在地区的气候、单株遗传学特性及经营管理水平有关。而出仁率、平均三径、粗脂肪质量分数变异系数均较小，说明它们的遗传稳定性相对较高。这些结论与文献[17]—[20]的研究结果一致，因此在选育良种过程中，可以将单果质量、壳厚、核仁质量、粗蛋白质量分数等作为重要的参考指标。

有研究报道，核桃仁中的主要营养成分是脂肪和蛋白质，它们是评价核桃品质的主要指标，其质量分数分别在63%和15%左右[12]。本研究中，西南地区粗蛋白质量分数的平均值为17.87%，粗脂肪质量分数的平均值为66.78%，与文献[21]、[22]研究结果相似。

4 结论

在核桃的外观性状中，硕星、蜀朝2号、川香、旺核2号、云新云林和盐源早等6个良种的外观特性更加优良，这些品种市场效益较大，适合以核果直接投入市场的条件下栽植。根据主成分分析及外壳特征分析综合评价，24个核桃良种中品质较优的有旺核2号、硕星、惠耀、盐源早、川早2号、蜀朝2号、川香、青川1号等 。