秦巴山区20份野生美味猕猴桃果实品质分析与综合评价

沈 川，李 夏

(1.安康学院，陕西安康 725000；2.安康市农业科学研究院，陕西安康 725000)

猕猴桃(Actinidiaeriantha)为雌雄异株的多年生落叶藤本果树，距今已有100多年的人工驯化历史。作为一种重要的果树资源，猕猴桃从赤道(0°)至西伯利亚东部(50°N)均有分布，其中中国的秦岭以南及横断山以东的地区为主要集中地，拥有极为丰富的种质资源[1-2]。自20世纪开展全国猕猴桃资源普查以来，科研人员共培育出猕猴桃新品种(系)190多个，其中约有80%以上的品种来自野生选育及实生选种，如‘金魁’‘徐香’‘武植3号’等[3]，这些优系往往因其分布、种类不同，而在抗性、单果质量、养分含量等方面各有特色[4]。

安康市位于陕西省东南部，北依秦岭，南靠巴山，汉水横贯东西，气候湿润温和，冬季寒冷少雨，夏季多雨多有伏旱，春暖干燥，秋凉湿润并多连阴雨，四季特点明显，境内大巴山约占60%，秦岭约占40%，海拔为170 m～2 964.6 m，是猕猴桃的最佳适生区之一。近年来，安康市农科院通过农户寻访及实地考察，共收集野生猕猴桃资源 310 份，其中美味猕猴桃(Actinidiadelicious)172 份，中华猕猴桃(Actinidiachinensis)95 份，软枣猕猴桃(Actinidiaarguta)42 份。这些野生资源果实性状表现差异明显，需要建立一套科学合理的方法来进行综合评价，进而确定利用方向。前人研究果实品质多用因子分析和主成分分析，如王佳豪等[5]测定羊角脆类甜瓜的18个数量性状指标，通过因子分析得知果实纵径、肉厚率、硬度、总糖和可滴定酸可作为品质评价的代表性指标；匡立学等[6]用因子分析测定不同苹果品种果实的矿质元素含量；钟彩虹等[7]对猕猴桃不同品种(系)的果实性状与其倍性的相关性进行主成分分析，牟红梅等[8]也通过该方法评价烟台地区西洋梨的果实品质；同样利用主成分分析方法的还有贺娜等[9]对云南主栽油橄榄品种果实品质综合评价，以及曲雪艳等[10]对野生毛花猕猴桃果实品质的利用分析。除此之外，聚类分析方法在猕猴桃[11]、陆地棉[12]、茄子[13]等作物的数量指标方面的应用也日渐普遍。但是，关于野生美味猕猴桃这一资源的综合评价目前鲜见报道。对此，本研究以安康地区采集的20份美味系猕猴桃果实为材料，测定单果质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量、糖酸比和干物质含量这6个品质性状指标，通过分析变异性、相关性、主成分和聚类分析进行综合评价，旨在了解野生美味猕猴桃种质资源多样性，构建猕猴桃果实品质评价体系，为安康地区的特色猕猴桃品种选育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 植物材料

试验材料为陕西省安康市采集的野生美味猕猴桃资源。2018年秋季采集野生接穗高接于资源圃内，2020年选取其中适应较好的20份材料，在实验室对成熟果实进行品质测定。

1.2 试验方法

果实成熟期采摘测定果实品质，20个株系做为20个处理，各处理选取2棵数，每棵数取东、南、西、北、中部5个果实，共10个样品带回实验室做品质测定。单果质量采用天平称量；可溶性固形物含量采用手持式糖度计测定[14]；可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[15]；维生素C含量采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定[16]；糖酸比用手持糖酸一体机测定；干物质含量用烘干法测定[17]。

1.3 数据处理与分析

通过Excel 2013 整理数据后，参照刘科鹏等[18]的方法利用SPSS Statistics 17.0 软件进行数据相关性分析、主成分分析与聚类分析。

2 结果与分析

2.1 20份野生猕猴桃果实品质性状及差异分析

20份野生猕猴桃品质性状见表 1，其中pl17-09的平均单果质量最大，达到92.578 g，sq17-04的平均单果质量最低，只有71.382 g；pl17-06的可溶性固形物和可滴定酸含量均最大，分别为18.2%和1.38%；lg17-02的可滴定酸含量最低，只有 0.26%，但该材料的糖酸比最大，为53；不同材料的维生素C含量差异比较大，最高为pl17-06的220.43 mg/100g，最低是lg17-02的25 mg/100g，相差近9倍；干物质方面，pl17-09的最高，达到28.28%，ns17-02的最低，只有15.21%。

表1 果实品质性状含量表现

对 20份野生猕猴桃的 6 个品质性状进行描述性统计，品质性状的变异情况如表 2所示。单果质量、可溶性固形物、可滴定酸、糖酸比、维生素C及干物质含量分别为71.38～92.58 g、10.50%～18.20%、0.26%～1.38%、12.10～53.00、25.00～220.43 mg/100g及12.51%～28.28%。分析变异系数可知，6个品质指标变幅为：糖酸比>维生素C含量>可滴定酸含量>干物质含量>可溶性固形物含量>单果质量。其中，糖酸比的变异系数最大，维生素C含量次之，说明两者的遗传多样性较高，在育种过程中可作为重要参考。然而，仅从含量分析很难综合评判，因此，要进一步对各指标之间的相关性和主成分因子进行分析。

表2 果实品质性状变异分析

2.2 20份野生猕猴桃果实品质性状相关性分析

相关性分析结果表明，6个果实品质性状指标中，糖酸比与可滴定酸含量呈极显著负相关；维生素C含量与可溶性固形物以及可滴定酸含量均呈显著正相关。干物质含量与其余指标之间相关性均不显著(表3)。

