貴州適種澳洲堅果品質性狀評價

康專苗，何鳳平，耿建建，朱文華，雷朝云，劉凡值，張 燕，王代谷， 李向勇，范建新，盧加舉，曾 輝，陶 亮

（1.貴州省農業科學院 亞熱帶作物研究所，貴州 興義 562400；2.云南省熱帶作物科學研究所， 云南 景洪 666100；3.中國熱帶農業科學院 南亞熱帶作物研究所，廣東 湛江 524091）

澳洲堅果Macadamiaspp.屬山龍眼科Proteaceae澳洲堅果屬Macadamia常綠喬木果樹，原產于澳大利亞的熱帶雨林地區，是著名的樹生堅果[1-3]，目前主要種植在澳大利亞、中國、美國等30 余個國家和地區[4-6]。中國的云南、廣西、廣東、貴州、四川等省區的南亞熱帶地區已廣泛種植，澳洲堅果產業已逐步成為當地脫貧致富的朝陽產業[7]。澳洲堅果果實由果皮、種殼、種仁3 個部分構成[8]， 種仁是澳洲堅果的食用部位，其不飽和脂肪酸、蛋白質、礦質元素、維生素含量均豐富，營養價值非常高，因此，享有“堅果之王”的美譽，深受消費者的青睞[9-12]。

澳洲堅果果實品質性狀包括單果質量、殼果大小、果殼厚度、出籽率、果仁質量、出仁率、脂肪含量、蛋白質含量以及各種礦質元素含量等，這些性狀具有豐富多樣的變異性[13]。通過對不同種植區域澳洲堅果種質果實品質性狀的調查與分析，可以了解各品種的適應性及品質特性，有利于澳洲堅果優良品種的選育和推廣。曾輝等[8]分析評價了廣東的28 個澳洲堅果品種果實的品質性狀，結果表明，不同品種間其果實品質的變異豐富，其變異系數為1.43%～27.75%；楊為海等[14]采用灰色關聯度分析和模糊綜合判斷的方法，鑒選出了多個南亞系列的良種；岳海等[15]對云南的多個澳洲堅果果實品質性狀進行了鑒別分類，篩選出了一些優良的種質資源；譚秋錦等[13]對桂西南主要澳洲堅果品質性狀的分析結果，為廣西澳洲堅果新品種選育和良種推廣提供了參考依據。

貴州低熱河谷區熱量資源豐富，非常適于澳洲堅果的生產，目前該地區澳洲堅果的種植面積約1 333 hm2[16]。有關貴州澳洲堅果的研究主要集中在生態栽培[17]、開花特性[18]、指紋圖譜構建[19]、部分產品加工及其相關保健價值等方面[20-22]，而有關貴州適種澳洲堅果品質性狀的系統性研究報道卻鮮見。為給貴州澳洲堅果產業推廣提供理論依據，以貴州種植多年且豐產的5 個澳洲堅果品種的果實為材料，對其果實品質性狀進行了測定分析，采取單因素對比分析、多因素變異分析、相關性分析、主成分分析等分析方法對貴州適種澳洲堅果的品質性狀進行了評價研究，現將研究結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為采自于貴州省亞熱帶作物研究所澳洲堅果基地的5 份種質的正常成熟果實，這5 份種質分別為Own Choice、HAESHAES788、Hinde、HAESHAES344、HAESHAES695。

1.2 方 法

1.2.1 測定指標和測定方法

供試的5 個品種果實均為采自基地內的成熟期發育正常的新鮮果實，每個品種各隨機選取5 株 樣樹，在樣樹的東、西、南、北4 個方向各隨機采摘5 個果柄完整的果實，每株樣樹各采摘鮮果20 個，每個品種共采摘果實100 個，重復3 次。用電子天平測其帶皮鮮果單果質量（X1）、帶殼鮮果的單果質量，并計算出種率（X2，出種率= 帶殼鮮果的單果質量/帶皮鮮果的單果質量× 100%）、帶殼干果單果質量（X3），用游標卡尺測量帶殼干果的直徑（X4），破殼后分別測定果殼厚度（X5）、單果果仁干質量（X6）、出仁率（X7，出仁率=帶殼干果的單果果仁質量/帶殼干果的單果質量×100%）、一級果仁率（X8）[23]；采用索氏抽提法[24]測定粗脂肪含量（X9），采用凱氏定氮 法[25]測定粗蛋白含量（X10）。變異系數（CV，%）= 標準差/性狀平均值×100%[25]。

