50份中国樱桃品种资源的果实质地品质评价

马蓝 陈隆隆 马艳 田泰 刘针杉 周荆婷 涂红霞 王旨意 王浩 陈清 王小蓉 王燕

关键词： 中国樱桃；果实质地；质地多面分析法；相关性分析；主成分分析

中图分类号： S662.5   文献标识码： A   文章编号： 1000-4440（2023）07-1613-04

Evaluation of fruit texture of 50 Chinese cherry [Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don] germplasm resources

MA Lan1，2， CHEN Long-long1， MA Yan1，2， TIAN Tai1，2， LIU Zhen-shan1，2， ZHOU Jing-ting1，2， TU Hong-xia1，2， WANG Zhi-yi1，2， WANG Hao1，2， CHEN Qing1， WANG Xiao-rong1，2， WANG Yan1，2

（1.College of Horticulture， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China;2.Institute of Pomology and Olericulture， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China）

Key words：  Chinese cherry [Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don];fruit texture;texture profile analysis;correlation analysis;principal component analysis

中國樱桃[Cerasus pseudocerasus （Lindl.） G.Don]，俗称樱桃、小樱桃，为蔷薇科（Rosaceae）李亚科（Prunoideae）樱属（Cerasus Mill.）植物，是起源于中国的特色核果类果树，已有3 000余年的栽培历史[1]。中国樱桃具有早花早熟习性和高观赏价值，果实风味浓郁，兼具营养和保健价值，素有“果中珍品”和“春果第一枝”的美誉[2]。此外，中国樱桃适应性广，抗逆性强，能够适应多种环境和气候条件，在当前的乡村振兴和都市现代农业发展中具有重要地位和作用[3-4]。

果实质地是衡量果实品质的重要指标之一[5-6]，与贮藏、运输和加工等密切相关[7]。果蔬组织状态特性的评价方法包括对果实质地品质的人工感官评价和仪器分析检测。相较于感官评价，使用仪器分析果实质构具有更高的精确度、灵敏度和客观性[8-9]。质构仪检测是目前应用较多的质地评价方法，测试模式包括质地多面分析法（TPA）、穿刺、剪切和压缩等，在水果和蔬菜领域较多采用TPA和穿刺2种方法。其中，TPA法是通过机械模拟人类口腔咀嚼运动，对测试样品进行2次压缩，借助力学测定样品的硬度、黏附性、内聚性、弹性、咀嚼性、脆性等[10-12]与质地相关的参数。这种方法能更客观准确地反映果实的质地品质特征[13-15]。

近年来，中国樱桃的市场需求日益扩大，种植面积和产量不断增加。但中国樱桃果实果皮较薄，不耐储运，已成为当前制约其产业规模发展的瓶颈之一。目前，关于中国樱桃果实质地品质评价的研究报道较少。因此，评价分析中国樱桃果实质地品质，对于耐贮运中国樱桃新品种的选育以及果品运输贮存具有重要意义。本研究拟通过物性分析仪测定50份中国樱桃品种资源成熟果实的质地品质，对果实质地参数进行相关性和主成分分析，旨在为高品质中国樱桃品种选育及采后贮运等提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本研究试验材料包括33份中国樱桃代表性地方种质和17份中国樱桃杂种种质（表1）[16]，栽植在四川农业大学现代农业研发基地（成都）的简易避雨大棚内，各株系均已稳定结果3～5年。其间进行常规水肥管理，无疏花、疏果或套袋等处理措施。

1.2 试验方法

于2021年4月，采集树冠外围成熟度一致的中国樱桃果实进行质地品质测定，每个单株至少采集10个果实。TPA试验参考杨玲等[17]的方法，采用TMS-Pilot物性分析仪P/50探头（直径50 mm）在中国樱桃果实的缝合线部位进行TPA试验。测试参数如下：测试速度50 mm/min，果实受压形变量25%，2次压缩停顿时间5 s，触发力0.375 g。由质地特征曲线获得中国樱桃果实质地参数。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2017、GraphPad Prism 6.0进行数据统计及作图，使用SPSS 22.0软件进行差异显著性分析、相关性分析、主成分分析及聚类分析。试验数据采用3次重复的平均值和标准误差表示。