表3 果实品质性状间的相关系数

2.3 20份野生猕猴桃果实品质性状的主成分 分析

主成分分析结果如表4所示，前3个成分贡献率分别为37.145%、27.270%以及17.807%，累计达到82.222%，可代表6项性状指标的基本信息，其中X1表示单果质量，X2表示可溶性固形物，X3表示可滴定酸，X4表示糖酸比，X5表示维生素C含量，X6表示干物质。根据因子旋转后的载荷矩阵可知，主成分 1中特征向量负载高的有可滴定酸(0.960)、糖酸比(-0.877)与维生素C含量(0.653)，这些性状均与果实口感有关，可称为口感因子；主成分2中，可溶性固形物(0.850)与干物质(0.639)的指标值较大，且与果实贮藏性有关，因此可称为贮藏因子；主成分3中，单果质量(0.918)的指标值最大，成为质量 因子。

表4 果实品质性状的主成分分析

进一步计算变量，得到3个主成分Y1、Y2和Y3的表达式如下：

Y1=-0.079X1+0.023X2+ 0.641X3-0.599X4+0.412X5-0.232X6

Y2=0.493X1+0.557X2+0.050X3+ 0.154X4+0.465X5+0.452X6

Y3=-0.635X1+0.621X2-0.028X3+ 0.299X4+0.142X5-0.318X6

公式中的X1～X6为原始变量的标准分。

通过主成分得分，进行综合评价得分Y=w1*Y1+w2*Y2，w1、w2即旋转之前的方差贡献率，最终得到表5。

表5 果实品质性状的综合得分

2.4 20份野生猕猴桃果实品质性状的聚类分析

采用离差平方和法对 20 份野生猕猴桃品质性状进行聚类分析，并对类群的平均值进行统计(表6)。图1显示，在距离为15的时候，20份猕猴桃品质被聚为3个类群。

图1 品质性状聚类分析图

表6 不同类群材料的主要性状

类群Ⅰ只有一个材料pl17-06，其可溶性固形物、可滴定酸和维生素C平均含量均属最高，糖酸比最低，综合表现为口感偏酸且果实较小，适合加工利用。

表类群Ⅱ包含7份材料，分别为lg17-02，pl17-08，pl17-04，sq17-02，pl17-01，pl17-10和sq17-03，类群特点是果质量适中，糖酸比平均值最高，可作为即食品种发展。

类群Ⅲ主要包括12份材料，分别是pl17-03，pl17-07，ns17-02，sy17-01，sq17-04，ns17-01，sq17-05，pl17-09，lg17-01，pl17-02，pl17-05，sq17-01，特点是平均单果质量最大，但干物质含量低，后期育种过程中应注意提高贮藏性。

3 结论与讨论

猕猴桃属植物的绝大多数类群原产地均在中国，文字记载已超过2 000 a[19]，在秦岭巴山一带有着极其丰富的种质资源储备量，合理利用野生猕猴桃创制育种资源和优异品种具有重要价值[20]。本研究对安康地区的20份美味野生猕猴桃果实品质性状进行评价分析，结果显示这些材料的品质性状差异明显，变异系数从6.95%到50.61%不等，以糖酸比的变异系数最大，说明这些果实在食用口感上差异最明显，且不同材料的遗传多样性较丰富，可为今后的育种工作提供参考依据[21]。相关性分析结果表明，6个果实品质性状指标中，糖酸比和可滴定酸含量呈极显著负相关，说明猕猴桃风味的形成与酸度密切相关，这点张鑫等[22]也有所论证，因此，猕猴桃种植应注意降酸栽培，在果实转糖时期预防高温和病虫害影响，保障果实品质。维生素C含量和可溶性固形物、可滴定酸含量均呈显著正相关，说明这3种成分的变化趋势一致，该结果与李跃红等[23]、蒋昭琼等[24]的研究一致。相关性分析说明，在育种过程中，应结合选育目标综合考虑果实内质成分间的相互影响，对于鲜食品种，建议高糖中酸，如lg17-02；对于加工品种，则可选择特异性明显的，如pl17-06，高酸低糖，口味不佳，但维生素C含量和可溶性固形物含量都较高。主成分分析法是将原先多个变量去除关系紧密的变量，建立尽可能少的不相关的新变量，且新变量能保持原有信息的一种统计分析方法[25]。近年来，该方法在猕猴桃[26]、石榴[27]、葡萄[28]、梨[29]等果树上都有所运用，本研究通过主成分分析法将6个指标简化为3个主成分，累计贡献率达到82.222%，可代表材料的基本信息。其中，因子1为口感因子，在品质评价中起着最为重要的作用，因子2为贮藏因子，因子3为质量因子，这在之后的聚类分析中也有所体现，类群Ⅰ特点是耐储性较差，类群Ⅱ特点是口感偏酸，类群Ⅲ的特点是单果质量大。结合主成分综合得分可知，20份野生材料中，综合排名靠前的pl17-07、ns17-02和pl17-06，可确定为筛选美味系优良猕猴桃的目标株系。

目前，猕猴桃产业发展存在着主流栽培品种单一、细菌性溃疡病危害严重的制约因素，想要解决好品种问题，有效发掘和利用猕猴桃野生种质资源显得尤为重要。自然界中的猕猴桃属植物在长期进化过程中产生了大量的遗传变异和特异基因，这些都为育种工作提供了丰富的材料基础，在此前提下，合理科学地评价果实品质，精准有效地发现、创制、利用优异资源，对猕猴桃产业的可持续发展具有重要意义。