帶殼干果的單果質量及單果果仁質量的測定方 法：分別在38、48、60 ℃的溫度條件下干燥48 h， 當果仁含水量降至（1.5%±0.5%）時，才將干燥的帶殼果冷卻至室溫為（20±1）℃的條件下稱重，破殼后再稱其單果果仁質量。

1.2.2 數據分析

采用Microsoft Excel 2010 進行數據統計，采用 SPSS 19.0 軟件分別進行單因素差異分析、變異分析、相關性分析和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同澳洲堅果品種果實品質性狀的差異顯著性分析

不同品種澳洲堅果果實品質性狀指標的差異顯著性分析結果見表1。從表1 中可以看出，帶皮果單果鮮質量，最重的是Own Choice，最小的是Hinde；Own Choice、HAES788、HAES344、HAES695 之間其差異不顯著，但均顯著高于Hinde。HAES344 的出種率、帶殼果單果干質量、干殼果直徑、果殼厚度均最高，而HAES695 的出種率、帶殼果單果干質量、干殼果直徑均最低，HAES788 的果殼厚度最薄。出種率，HAES344顯著高于其他4 個品種，而HAES695 顯著低于其他4 個品種。帶殼果單果干質量，HAES344 與Own Choice、HAES788 之間的差異均不顯著，但HAES344 顯著高于Hinde 和HAES695。干殼果直 徑，HAES344 與Own Choice、HAES788 之 間的差異均不顯著，但HAES344 與Own Choice 均顯著高于HAES695 和Hinde，Hinde 和HAES695之間的差異不顯著。HAES344 的果殼厚度顯著高 于 另 外4 個 品 種， 而Own Choice、Hinde、HAES695 之間的差異不顯著，但Own Choice 顯著高于HAES788，Hinde、HAES695 與HAES788之間的差異均不顯著。單果果仁干質量最大的品種為HAES788，最小的為Hinde，而HAES788 與Own Choice、HAES344、HAES695 之間的差異均不顯著，但顯著高于Hinde。出仁率最高的品種為HAES695，最低的為HAES344，供試的5 個品種中，HAES695 與HAES788 顯著高于其他3 個品種，Own Choice、Hinde、HAES344 之間的差異不顯著。5 個品種之間一級果仁率的差異不顯著。

粗脂肪和粗蛋白含量均最高的品種為HAES695。供試5 個品種的粗脂肪含量，最低的為Hinde，HAES695、HAES344、HAES788 之間其含 量差異不顯著，但是，HAES695 顯著高于Own Choice 和Hinde。供試5 個品種的粗蛋白含量，最低的為HAES344，HAES695 顯著高于另外 4 個品種，Own Choice 和Hinde 之間無顯著差異，但Own Choice 與Hinde 均顯著高于HAES788 和HAES344。

表1 不同澳洲堅果品種果實品質性狀指標的差異顯著性分析結果?Table 1 Significant difference analysis of fruit quality indexes of different macadamia germplasm

2.2 不同澳洲堅果品種果實品質性狀的變異性分析

對5 個品種澳洲堅果果實的10 個品質性狀指標的變異性進行了分析，結果見表2。表2 表明，10 個品質性狀在不同的澳洲堅果品種之間表現出不同的變異程度，其變異系數為2.33%～18.08%；果殼厚度、帶殼果單果干質量、粗蛋白、果仁干質量這4 個指標的變異系數均大于10%，說明不同澳洲堅果品種間各品質性狀指標的差異均明顯，其變異均較豐富。其中，粗蛋白的變異系數最大，為18.08%；其次依次是果殼厚度、帶殼果干質量、果仁干質量、出種率、皮果鮮質量、出仁率，其變異系數分別是11.29%、11.11%、10.46%、9.31%、9.06%、7.95%，這些變異較大的性狀指標在澳洲堅果遺傳育種方面均有重要作用。而部分指標在不同品種間的變異程度卻相對較低，一級果仁率、粗脂肪、殼果直徑的變異系數分別是2.33%、2.36%、4.55%，表明這些指標反映了澳洲堅果品質的共性特征，說明其遺傳變異均較低，可開發利用潛力均不高。

