基于主成分分析和感官鉴定对不同樱桃番茄品种的综合评价

摘" " 要：为了筛选出适宜昭通地区气候环境特征的优质樱桃番茄，以10个樱桃番茄品种为试材，通过比较樱桃番茄植株生长指标和果实品质指标之间的差异，利用相关性、主成分和感官评价等多元分析方法进行综合评价。结果表明，植株生长指标和果实品质指标在不同品种间存在显著差异，其中小翠和沪樱红1号属于多歧花序，单花序穗果数最多，达到50个以上，显著多于其他品种。相关性分析结果表明，葡萄糖含量与糖酸比呈极显著正相关；柠檬酸含量与番茄红素含量呈显著正相关；果实纵径与果形指数、单果质量呈显著正相关。人工品鉴综合评价排名前4位的品种为串红番茄、沪樱红1号、小翠和玉女；通过主成分分析法对不同樱桃番茄品种的品质进行综合评价，排名前4位的品种为串红番茄、玉女、沪樱红1号和小翠。综上，串红番茄、玉女、沪樱红1号和小翠4个品种均适宜在昭通地区栽培。

关键词：樱桃番茄；品种；果实品质；综合评价

中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2025）01-072-09

Comprehensive evaluation of different cherry tomato cultivars based on principal component analysis and sensory evaluation

LI Xiang1， LU Sujun2， TANG Jihua3， WU Kongmin1， CHEN Yuqin1， WANG Can1， YANG Ju1， PAN Qi1， XIAO Deqin1， LI Qiju1， ZHU Shiyin1

（1. Zhaotong Academy of Agricultural Sciences， Zhaotong 657000， Yunnan， China; 2. Apple Industry Development Center of Zhaotong City， Zhaotong 657000， Yunnan， China; 3. Shanghai Songjiang Agro-Technology Extension Centre， Shanghai 201600， China）

Abstract： Taking 10 cherry tomato varieties as test materials， the growth indexes difference of tomato plants and fruits and fruit quality indexes were determined by using multivariate analysis methods such as correlation， sensory evaluation and principal component， in order to provide reference for screening high quality fresh-eat cherry tomato varieties suitable for local climatic and environmental characteristics. The results showed that there were some differences in plant growth and fruit quality. Xiaocui and Huyinghong No.1 belonged to the polytomy， so they had the largest fruit number per inflorescence（about 50）. In terms of fruit number per inflorescence， Xiaocui and Huyinghong No.1 were not significant， but significantly different from the other eight tomato varieties. From the correlation analysis， the fruit longitudinal diameter was more correlated with other trait indicators. Based on the combination of artificial tasting and natural induced resistance of tomato late blight in the field， the comprehensive score of sensory evaluation was obtained that the top four varieties were Chuanhong tomato， Huyinghong No. 1， Xiaocui and Yunü. The results of principal component analysis showed that four representative principal components were selected from the four principal components， and the cumulative variance contribution rate was 87.263%， the comprehensive score of fruit quality index was calculated. Chuanhong tomato， Huyinghong No. 1， Xiaocui and Yunü ranked the top four respectively， and their comprehensive quality were better. Therefore， these four varieties are suitable for cultivation in Zhaotong area.

Key words： Cherry tomato; Variety; Fruit quality; Comprehensive evaluation

番茄（Solanum lycopersicum L.）是世界上价值最高的水果和蔬菜兼用作物[1]，因其营养价值高和经济效益好而广泛受到人们的青睐。据FAO统计，2022年全球番茄种植面积达491.77万hm2，产量高达1.86亿t；中国番茄种植面积达113.74万hm2，产量高达0.68亿t，中国是全球最大的番茄生产和消费国。我国番茄生产分布较广，按照栽培方式和收获季节划分，形成了六大番茄优势产区，有效保障了我国番茄实现周年均衡化供应，总体呈现出“北粉南红”大果的种植特点。在传统“北粉南红”的种植格局下，品质更优的粉果番茄不断蚕食红果市场。在传统的大粉果、大红果为主的市场中，樱桃类番茄市场占有量稳步提升。近年来，设施番茄的经济效益水平基本上是露地的1.5～2.0倍，而且口感型番茄和樱桃番茄价格普遍高于鲜食大果番茄，最高可达40元· kg-1[2-4]。随着人们生活水平的不断提高，曾经对高硬度、耐贮运品种的追求逐渐转变升级为对番茄美好风味和营养价值的关注，消费者对番茄的需求更加注重浓郁鲜美的风味和丰富的营养[5]。因此，近几年在市场中一些高品质的樱桃番茄开始异军突起，成为市场的热点，许多地方都在对樱桃番茄新优品种引种试验，筛选出适宜当地气候环境特征的优质樱桃番茄品种[6-9]。大量学者利用主成分分析对不同番茄品种进行综合评价，筛选出适宜当地种植的番茄品种。高艳娜等[10]采用主成分分析法对19份番茄主要品质性状进行综合分析。黄媛等[11]、赵雄伟等[12]、Sivakumar等[13]采用主成分分析法对番茄苗期生长指标进行了综合评价。Tota等[14]利用主成分分析对番茄果实食用价值进行了评价。同时，也有学者利用感官鉴定对不同番茄品种进行了综合评价，筛选出口感好和品质优的番茄品种[15-16]。主成分分析和感官评价都能很好地为当地适宜栽培番茄品种的筛选及消费者对市场的消费认可度提供参考依据，但同时采用这2种方法对引种试验的番茄进行综合评价的研究较少。笔者以10个樱桃番茄品种为试材，研究樱桃番茄植株生长指标和果实品质指标的差异，利用相关性、感官评价和主成分等多元分析方法进行综合评价，以期为筛选出适宜当地气候环境特征的优质樱桃番茄品种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试10个樱桃番茄品种信息见表1，除了本地番茄是常规种外，其余9个番茄品种都是杂交种。