2 结果与分析

2.1 中国樱桃果实质地参数

6个果实质地参数在中国樱桃种质间差异较大，变异系数范围为19.50%～70.61%，其中咀嚼性的变异系数最大（70.61%），内聚性的变异系数最小（19.50%）。

硬度反映中国樱桃果实在受外力作用下发生形变所需要的屈服力大小。中国樱桃果实硬度为1.41～9.80 N，平均值为3.80 N，变异系数为43.91%。其中HF和杂种种质HP1403、NH554、HP445和HP155的果实硬度均大于5.50 N，以NH554最大（9.80 N）；LiY5、YJ、ZeZ9、TH2、355和LaY5 6份种质的果实硬度均小于2.00 N，LiY5最小（1.41 N）。

黏附性反映咀嚼果肉时口腔克服果肉表面吸引力所需的能量。中国樱桃果实的黏附性为0.082 9～0.202 1 MJ，平均值为0.130 0 MJ，变异系数为23.12%。其中HC、YJ、355、391的果实黏附性均大于0.180 0 MJ，以391黏附性最大（0.202 1 MJ）；HP390、HP155、NH554、HP445、HP1403的果实黏附性均小于0.100 0 MJ，HP1403黏附性最小（0.082 9 MJ）。

内聚性反映果实保持完整性的能力，指当果实为抵抗挤压（咀嚼）破坏自身完整性而表现出的内部凝聚力。中国樱桃果实内聚性为0.18～0.40 Ratio（比率），平均值为0.30 Ratio，变异系数为19.50%，以HYHZZ的内聚性最大（0.40 Ratio），XC2的内聚性最小（0.18 Ratio）。

弹性是果实经第1次压缩变形，去除外力后所能恢复原有完整性的能力。中国樱桃果实弹性为0.60～2.43 mm，平均值1.73 mm，变异系数为27.19%。其中HF、BJ4以及杂种种质NH567和NH968的弹性均大于2.30 mm，以HN968的弹性最大（2.43 mm）；LiY5、XC2、ZeZ9的弹性均小于1.00 mm，XC2、ZeZ9的弹性最小（0.60 mm）。

咀嚼性反映果實对挤压（咀嚼）的持续耐性，是牙齿将果实咀嚼成吞咽状态时所需要的能量。中国樱桃果实咀嚼性为0.29～4.49 MJ，平均值1.97 MJ，变异系数为70.61%。其中HF和杂种种质NH554、HP155、NH567和HN917的咀嚼性均大于4.00 MJ；NH554的咀嚼性最大（4.49 MJ）。LiY5、ZeZ9、XC2和TH2的咀嚼性均小于0.500 MJ，XC2的咀嚼性最小（0.29 MJ）。

胶着性反映果实的黏性。中国樱桃果实胶着性为0.29～2.36 N，平均值为1.12 N，变异系数为46.67%。其中NH554、HP155的胶着性均大于2.00 N，NH554最大（2.36 N）；TH2、LiY5、ZeZ9、XC2的胶着性均小于0.50 N，XC2最小（0.29 N）。

2.2 质地参数相关性分析

对50份中国樱桃果实的质地参数进行相关性分析，结果表明，果实硬度与胶着性、咀嚼性和弹性呈极显著正相关（相关系数为0.901、0.798、0.564），与黏附性和内聚性呈负相关。果实咀嚼性与胶着性和弹性呈极显著正相关（相关系数为0.920、0.791），与内聚性呈显著正相关，与黏附性呈极显著负相关。果实黏附性与内聚性呈显著正相关，与胶着性和弹性呈负相关。果实内聚性与弹性呈极显著正相关（相关系数为0.602），果实弹性与胶着性呈极显著正相关（相关系数为0.802）。结果表明，50份中国樱桃的6个质地参数中，大部分参数之间存在极显著或显著相关性，表明果实质地是一种综合性状的表现。

2.3 质地参数主成分分析

对50份中国樱桃品种资源的6个果实质地参数的主成分分析结果显示，提取特征值大于1的2个主成分，其累计方差贡献率为89.02%，包含6个指标的绝大部分信息。第1主成分的特征值为3.78，方差贡献率为62.95%，在其特征向量中，绝对值较高的参数有胶着性、咀嚼性、硬度和弹性，此类参数与果实对外力的承受度有关。第2主成分特征值为1.56，方差贡献率为26.07%，在其特征向量中，绝对值较高的参数为内聚性和黏附性，此类参数与果实口感有关，可称为口感因子。

