武隆豬腰棗果實品質變異分析與優良種質篩選*

辜夕容，陳勇，鄧雪梅，劉穎旎，吳雪蓮，毛文韜，羅平，羅會

1(西南大學資源環境學院，重慶，400716)2(重慶市林業科學研究院，重慶，400036)3(重慶市武隆縣林業局，重慶，408500)

我國棗樹資源豐富，品種繁多，有記載的就有700多個，其中鮮食棗品種261個，占37.29%［1］。鮮食棗風味獨特，脆甜味美，富含氨基酸、糖類、維生素和鈣、鐵、鋅、硒等營養成分，特別是VC含量高達300～600 mg/100 g［2］，素有“天然維生素丸”的美稱，是人們喜食果品之一。

武隆豬腰棗(Ziziphus jujuba Mill.Cv.Wulongzhuyao Zao)，主產于重慶市武隆縣羊角鎮，又名羊角豬腰棗，因其總體呈圓柱形而中部稍向內凹陷，形似豬腰(腎)而得名。該棗果肉綠白色，皮薄肉細，組織致密、脆甜味濃、汁多核小，鮮食口感極佳，為鮮食棗之上品［3］，深受群眾喜愛。作者在2010～2012年間分析測試了備選優樹果實的多項指標，通過優樹間性狀變異程度和指標間相關性的分析，以進一步了解武隆豬腰棗的果實品質特征及其在選種上的參考意義，為優樹選擇以及性狀間的相關選擇提供基礎材料和數據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試優樹為經初選后的武隆豬腰棗的20個優良單株，由重慶市武隆縣林業局提供。在2010～2012年的武隆豬腰棗成熟期(即每年的8～9月)，分別采摘初選優樹樹冠外圍中上部的成熟果實，剔除畸形果、爛果，選取成熟、飽滿、大小均勻一致的果實混勻后貯于4℃冰箱中，測定各項指標。

1.2 測定項目和方法

分別抽取20個優良單株的武隆豬腰棗果實適量，電子天平稱量單果質量(精確到0.001 g)，游標卡尺測量果實縱、橫徑(精確到0.001 cm)，烘干法測水分含量，電子天平稱量法測可食率(精確到0.001 g)，量筒法測量果實密度，阿貝折射儀法測定果實可溶性固形物含量，氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸含量，3，5-二硝基水楊酸比色法測糖含量，質量法測果膠含量，茚三酮顯色法測定氨基酸含量，2，6-二氯靛酚滴定法測定果實VC含量。原子吸收分光光度法測定鈣、鐵、鋅含量，熒光分光光度法測定硒含量［4］。

果形指數、鮮果可食率和固/酸比按下式計算:

果形指數=果實縱徑/果實橫徑

鮮果可食率 /%=［(鮮果質量－果核質量)/鮮果質量］×100

固/酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量

糖/酸比=糖含量/可滴定酸含量

各性狀的變異系數/%=標準差/平均數×100

以上試驗共作5次，每次6個以上重復，取平均值作數據分析。

1.3 數據處理與分析

應用SPSS 11.5軟件包對測得數據進行統計分析。應用SPSS 11.5的主成分分析程序，從樣本相關矩陣出發，對原始數據作標準化處理后計算各性狀的特征值和方差貢獻率，以性狀特征值大于1為依據，確定主成分的個數，再據各性狀的特征向量，列出主成分的函數表達式，然后計算綜合得分，評選出優良種質。

2 結果與分析

2.1 武隆豬腰棗的果實品質及變異

20棵武隆豬腰棗優良單株果實的主要品質數據見表1。在測定的16個性狀中，單果質量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果膠含量、氨基酸含量、鈣含量、鐵含量、鋅含量、硒含量這9個指標均存在一定的變異，其中氨基酸、鐵、鋅、硒這4個性狀的變異幅度較大，變異系數在25%以上，衍生指標固酸比和糖酸比的變異系數也在10%以上。因此，對上述性狀作進一步篩選、挖掘的潛力較高，可能獲得較好的選擇效果;而縱徑、橫徑、水分、可食率、密度、糖、VC這7個指標及衍生的果形指數的變異系數較小，最大者僅為7.36%，最小者只有0.63%，是單株間比較穩定的果實性狀，對它們進行選擇的潛力較小，不適合作進一步選擇的指標。

表1 武隆豬腰棗的果實品質及變異Table 1 Variations of fruit characters of Wulongzhuyao jujube

2.2 武隆豬腰棗優良單株果實性狀間的相關性

表2可見，武隆豬腰棗20棵優良單株的各性狀間存在一定程度的相關性。其中有顯著或極顯著正相關的是:單果質量與果實縱徑、橫徑，果實縱徑與糖酸比，果實橫徑與固酸比，果形指數與可食率，密度與固酸比、糖酸比、鈣含量，可溶性固形物含量與固酸比、糖含量，可滴定酸含量與果膠含量、氨基酸含量，固酸比與糖酸比，鐵含量與鋅含量;而指標間有顯著或極顯著負相關的有:可溶性固形物含量與水分含量，可滴定酸含量與單果質量、密度，固酸比與可滴定酸含量，糖含量與水分含量，糖酸比與可滴定酸含量，果膠含量與單果質量、果實縱徑、果實橫徑、密度、固酸比、糖酸比，氨基酸含量與密度、糖酸比、鈣含量與可滴定酸含量、VC含量，鋅含量與糖含量。由此看出，棗果的縱向和橫向生長都有利于果實生物量積累，偏長形棗的可食部分多于偏圓形棗，組織致密棗的口味好于疏松棗，而鈣的積累有益于組織結構更加緊實;可溶性固形物含量與糖含量的顯著正相關，更進一步證實了可溶性固形物中以可溶性糖為主［5］。

