不同李品种果实外观性状聚类分析

宋永宏,杨复康*,李静江,杨燕君,李 华,杨晓华

(1.山西省农业科学院果树研究所,山西 太谷 030815;2.山西省大同市阳高县农业农村局果树站,山西 大同 038100)

李(Prunussalicina) 是蔷薇科Rosaceae李属Prunus植物。起源于我国。有着悠久的栽培历史,分布广泛,资源丰富[1]。受“李子树下埋死人”的谬论影响,人们(尤其北方人)对李子敬而远之。然而李果芳香,美丽,酸甜可口,营养丰富,深受消费者喜爱[2]。江南山区、黑龙江等地是我国李主产区。消费数量也相当可观。尤其李果实中的维生素C含量、抗氧化活性能力相对较高[3]等营养价值与保健价值被关注,李果受到众多注重营养健康人士的追捧。果实形状、大小、颜色、果面光洁度等外观性状是对视觉冲击最直接的指标,也是决定消费的第一要素。目前,学者们[4-5]在各自领域对果实外观性状研究均有涉猎。在李果实外观性状[6]方面的研究鲜见报道,为此,本研究以当地表现良好的15个李品种为试材,对其单果重、可食率、果形指数、核形指数等外观性状进行研究,旨在通过对外观性状分析,为李育种研究及农户种植选择品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年李果成熟期进行,试材取自山西省农业科学院果树研究所李资源圃中,该圃地海拔820～870 m,无霜期160～180 d,年均温10.6 ℃,年均降雨量400～600 mm,树龄20年,施肥以有机肥为主,正常管理,排灌条件完善。选择李资源圃中表现良好的15个李品种,分别是:奥本琥珀、早生月光、长李15、大红李、绥棱红、玉皇李、六号李、美国大李、蜂塘李、盘江酥李、龙国秋李、73-1-1、澳得罗达、黑宝石、安哥诺。

1.2 样品采集及鉴定方法

根据不同李品种的成熟期,在李果实达到八、九成熟时,每品种随机摘取15个,带回实验室,用电子天平称取10个李果、核(要求将核上的果肉全部清洗掉)重量,计算其单果重、核鲜重、可食率;用数显卡尺测量10个李果、核纵、横径,以及果形指数、核形指数，并计算均值。

数据采用Excel和SPSS软件进行处理和相关性、聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同李品种果实外观性状鉴定

参照《李种质资源描述规范和数据标准》[7],对所选李果外观性状进行测定。由表1可知:所选李品种单果重均有差异,在24.044～81.911 g之间;可食率在96.329%～98.748%之间;果形指数在0.835～1.035之间;核形指数在1.015～1.42之间。

表1 不同李品种果实外观性状

2.2 不同李品种外观性状比较分析

2.2.1 可食率比较分析

通过表1中数据作图1。从图1中可看到:单果重波动较大,而核鲜重与可食率相对比较平直,说明不同李品种间在单果重、核鲜重、可食率三方面存在差异,但由于果实大小不同,单果重的差异更大。其中，单果重为60～80 g的大红李、玉皇李、美国大李、73-1-1、黑宝石、安哥诺等为大果型;20～40 g的奥本琥珀、早生月光、绥棱红、六号李、蜂塘李、盘江酥李为小果型;其余品种介于中间,为常见果型。核鲜重,各品种在0.602～1.622 g之间,相差仅1.2 g。可食率在96.329%～98.748%之间,相差为2.419%,说明不同李品种的核鲜重、可食率虽有差异,但差异很小,可忽略不计。

2.2.2 果形指数、核形指数间的比较分析

通过对表1中数据做图2,可看到:不同李品种的果形指数均在1左右,介于0.835(绥棱红)～1.035(玉皇李)之间,相差仅0.2;核形指数在1.015～1.42之间,相差为0.405。两条折线波动规律大体一致,且核形指数大于果形指数。

2.3 不同李品种外观性状相关性分析

从表2的相关性分析结果可看出,李果实单果重与可食率、果实纵横径、果核纵横径;核鲜重与果实纵径、果核纵横径;可食率与果实横径;果实纵径与果实横径、果核纵横径;果实横径与果核横径;果形指数与核形指数;果核纵径与果核横径均成极显著正相关,相关系数分别为0.758、0.919、0.958、0.701、0.773;0.703、0.778、0.849;0.736;0.825、0.859、0.701;0.768;0.733;0.711。单果重与核鲜重;可食率与果实纵径;果实横径与果核纵径;果核纵径与核形指数均成显著正相关,相关系数分别为0.640、0.615、0.589、0.586。

表2 不同李品种外观性状相关性分析

注:*表示在0.05水平显著相关,**表示在0.01水平极显著相关。

2.4 不同李品种外观性状聚类分析

基于15个李品种的9个果实外观性状指标,利用SPSS软件采用组间联接平方欧氏距离法进行系统聚类。从图3可看到,以距离5为临界值时可划分为3个类群,每类特征如表3。第Ⅰ类为小果型,其特征为平均单果重在31.349 g左右,果个较小(平均果实纵、横径为35.813 mm×37.416 mm),包括‘早生月光’‘六号李’‘盘江酥李’‘绥棱红’‘蜂塘李’‘奥本琥珀’等,以‘早生月光’‘绥棱红’为代表;第Ⅱ类为大果型,其特征为平均单果重78.331 g,果个大(平均果实纵、横径为47.115 mm×51.261 mm),包括‘大红李’、‘黑宝石’等;第Ⅲ类为中等果形(常见果形)类型,其特征为平均单果重在60.581 g,果个稍大、果核大(平均果实纵、横径为44.468 mm×47.373 mm),包括‘龙园秋李’‘澳得罗达’‘长李15号’‘73-1-1’‘安哥诺’‘玉皇李’‘美国大李’等,以‘龙园秋李’‘玉皇李’为代表。

表3 不同李品种外观性状的聚类分组特征

3 讨论与结论

1)本研究针对李果外观性状选用了单果重、核鲜重、可食率、果实纵横径、果形指数、果核纵横径、核形指数等9个指标进行分析。通过研究得到品种间外观性状显示不同程度差异,与薄颖生[8]等在核桃外观性状的研究结果相同。

2)通过图1的可食率比较分析显示,核鲜重与可食率折线相对比较平直,说明品种间差异可忽略不计;单果重折线波动幅度较大。相关性分析中单果重与可食率存在极显著正相关,说明两者相互影响。

果形是外观品质的重要标志之一[9],通常以果形指数来表示。图2显示:不同李品种的果形指数在1及1下方居多,说明果形以圆形、扁圆形为主;而核形指数的数值较大(大多数品种李核顶部较尖而长,使得核纵径值大),说明核形以近椭圆形居多(忽略核尖)。同时两条折线形状接近,与表2的相关性分析中的果形指数与核形指数成极显著正相关结论相吻合。

3)相关性分析表明:指标间均有不同程度的正相关,说明所选指标间的影响密切。果实大小是评价果实外观品质的重要指标之一,常以单果重衡量。表2中相关性分析显示,李单果重与果实纵径、横径成极显著正相关。表明单果重大,果形大。

4)聚类分析避免了单因素的不足,可以将诸多特性因素综合考虑并分类,此法在解决实际问题中被广泛运用[10-12]。本研究在距离5为临界点时可直接分为3类:小果型、大果型、中果型。分类特征主要表现在果实大小(单果重)上。在品种选择、育种等实际操作中,既要关注果实的外观性状,也要结合田间表现。田间管理措施的正确运用对果实外观性状提高有积极的促进作用。