将主要质地参数原始数据标准化后，计算2个主成分的得分，得出不同中国樱桃种质的综合评价指数，50份中国樱桃种质质地综合品质排名前10的依次为HYHZZ、HN917、NH567、HN968、HF、BJ4、NH554、HP155、NH702、HP445。

2.4 聚类分析

对50份中国樱桃6个果实质地参数进行Ward聚类分析，在欧式距离为5时，将50份中国樱桃品种资源聚为3类。第Ⅰ类包括20份种质，其中贵州5份（AS1、BJ2、BJ3、BJ4、BJ7），四川3份（HF、HYHZZ、JY4），山东1份（LiY3），云南1份（ZT2），杂种种质10份（NH554、HP155、NH702、NH567、HN968、HN917、HP325、HN880、NH597、HP445）。第Ⅱ类包括11份种质，其中云南3份（ES1、YX6、ZT1），贵州2份（BJ6、ZY3），四川2份（PZB、YJ），河南1份（391），杂种种质3份（HP1403、NH609、HP90）。第Ⅲ类包括19份种质，其中四川4份（HC、XC1、XC2、XC4），云南3份（YL2、FM2、MZ3），山东3份（ZaZ8、LaY2、LiY5），河南3份（LuY4、ZeZ9、355），安徽1份（TH2），贵州1份（PD3），杂种种质4份（HP1371、HP390、NH548、HP299）。其中，第Ⅰ类种质的综合评价指数较高，果实硬度较高。

3 讨论

物性分析仪测试通过模拟人的口腔咀嚼运动，利用力学方法测定果实质地，能够全面反映果实硬度、弹性、咀嚼性等质地特征，对明确果实质地特征具有重要的基础意义。国内外已将质地多面分析法应用于香蕉、桃、甜樱桃、葡萄等果树的质地品质研究[18-21]，但关于中国樱桃果实质地特性的研究尚未见报道。本研究发现，不同来源的中国樱桃果实TPA质地参数存在明显差异，变异系数为19.50%～70.61%。

中国樱桃皮薄汁丰，采后极易发生失水、软化、腐烂等现象，不易贮运。果实硬度是判断果实成熟度的重要指标，也是影响果实贮藏、运输的重要因素。在33份中国樱桃地方种质资源中，HF果实硬度最大，显著高于其他绝大部分种质，其弹性、咀嚼性也最佳，显著高于平均值。17份中国樱桃杂种后代中，有4份杂种果实的硬度显著高于其亲本HF，表明以其为亲本进行杂交，可以获得硬度更高的杂种后代。基于主成分分析的综合评价指数和聚类分析也证实了这一结果。因此，杂交育种能够作为改良中国樱桃果实质地的有效途径，但果实质地在杂种后代中的遗传规律尚需要进一步研究。

研究发现，果实质地参数间存在较高的相关性[22-26]。中国樱桃果实硬度、咀嚼性均与胶着性呈极显著正相关（P＜0.01），这与猕猴桃[25]、苹果[17]、梨[26]、蓝莓[27]的果实质地相关性研究结果基本一致。因此，果实硬度、咀嚼性和胶着性能够作为评价中国樱桃质地的重要参数。内聚性与弹性呈极显著正相关，表明它们与果肉的致密度、组织细胞间结合力的大小有关。黏附性与内聚性呈极显著正相关，与硬度、胶着性、咀嚼性呈极显著负相关，说明黏附性与内聚性可以反映不同中国樱桃果实质地品质的差异。

本研究利用主成分分析法，从50份中国樱桃的6个质地参数中提取了2个主成分，包含89.02%的信息，其中果实硬度、咀嚼性、胶着性能够作为中国樱桃果实质地品质评价的重要指标，与蓝莓果实质地的研究结果[27]基本一致。基于此，本研究筛选出果实质地品质优良的中国樱桃种质（HYHZZ、HN917、NH567、HN968、HF、BJ4、NH554、HP155、NH702、HP445），为后续中国樱桃质地品质改良和耐储运新品种选育提供了种质基础。

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（责任编辑：陈海霞）