1.2 方法

于2023年3月27日用蔬菜育苗专用基质在72孔穴盘（0.54 m×0.28 m）进行番茄育苗，于2023年4月21日番茄幼苗长至4叶1心时移栽在昭通市农业科学院永丰基地的塑料大棚栽培槽内泡沫箱中，每小区面积30.00 m2，栽培株行距0.55 m×0.80 m。试验采取随机区组设计，每小区随机选取5株番茄进行测定。温室采取轻简化基质栽培，自动化精准供应营养液，在设施栽培环境一致的条件下正常田间管理。

1.3 感官品质评价方法

参考赵燕等[16]对番茄感官品质评价的方法，并做了相应的修改。根据昭通近几年种植番茄的情况，把田间自然诱发感染番茄晚疫病的情况作为一项重要的评价指标，其中病级指数参照《番茄种质资源描述规范和数据标准》[17]，并制定了评分标准（表2）。

1.4 项目测定

1.4.1 生长指标测定 参照《番茄种质资源描述规范和数据标准》[17]按照时间节点分别对植株生长指标（株高、叶长、叶宽、首花节位、单花序果数）和果实指标（果实横径、果实纵径、心室数及单果质量）进行数据采集。用卷尺测定株高；用直尺测定叶长和叶宽；用EL3002型电子天平称量单果质量；用电子游标卡尺测定果实横径、纵径，并计算果形指数=商品果纵径/商品果横径（H/D）。

1.4.2 品质指标测定 在第二穗果实成熟期，在随机抽取的5株植株上挑选10个达到商品成熟度的正常果实进行品质测定。采用手持式糖度计（艾拓PAL-1，日本产）测定可溶性固形物含量；参照GB 5009.8－2016测定总糖含量（以葡萄糖计）[18]；参照GB 12456－2021测定总酸含量（以柠檬酸计）[19]；参照GB 5009.86－2016测定维生素C含量[20]；参照GB/T 14215－2021测定番茄红素含量[21]。

1.5 数据分析

使用Microsoft Excel 2013软件进行数据处理，采用IBM SPSS Statistics26.0进行差异显著性和主成分分析，试验结果数据采用“平均值±标准差”表示。以各主成分方差贡献率为权重，对前4个主成分进行得分以及相应权重线性加权求和得到果实品质综合得分公式Y=（0.337 23×Y1+0.247 93×Y2+0.164 47×Y3+0.123 00×Y4）/0.872 62。采用Origin 2019b软件绘制果实性状指标相关系数热图。

2 结果与分析

2.1 不同樱桃番茄品种植株生长及生育特性分析

2.1.1 不同樱桃番茄品种株高、叶长及叶宽差异分析 由表3可知，小翠、沪樱红1号的株高在250 cm以上，两者之间差异不显著，但显著高于其他品种；串红番茄、本地番茄、青樱、皇冠16、靓丽601和玉女6个樱桃番茄品种株高在200～220 cm；皇珠和青樱2号依次最低，两者之间差异不显著，但显著低于其他品种。皇珠叶长最大，显著大于其他品种；玉女叶长最小，其他8个品种之间差异不显著。本地番茄和皇珠的叶宽较宽，两者之间差异不显著，但显著高于其他品种；沪樱红1号的叶宽位于靓丽601和皇冠16之间，且与两者差异不显著；青樱叶宽最短，与其他品种差异显著。