此外，上述相關性也可為武隆豬腰棗的相關選擇提供依據。所測指標中，單果質量、縱徑、橫徑、果形指數、水分、可食率、密度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量是較易測定的指標，而糖、果膠、氨基酸、VC、鈣、鐵、鋅、硒是較難測定的指標。有些較難測定指標與較易測定指標間有著顯著或極顯著的正或負相關關系(表2)，因此，可通過兩者間的相關關系進行武隆豬腰棗的相關選擇，這對粗略判定一些難測定指標 有重要作用。

表2 武隆豬腰棗果實性狀間的相關系數Table 2 Pearson correlation coefficient between fruit characters of Wulongzhuyao jujube

2.3 武隆豬腰棗果實品質的主成分分析與優良種質選擇

2.3.1 主成分分析

將變異幅度較大的11個果實性狀轉化為11個主成分，主成分分析結果如表3所示。前4個主成分的累積方差貢獻率達到82.21%，表示它們已能代表武隆豬腰棗11個果實性狀的絕大部分信息。

第1主成分的特征值為4.28，方差貢獻率38.90%，其對應指標中固酸比和糖酸比的系數較高且為正，而可滴定酸含量和果膠的系數較高但為負，可視為口感指標。在武隆豬腰棗的選擇中若注重選擇高固酸比和糖酸比時，可滴定酸含量和果膠含量就會偏低。而武隆豬腰棗以鮮食為主，高固酸比和糖酸比則表明其鮮食口味較好，而可滴定酸含量和果膠含量偏高則顯示其口味可能較差。因此，在武隆豬腰棗的優樹選擇中應以第1主成分偏高較好。

第2主成分的特征值為1.89，方差貢獻率為17.15%，對應的指標中鐵含量和鋅含量的系數較大且為正，而可溶性固形物含量的系數較高但為負，可視為鐵鋅指標。表明若追求高鐵高鋅含量這2個指標時，可溶性固形物含量可能會較低。第3主成分的特征值為1.60，方差貢獻率為14.50%，對應指標中以鈣含量的系數較大且為負，可視為鈣指標。該主成分值高時鈣含量較低。第4主成分的特征值為1.28，方差貢獻率為11.66%，對應指標中以單果質量、氨基酸含量和硒含量的系數較大且為正，以氨基酸含量的特征向量值最大，達到0.66，可視為氨基酸指標。

表3 武隆豬腰棗果實品質的主成分分析Table 3 Principal component analysis in the fruit characters of Wulongzhuyao jujube

2.3.2 優良種質選擇

由每個主成分所對應的特征值及所提取主成分總特征值可得到主成分綜合得分模型的權重(表3中的Fz)。將各主成分的特征向量值及主成分綜合得分模型的權重與標準化后數據相乘即可得到20株武隆豬腰棗的主成分值和綜合得分值(表4)?？傮w上看，20個單株中排名前5的依次是棗優24號、1號、17號、15號和18號，它們的F1值均排在前5，突出了口感在武隆豬腰棗單株選擇中的重要性。

表4 武隆豬腰棗單株的主成分因子得分Table 4 Scores of Principal component factors from 20 trees of Wulongzhuyao jujube

3 討論和結論

選育良種棗的方法常采用感官評定［6］結合方差分析［7］，然而感官評定時主觀性的差異和良種選育指標眾多等因素常導致選育過程紛繁復雜且結果不確定性增大。本研究在分析篩選出選擇潛力較高指標的基礎上，再通過數據降維的方法將11個果實品質指標縮減成能代表全部信息82%的4個主成分，計算出主成分值，篩選出棗優24號、1號、17號、15號和18號這5株綜合性狀排在前面的武隆豬腰棗優良種質。馬慶華等［8－9］在選育冬棗的優良單株時，主要采取專家打分的方法，對各個指標賦予一定的分值和權重，其中果實性狀占據非常重要的位置，如冬棗的質地、口感和營養成分等性狀在選優時受到的關注程度較高，這與本研究得到的口感在武隆豬腰棗20個優良單株果實品質的綜合評價中占到38.90%的貢獻率較為一致，說明主成分分析法和專家打分法得到的結果有相似之處，并且前者克服了后者主觀性太強的缺點，具有更高的準確性和科學性［10］。這也正是主成分分析法在諸多品種如柞蠶［11］、即食玉米［12］、辣椒［13］等資源的選優上得到推廣和應用的重要原因。在進一步工作中可將2種方法結合，以利于建立更佳的良種指標評價和選擇體系。

綜上，20個武隆豬腰棗優良單株棗果的單果質量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果膠含量、氨基酸含量、鈣含量、鐵含量、鋅含量、硒含量存在豐富變異，有較大的選擇潛力，而縱徑、橫徑、水分、可食率、密度、糖含量、VC含量是比較穩定的性狀，不宜作進一步選擇的指標。棗果的易測和難測指標間的高度相關可用于難測指標的粗略判定。棗優24號、1號、17號、15號和18號是食用口感和綜合品質均優良的最優單株，可作為進一步選育的優良種質。

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