云南不同地區野生梨果實品質綜合評價

沈兵琪，周 凡，鄧 浪，夏天帥，王大瑋，許玉蘭，周 軍

（1.北方民族大學 生物科學與工程學院，寧夏 銀川 750021；2.西南林業大學，云南 昆明 650224）

梨屬PyrusL.植物為薔薇科Rosaceae 梨亞科Pomoideae 多年生落葉喬木，是主要的溫帶果樹之一，也是我國重要的經濟果樹，云南是中國梨的原產地之一[1]。果實品質是梨生產中最重要的經濟指標，也是大規模推廣種植梨的重要基礎[2]。但綜合評價指標較多，且各個指標之間存在密切的相關性和相對的獨立性，這給綜合評價果實品質帶來了一定的難度。因此，近年來研究報道中主要采用主成分分析法對果實品質進行分析[3-9]，也有學者采用聚類分析法[10]、多維價值理論法[11-12]對果實品質進行了評價，而采用主成分分析法結合聚類分析法進行果實品質評價的鮮有報道。課題組以云南省彌渡、南澗、宜良、祥云4 個地區共26 個野生梨資源為試材，選取其果實外觀和內在共9 項果實品質指標進行測定，并對其指標進行多項分析及綜合評價，歸納出適宜的、科學的果實評價體系，旨在為云南野生梨的評價和云南省梨屬資源的進一步開發和利用提供資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試樣品分別來自云南省彌渡、南澗、宜良和祥云4 個地區，共26 個地方品種（見表1）。課題組于2017年秋季采摘成熟果實，每份樣品選擇樣本株5 株，在樹冠中上部外圍東、西、南、北4 個方向隨機采集完整成熟的果實10 個，采回后保存于4 ℃冰箱用于果實品質分析。

表1 各野生梨供試樣品名稱及其采集地Table 1 Names and collection sites of tested wild pear samplings

1.2 試驗方法

1.2.1 果實外觀品質測定

使用電子天平測定單果質量；使用電子數顯卡尺測量果實縱徑和橫徑；果形指數用果實縱徑與橫徑比值表示[13]。

1.2.2 果實內在品質測定

果實硬度是使用GY-1 果實硬度計測定去皮硬度；可溶性固形物含量使用手持糖度折光儀（Pocket Pal-1,Atago,Japan）測定[14]；可滴定酸含量采用NaOH 中和滴定法測定[15]；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；維生素C 含量用2,6-二氯靛酚滴定法測定[16]，所有數據均做3 次重復，且保留2位小數。固酸比用可溶性固形物含量與可滴定酸含量比值表示；糖酸比用可溶性糖含量和可滴定酸含量比值表示。

1.3 數據處理與分析

采用Excel 軟件整理數據，采用SPSS 軟件分析數據。為了消除各個變量之間單位、度量的差異，通過z-score 函數對原始數據進行標準化處理，再進行相關性分析、主成分分析及聚類分析。

2 結果與分析

2.1 果實品質指標的測定結果和變異系數

各野生梨資源的果實品質指標測定結果如表2所示。由表2可以看出，不同地區野生梨資源之間外觀及內在品質差異較大，并且不同野生梨資源在單一性狀中的表現各不相同，在不同指標上也各有優劣，若直接對果實品質原始數據進行分析，較難直觀、快速地對果實品質進行評定。為便于對果實品質進行綜合評價，有必要對其各項指標進行處理。

2.2 果實品質指標的相關性分析

對9 個品質指標的原始數據采用隸屬函數歸一化后，進行相關性分析，結果見表3。由表3可見，果實質量與果實硬度、可溶性糖含量呈正相關、與可溶性固形物含量和可滴定酸含量呈顯著正相關（α＝0.05），即果實質量越大，其硬度越大，其可溶性固形物、可滴定酸和可溶性糖含量越高，果實風味越好；果形指數與維生素C 含量呈正相關，與可滴定酸含量呈顯著正相關（α＝0.05），與果實硬度及可溶性糖含量呈負相關，即果實形狀越扁圓，其維生素C 和可滴定酸含量越低，可溶性糖含量越高，果實硬度越大；可溶性固形物的含量隨著可滴定酸含量的增加而增加，隨著維生素C 含量的增加而降低。由此可見，這些果實性狀之間聯系較為密切，也存在普遍的相關性和相對獨立性。

表2 野生梨果實品質指標的測定結果和變異系數Table 2 Measured results and variation coefficients of quality indexes of wild pear fruits

表3 野生梨果實品質指標的相關性?Table 3 Correlations between quality indexes of wild pear fruits

2.3 果實品質指標的主成分分析

通過主成分分析共提取了4 個主成分，各主成分的特征值、貢獻率及累計貢獻率見表4。所提取的4 個主成分中所包含的信息可以反映出評價指標總體信息的85%，滿足了進行后續分析的要求[17]。

表4 野生梨果實品質指標的主成分分析Table 4 Principal component analysis of quility indexes of wild pear fruits