2.1.2 不同樱桃番茄品种单花序及单花序果数差异分析 由表4可知，不同番茄品种的首花节位及单花序果数差异较大。首花序节位以6～8节位为主，其中小翠、玉女和沪樱红1号的首花序节位较高，3个品种间差异不显著，但均显著高于皇珠、靓丽601、青樱2号和皇冠16；其次是串红番茄、青樱和本地番茄，这3个品种间首花序节位差异不显著；皇珠、靓丽601、青樱2号和皇冠16首花序节位相对较低，坐果相对较早。小翠和沪樱红1号的单花序果数较多，达到50个左右，与其他品种相比差异显著；青樱的单花序果数次之；串红番茄、玉女和皇冠16的单花序穗果数在22～25个，二者均与皇冠16差异显著；皇珠、靓丽601、青樱2号单花序穗果数在11～16个，靓丽601与皇珠、青樱2号差异显著。本地番茄单花序果数最少，且与其他品种差异显著。

2.2 不同樱桃番茄品种的果实生长及品质特性差异性分析

2.2.1 不同樱桃番茄品种果实大小及心室数差异性分析 由表5可知，供试的10个番茄品种果形指数差异较大，玉女的果形指数最大（1.51），果形为长圆形（H/D＞1.50），与其他品种差异显著；小翠、本地番茄、沪樱红1号和皇冠16的果形指数范围为1.03～1.30，形状为高圆形（1.00＜H/D≤1.50）；皇珠、串红番茄、靓丽601、青樱和青樱2号的果形指数范围为0.91～0.98，形状为圆形（0.86＜H/D≤1.00），这5个品种间差异不显著。玉女的心室数最多，与串红番茄、小翠和本地番茄（心室数均为2.4）差异不显著；其他品种心室数均为2.0，与玉女差异显著。本地番茄的单果质量最大，皇珠的单果质量最小，均与其他品种差异显著；青樱2号、小翠和玉女的单果质量依次减小，这3个品种差异不显著；皇冠16与沪樱红1号差异显著，与串红番茄、靓丽601和青樱差异不显著。

2.2.2 不同樱桃番茄品种果实的品质差异性分析 由表6可知，串红番茄的葡萄糖含量最高，与其他品种差异显著；依次为靓丽601和皇珠，这2个品种差异显著；其次为小翠、玉女和沪樱红1号，三者之间差异不显著；皇冠16的葡萄糖含量最低，与青樱差异不显著，与青樱2号和本地番茄差异显著。皇冠16的柠檬酸含量最高，青樱含量最低，两者之间差异显著，均与其他品种差异不显著。串红番茄的糖酸比最高，靓丽601次之，均与其他品种差异显著；其次为皇珠、玉女和小翠，三者之间差异不显著；皇冠16的糖酸比最低，与沪樱红1号、本地番茄、青樱2号和青樱差异显著。串红番茄的可溶性固形物含量最高，玉女、皇珠、沪樱红1号和青樱2号的可溶性固形物含量也较高，这5个品种之间差异不显著，但均显著高于本地番茄；皇冠16、小翠、靓丽601和青樱的可溶性固形物含量范围为6.20%～6.57%，4个品种之间差异不显著；本地番茄的可溶性固形物含量最低。沪樱红1号的维生素C含量最高，达43.40 mg·100 g-1，显著高于其他品种；皇冠16 的维生素C含量最低，达25.10 mg·100 g-1，与其他品种差异显著。除皇珠、小翠和皇冠16未检测出番茄红素外，其他品种均检测出；其中青樱2号的番茄红素含量最高，达2.80 mg·100 g-1，与其他品种差异显著；沪樱红1号、靓丽601、青樱和玉女的番茄红素含量依次降低，4个品种间差异显著；串红番茄和本地番茄的番茄红素含量较低，两者之间差异不显著。

2.3 不同樱桃番茄品种果实品质的相关性分析

番茄的营养品质是一个综合指标，其中包含维生素C、番茄红素、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比等[22]。由图1可知，葡萄糖含量与糖酸比呈极显著正相关；柠檬酸含量与番茄红素含量呈显著正相关；果实纵径与果形指数、单果质量呈显著正相关。

2.4 不同樱桃番茄品种的综合评价

由表7可知，人工品鉴综合评价排名前4位的品种为串红番茄、沪樱红1号、小翠和玉女，靓丽601和皇冠16并列第5。滋味口感得分最高的品种为串红番茄，最低为本地番茄。田间自然诱发晚疫病抗性表现最好的番茄品种为串红番茄和沪樱红1号。

