软核山楂杂交后代果实品质综合评价

王 昊，张吉军，郭晓雨，朱京涛

（河北科技师范学院园艺科技学院，河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室，河北 秦皇岛 066000）

山楂（Crataegus pinnatifidaBunge）系蔷薇科山楂属落叶灌木或小乔木[1]，是一种经济型果树，果实兼具食用、药用价值，富含营养物质和人体所需的微量元素以及生物活性物质。用其制成的山楂糕、山楂汁、山楂片等食品深受消费者喜爱。山楂中的生物活性物质对人体具有抗氧化、抗癌防癌、促进肠道消化、降血脂血压等保健功能[2]。软核山楂是山楂在自然界中的一类变种[3]，其果实外表红艳有光泽，果肉硬度适中，酸甜适口，鲜食率远远高于普通山楂，几乎全果可食。与市面上普通山楂一样，软核山楂同样富含对人体有益的营养物质，尤其是维生素C 含量远高于一般山楂及一些大宗类水果[4-5]。但与普通山楂的不同在于其单果重太低，仅为1.8 g 左右，这也是软核山楂在其育种工作中亟需突破的难关，而在前人对软核山楂的研究中对提高其单果重的处理方法鲜有报道。针对上述现状，笔者以软核山楂杂交F2 代中10 个性状较好的株系为材料，对其果实品质进行测定和分析，意在选出果实品质性状良好的株系。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为“山东大绵球”与“新宾软籽”杂交 F1代（151 株）混交获得的F2代群体约1 200 株，种植于河北省秦皇岛市昌黎县。其中软核山楂约255株，经过表型性状筛选得到18-27、20-9、12-17、15-38、20-20、25-37、16-35、25-42、22-22、17-17共10 个软核山楂株系，对其果实品质进行性状测定与分析，再作出综合评价。

1.2 试验方法

对10 个软核山楂株系果实的品质进行测定。单果重使用电子天平称量，纵径和横径使用游标卡尺测定，果形指数为纵径与横径的比值[6]，果实颜色（果皮、果肉）使用色彩色差仪测定[7]，果实硬度（带皮、去皮）使用硬度计进行测定，可食率为果肉重量与果实重量的比值，含水量=1-（果肉干重/果肉鲜重）×100%，可溶性糖采用蒽酮比色法[8]测定，可滴定酸采用氢氧化钠滴定法[9]测定，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法[10]测定，可溶性固形物采用手持折光仪法[10]测定，维生素C 采用2,6-二氯酚靛酚滴定法[11]测定。

1.3 数据分析

采用Excel 软件对试验数据进行整理，采用DPS 软件对试验数据进行差异显著性分析，采用SPSS 软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同株系果实外观性状差异分析

由表1 可知，10 个不同株系中，各株系果实单果重在3.83～5.27 g，差异显著；其中，单果重最重的是18-27，平均单果重5.27 g，显著高于其他株系；随后是20-9、12-17、15-38、20-20、25-37，平均单果重在4.53～4.82 g，这5 个株系之间无显著性差异。15-38 的果实纵径最大，为21.78 mm，显著大于其他株系；其次是25-37，为20.01 mm；除这2 个株系外，其他株系的果实纵径均低于20 mm；12-17 的果实纵径最小，随后是20-20、22-22，这3 个株系间差异不显著。18-27 的果实横径最大，其次为20-20，这2 个株系间差异不显著，但均显著高于其他株系；22-22 的果实横径最小。15-38 的果形指数显著高于其他株系，为1.06；18-27、12-17、20-20 的果形指数较小，三者之间有显著差异，且都显著小于其他株系。