由各特征向量值可以看出（見表5），決定第1 主成分大小的主要有固酸比及糖酸比，其次是果形指數、可溶性糖含量、維生素C 含量，因此第1 主成分主要是與果實內在風味有關；決定第2 主成分大小的主要有可溶性固形物含量和可溶性糖含量，也與果實內在風味有關；決定第3主成分大小的主要有果實質量和果實硬度，可以看出第3 主成分主要是與果實外在品質有關；決定第4 主成分大小的主要是維生素C 含量，因此第4 主成分也與果實內在品質有關。4 個主成分中3 個主成分與內在風味有關，1 個與外在品質有關，此外，可溶性糖含量在4 個主成分中均出現；維生素C 含量在第1、3、4 主成分中出現；可滴定酸含量在第3、4 主成分中出現；可溶性固形物含量在第2 主成分中出現，這些屬于內在風味的指標在4 個主成分中反復出現，表明這26種野生梨果實的內在風味在品質綜合評價中具有十分重要的作用。

表5 野生梨果實品質指標4個主成分的成分矩陣Table 5 Component matrix of four principal components of quility indexes of wild pear fruits

2.4 果實品質指標綜合得分分析

野生梨品質指標主成分得分和排序見表6。由表6可知，在云南省4 個地區26 個野生梨地方品種資源中，果實品質指標綜合得分由高到低（即果實品質由優到差）依次為AN、XS、TYX、ZS、WS、PB、MD、ZM、CB、DL、CP、JH、SX、YX、HD、SXL、TXL、MR、XXL、XHB、WSH、MT、XH、CT、XL、HB。在綜合得分中，有12 個野生梨品種果實品質指標的綜合得分大于0，14 個綜合得分為負值，根據正負值將其分為較好和相對較差2大類。其中，AN 是品質最好的，但其第3 主成分的排序偏低，這表明在果實品質綜合評價中，內在風味起主要作用，果實外觀起次要作用。

2.5 果實品質聚類分析

采用最短距離法進行聚類分析，結果如圖1所示。將26 個野生梨地方品種分為3 大類：SX、TXL、SXL、XSL、HD、MR、WSH、MT、XL、XH、HB、XHB 和CT 為第1 類，共13 種野生梨資源，7 種資源來自南澗地區，3 種來自宜良地區，2 種來自祥云地區，1 種來自彌渡地區，這13 種野生梨的綜合得分均為負值，排序較靠后，是果實品質相對較差的一類。ZS、CB、ZM、CP和PB 為第2 類，共5 種野生梨資源，均來自祥云地區，這些資源的綜合得分居于中間位置，屬于果實品質中等的一類。JH、YX、WS、AN、TYX、XS、MD 和DL 為第3 類，共8 種野生梨資源，其中6 種來自彌渡地區、1 種來自南澗地區，1 種來自祥云地區，其綜合得分較高，屬于果實品質良好的一類。

表6 野生梨果實品質指標主成分得分和排序Table 6 Scores and ranking of principal components of quality indexes of wild pear fruits

此外，聚類分析中TXL、SXL、XXL 和XL聚為一類，品質較為接近，可能是同一資源，只是當地的叫法不同而已；YX 和TYX 也有可能是同一資源。

3 結論與討論

野生資源為種質資源的開發和利用提供了充分的選擇空間[18]，云南，特別是滇中、滇西，十分適宜砂梨的生長，是梨果業發展的優勢地區，但關于其野生梨資源無系統鑒評，缺少具有地方特色、口感優良的梨品種，制約了云南省梨果產業的發展[19]。近年來，在關于梨果實品質評價的報道中，單果質量、果形指數、可滴定酸含量、可溶性糖含量、維生素C 含量等是主要的指標評價[20-21]，可綜合反映品種的品質特性。許多研究結果表明，果實的綜合品質較大程度上取決于果實內在風味，且內在風味也是評價果實營養價值的重要指標之一[22-24]。黃蓋群等[25]在對不同果桑品種資源理化性狀的研究中，采用主成分分析法，經過排列比較，獲得理化性狀較優的品種；李婕羚等[26]采用主成分分析、逐步回歸分析和聚類分析等方法對14 種無籽刺梨果實進行品質評價，通過對10 個重要品質指標的測定和分析，揭示了不同種植地區無籽刺梨果實品質的差異；劉夢培等[27]在對甜仁果實形態的研究中，通過相關分析、回歸分析、主成分分析及聚類分析，最終選取了9 個評價因子，簡化了資源描述中需要的評價指標。

圖1 野生梨果實品質聚類分析Fig.1 Cluster analysis of wild pear cultivars based on fruit quality

在本研究中，通過主成分分析與聚類分析相結合的方法，采用果實品質評價指標對26 個地方梨品種進行評價分析，結果顯示：云南野生梨果形指數約為1，呈圓形或扁圓形；單果質量平均為326 g，大部分屬于偏大的果形，果實硬度平均為9.34 kg/cm2，這些指標均遠高于其他品種[2,20,28]；果實硬度測定結果表明，云南野生梨口感稍硬，這也可能與栽培梨和野生梨的管理方式有關；可滴定酸含量達到0.3%，這與曾毅等[29]在對大理3個晚熟梨的品質分析研究中，云南梨口感偏酸甜相一致；在主成分分析中，第1、2、4 成分均與果實內在指標有關，表明在品質綜合評價中，內在品質為主要因子，外觀形狀為次要因子；在聚類分析中，將野生梨資源分為良好、中等和較差3類；綜合得分中‘安寧小火把梨’和‘香酥梨’的排序較靠前，表明這2 類資源在26 種野生梨資源中品質較好，具有栽培和推廣的潛力。但因為種植地區的氣候、地理環境、土壤條件和栽培管理[30]等方面存在差異，不同品種、不同地區、不同年份的果實也可能會出現一定的偏差[31-32]，優良特色品種還需要進一步篩選。