2.5 不同樱桃番茄品种的主成分分析

对9个标准化的性状指标进行主成分分析，结果如表8所示。以特征值＞1为标准，选取各因子载荷绝对值＞0.260作为解释变量，9个性状指标共提取出4个主成分，这4个主成分累积贡献率可达87.263%，表明前4个主成分已经涵盖了大部分的果实品质性状信息，可代表原本的9个品质指标进行评价。

第1主成分贡献率为33.723%，其中葡萄糖含量（0.369）、糖酸比（0.338）、可溶性固形物含量（0.268）为PC1中正向特征值较高的指标，表明当第1主成分贡献率升高时，可溶性固形物和葡萄糖含量等随之增加，可概括为果实糖酸风味指标。第2主成分贡献率为24.793%，主要涵盖了心室数（0.373）、单果质量（0.293）果实外观品质以及柠檬酸含量（-0.419）在内的口感品质指标，可概括为果实外观及口感指标。第3主成分贡献率为16.447%，主要正向特征指标为维生素C含量（0.578）内在品质和番茄红素含量（0.561）在内的色泽品质指标，可概括为果实品质指标。第4主成分贡献率为12.300%，主要特征指标为单花序果数（0.760）和单果质量（-0.379），可概括为果实产量指标。

2.6 不同樱桃番茄品种果实品质综合得分及排序

由表9可知，不同樱桃番茄品种果实的品质各主成分的得分系数，综合前4个主成分得分后计算出各处理的综合得分Y值。其中，串红番茄果实综合品质得分最高，为0.82，该品种在第1主成分中得分最高。玉女果实综合品质得分排名第二，为0.71，该品种在第2主成分中得分最高。沪樱红1号果实综合品质得分排名第三，为0.42，该品种在第3主成分中得分最高。小翠果实综合品质得分排名第四，为0.07，该品种在第4主成分中得分最高，其次是沪樱红1号，这两个品种在实际生产中属于双歧花序，其他引试品种属于单式花序。皇珠、靓丽601、青樱、本地番茄、青樱2号和皇冠16依次排名5～10名，符合预期结果。

3 讨论与结论

笔者对10个樱桃番茄品种植株生长及品质特性进行研究，结果表明，玉女果形为长圆形，小翠、本地番茄、沪樱红1号和皇冠16的果形为高圆形，皇珠、串红番茄、靓丽601、青樱和青樱2号的果形为圆形。株高、叶宽、单花序穗果数、果实纵径、果实横径、果形指数、单果质量等指标在不同品种间存在显著差异，与夏修新等[23]、贺朋飞等[24]和刘思恬[5]的研究结果一致。番茄果实中的总糖（果糖+葡萄糖）、有机酸（主要是柠檬酸）、可溶性固形物、维生素C和番茄红素含量是影响番茄果实风味和口感、衡量番茄风味品质的重要因子[25-26]。沪樱红1号、串红番茄和玉女的可溶性固形物和维生素C含量较高。红果番茄的番茄红素含量高于黄果和绿果番茄，这与常培培等[27]红、粉、紫色品种富含番茄红素，黄果、绿果含量较少的研究结果一致。从相关性分析来看，葡萄糖含量与糖酸比呈极显著正相关，果实纵径与果形指数、单果质量呈显著正相关，与娄茜棋等[28]、李艳红等[29]的研究结果一致。心室数与其他性状指标的相关性较弱，与李悦等[30]番茄心室数与其他3个果实性状（果形指数、单果质量和萼片数）的相关性均达到极显著水平的研究结果不一致，这很可能与选择的供试材料不是自交系有关。利用主成分分析，以特征值＞1为标准，选取各因子载荷绝对值＞0.260作为解释变量，得出4个主成分累积贡献率可达87.263%，表明前4个主成分已经涵盖了大部分的果实品质性状信息。第1主成分主要受葡萄糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量共同影响，第3主成分具有较高载荷系数的是番茄红素含量，这与贺朋飞等[24]的研究结果一致，而与本研究中单果质量贡献值的研究结果不一致，可能与本研究中的10个番茄品种都是樱桃番茄有关。

综上所述，10个樱桃番茄品种的农艺表型性状具有多样性，植株生长及果实品质指标在不同品种间存在显著差异。采用人工品鉴综合评价排名前4位的品种为串红番茄、沪樱红1号、小翠和玉女；通过主成分分析法对樱桃番茄品种的品质进行综合评价，得出排名前4位的品种为串红番茄、玉女、沪樱红1号和小翠；利用主成分分析法获得的结果与人工品鉴评价结果相似度较高，具有科学性。小翠和沪樱红1号属于双歧花序、产量高，在实际生产上需要适当疏花疏果，串红番茄和玉女的单花序穗果比较适中。研究结果可为云南昭通高海拔地区筛选出适宜栽培的樱桃番茄品种提供参考。

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