表1 不同株系果实外观性状差异分析

2.2 不同株系果实颜色差异分析

由表2 可知，10 个株系的果皮色差[L*（亮度值）、a*（红色饱和度）、b*（黄色饱和度）]和果肉色差（L*、a*、b*）均有显著差异。10 个株系的果皮色差L*值为35.88～72.96，其中以25-42 的最高，极显著高于其他株系；随后是20-9、12-17，显著高于除25-42 以外的其他株系；以16-35 的果皮色差L*值最低，显著低于除16-35 以外的其他株系。10 个株系的果皮色差a*值为12.91～45.51，以22-22、15-38、25-37、20-20、17-17、16-35 的a*值较高，在41以上，且这几个株系之间无显著差异；随后是18-27，为38.00，与除22-22、20-20、17-17 之外的其他株系有显著差异；25-42 的果皮色差a*值最低，仅12.91。10 个株系的果皮色差b*值以20-9 的最高，为40.75，以18-27 的最低，仅20.83。从外观颜色来看，25-42 的果皮为土黄色，12-17 的果皮为橙黄色，20-9 和22-22 的果皮为橙红色，18-27 的果皮为深红色，其他品种果皮均为鲜红色。

表2 不同株系果实颜色差异分析

10 个株系的果肉颜色除20-9、15-38、17-17 之外，其余株系均为黄白，这3 个株系的果肉色差L*值为82.52～84.19，高于除25-42 之外的其他株系，而这3者之间无显著差异；而15-38 与17-17 的果肉色差a*值及b*值之间均无显著差异，且均显著高于20-9 的果肉色差a*值及b*值。

2.3 不同株系果实内在品质差异分析

由表3 可知，25-37、22-22 带皮硬度显著高于除20-9 外的其他株系，有更好的储藏性；随后是20-9 和12-17，带皮硬度中等，二者之间无显著差异；第三梯队是15-38、17-17、16-35 和20-20；以25-42 带皮硬度最低。各株系去皮硬度最高的是25-37，显著高于除22-22 以外的其他株系；随后是22-22、20-9 和12-17，三者之间无显著差异；第三梯队是15-38、17-17、16-35、20-20 和18-27，这5 个株系的去皮硬度接近，无显著差异；以25-42 的去皮硬度最低，显著低于25-37、22-22、20-9、12-17和17-17。10 个株系可食率差异较大，17-17 的可食率最高，达90.96%，显著高于其他株系；22-22、16-35、20-20 和25-42 的可食率较低且较接近，均≤78.53%。10 个株系间以20-20、18-27 和25-42 的含水量较高，均高于80%，这3 个株系间差异不显著，但与其他株系均有显著性差异；其他株系含水量在70%～80%之间，无显著性差异。

表3 不同株系果实内在品质差异分析

2.4 不同株系果实营养品质差异分析

由表4 可知，这10 个软核山楂株系果实的5个营养指标均有显著差异。各参试株系的可溶性糖含量为7.02%～15.09%，其中以17-17 的可溶性糖含量最高，与其他株系有显著差异；而20-20、16-35、18-27 和25-42 的可溶性糖含量较低，这4 个株系间无显著差异。各参试株系的可滴定酸含量为2.08%～3.71%，以15-38 的可滴定酸含量最高，与除16-35、18-27、25-42 外的其他株系有显著差异；以25-37 的可滴定酸含量最低，显著低于其他株系。各株系中以20-9 的可溶性蛋白含量最高，为7.97 mg/g；随 后 是25-37、25-42、12-17、17-17、20-20 和18-27，这6 个株系的可溶性蛋白含量无显著差异；而22-22、15-38、16-35 的可溶性蛋白含量较低，三者之间无显著差异。参试株系中，可溶性固形物含量为12.63%～19.75%，以22-22 的可溶性固形物含量最高，显著高于除20-9、16-35、15-38、17-17 外的其他株系；随后是20-9 和16-35，这2 个株系的可溶性固形物含量相同，均为19.63%；以25-42 的可溶性固形物含量最低，显著低于其他株系。10 个株系中，维生素C 含量最高的是16-35，达965.2 mg/kg，含量最低的是12-17，仅300.6 mg/kg，二者相差2 倍之多，差异极显著。

表4 不同株系果实营养品质差异分析

2.5 10 个株系果实主成分分析结果及综合排名

根据主成分对应的特征值＞1 且主成分累计贡献率≥85%的原则，由表5、表6 可知，前6个主成分的特征值均＞1，且累计方差贡献率达93.695%，可以代表19 个参试指标的大部分信息量。

表5 各成分的特征值、方差贡献率和累积方差贡献率

表6 成分矩阵

第1 主成分的贡献率为27.759%，特征值为5.274，主要包括果皮色差a*、果肉色差b*、带皮硬度、去皮硬度、含水量、可溶性糖等指标；第2 主成分的贡献率为25.290%，特征值为4.805，主要包括果皮色差L*、果皮色差b*、果肉色差L*、果肉色差a*等指标；第3 主成分的贡献率为16.367%，特征值为3.110，主要包括纵径、果形指数、可滴定酸等指标；第4 主成分的贡献率为10.633%，特征值为2.020，主要包括单果重、横径、可溶性蛋白等指标；第5主成分的贡献率为7.442%，特征值为1.414，主要包括可食率等指标；第6 主成分的贡献率为6.205%，特征值为1.179，主要包括可溶性固形物、维生素C等指标。

结合表5、表7 以及归一化处理的原始数据，经过计算可以得到10 个软核山楂株系的综合得分F和综合排名（见表8）。综合得分越高，表示该株系果实综合品质越好。测定结果表明，在这10 个软核山楂有5 个株系的综合得分F ＜0，占比50%，且均排在后5 名，其他株系排名由高到低依次为20-9＞15-38 ＞25-37 ＞17-17 ＞22-22 。

表7 成分得分系数矩阵

表8 不同株系软核山楂主成分得分及综合排名

3 结论与讨论

果实品质决定其商品性，直接影响消费者的感官评价。该研究通过对10 个软核山楂株系果实品质性状进行差异显著性分析和主成分分析，发现10 个软核山楂株系的外观性状都较优，果形硕大圆润，颜色鲜艳有光泽，有良好的商品属性。单果重最小的株系也接近于4.00 g，单果重最大的株系则达到了5.00 g 以上，纵、横径主要集中于17.00～23.00 mm，果形为圆形果或长圆形果，果皮颜色主要以鲜红为主，果肉颜色则偏黄白，而其中也有黄色系果皮的株系，这可用于软核山楂杂交后代果皮颜色变异规律的研究。影响其鲜食口感的主要是果实硬度、可食率、含水量等，综合来看，除了25-37、22-22、20-9 外的其他株系果实硬度都不大，较适中。而可食率达到80%以上的株系占50%，最高的达到了90.96%。含水量整体看来差异不大，接近1/3 的株系达到了80%以上。参试株系的营养品质都有显著差异性，在一定范围内波动，可溶性糖含量为7.02%～15.09%，可滴定酸含量为2.08%～3.71%，可溶性蛋白含量为2.26～7.97 mg/g，可溶性固形物含量为12.63%～19.75%，16-35 的维生素C 含量最高，为965.2 mg/kg，这与前人报道中的维生素C 含量973 mg/kg 极为接近。

如何在众多水果中，提升山楂的竞争力，不仅要提升其外观品质，也得注重其营养品质，这会直接影响消费者的购买意愿。通过主成分分析，将19个品质性状统一处理，最终提取出了6 个主成分，累计贡献率达93.695%，第一主成分累计贡献率最高，可以从果实颜色、口感、含糖量等方面代表参试株系的整体品质性状，这也与消费者的感官选择与实际需求相接近。然后通过计算得出总排名，筛选出20-9、15-38、25-37 这 3 个最优株系。

在实际应用中，当指标数量众多时，人们往往会考虑主成分分析的应用。主成分分析是一种多变量统计方法，它利用降维思想将多个指标转化为综合指标，损失的信息很少[12]。主成分分析方法已广泛应用于生态环境、自然灾害、社会科学、食品加工等方向，在果实品质综合评价方面也有大部分报道。尹欣幸等[13]采用主成分分析方法对多个鲜食花生品种进行综合评价，最终筛选出适宜海南本地环境的优良品种“四粒红”“桂花黑1 号”“桂花红132”。郭琳琳等[14]采用主成分分析法为猕猴桃营养品质建立分级标准，结果表明这种方法适用于猕猴桃营养品质综合评价。另外，榴莲、小麦、玉米等应用主成分分析方法进行的研究也有多篇报道[15-20]。目前，山楂果实品质评价方法尚未统一，相关报道较少，主成分分析方法可作为今后山楂种质资源评价与筛选的一个重要参考。