表2 不同澳洲堅果品種果實品質的變異性分析結果Table 2 Variation of different macadamia fruit quality

2.3 不同澳洲堅果品種果實品質性狀指標間的相關性分析

對不同品種澳洲堅果的帶皮果單果鮮質量（X1）、出種率（X2）、帶殼果單果干質量（X3）、帶殼干果的直徑（X4）、果殼厚度（X5）、單果果仁干質量（X6）、出仁率（X7）、一級果仁率（X8）、粗脂肪含量（X9）、粗蛋白含量（X10）等10 個品質性狀指標之間的相關性進行了分析，結果見表3。從表3 中可以看出，帶皮果單果鮮質量（X1）和帶殼果單果干質量（X3）、干殼果（烘干后的殼果）直徑（X4）之間均呈顯著正相關，與單果果仁干質量（X6）間呈極顯著正相關；出種率（X2）和帶殼果單果干質量（X3）、干殼果直徑（X4）、果殼厚度（X5）之間均呈顯著正相關，而與出仁率（X7）呈極顯著負相關，與一級果仁率（X8）呈顯著負相關；帶殼果單果干質量（X3）和果殼厚度（X5）、單果果仁干質量（X6）之間均呈顯著正相關，與干殼果直徑（X4）呈極顯著正相關，但與一級果仁率（X8）、粗蛋白含量（X10）之間均呈顯著負相關；干殼果直徑（X4）與果殼厚度（X5）、單果果仁干質量（X6）之間均呈顯著正相關，但與一級果仁率（X8）、粗蛋白含量（X10）之間均呈顯著負相關；果殼厚度（X5）與出仁率（X7）、一級果仁率（X8）之間均呈顯著負相關；一級果仁率（X8）和粗蛋白（X10）間呈顯著正相關。

2.4 不同澳洲堅果品種果實品質性狀的主成分分析

采用主成分分析法對貴州適種的5 個澳洲堅果品種果實的10 個品質性狀指標進行了分析，各個主成分的特征值及方差貢獻率見表4。從表4 中可以看出，主成分1（PC1）、主成分2（PC2）、主成分3（PC3）的貢獻率分別為52.304%、26.769%、14.267%，這3 個主成分的累積方差貢獻率為93.340%，不同性狀指標的方差貢獻率較分散，其累積貢獻率的增長不顯著，表明不同澳洲堅果品種之間其堅果品質指標的變異較大。澳洲堅果不同品質性狀指標的變量因子值見表5。由表5 可知，各個品質性狀指標與前3 個主成分間的關聯度分別為：主成分1（PC1）主要代表出種率、果殼厚度、出仁率、一級果仁率，其因子值分別為0.980、0.946、-0.798、-0.826；成分2（PC2）主要代表單果果仁干質量、帶皮果單果鮮質量、殼果直徑、帶殼果單果干質量，其因子值分別為0.990、0.923、0.759、0.700，成分2（PC2）主要代表果實大小因子；主成分3（PC3）主要代表粗脂肪、蛋白質，其因子值分別為0.953、0.619，主成分3（PC3）主要代表果實內在品質因子。

表3 不同澳洲堅果品種果實品質性狀間的相關性分析結果?Table 3 Correlation analysis results of fruit quality characters of different macadamia germplasm

表4 各主成分的特征值及方差貢獻率Table 4 The eigenvalues and variance contribution rates of every principal components

貴州適種的5 個澳洲堅果品種果實品質性狀的主成分得分見表6。主成分1（PC1）較高的正值表明澳洲堅果具有較高的出種率和較厚果殼，且出仁率和一級果仁率均相對較低，品種HAES344即屬此類；主成分1（PC1）較小的負值則表明其具較高的出仁率和一級果仁率，且果殼厚度較薄、出種率較低，品種HAES788 和HAES695 均屬此類。主成分2（PC2）較高的正值表明澳洲堅果帶皮果單果鮮質量、帶殼果單果干質量、殼果直徑、單果果仁干質量均較大，品種HAES788 和Own Choice 均屬此類；主成分2（PC2）較小的負值表明其帶皮果單果鮮質量、帶殼果單果干質量、殼果直徑、單果果仁干質量均比較小，比較典型的品種有Hinde 和HAES695。主成分3（PC3）較高的正值表明澳洲堅果中粗脂肪、蛋白質的含量均相對較高，品種HAES695 和HAES344 均屬此類；主成分3（PC3）較小的負值則表明其粗脂肪、蛋白質含量均相對較低，品種Hinde、Own Choice和HAES788 均屬此類。

表5 澳洲堅果不同品質性狀指標的變量因子值Table 5 Variable factor values of different quality traits of macadamia

表6 不同澳洲堅果品種果實品質性狀的主成分分析的因子分值及綜合得分Table 6 The main component analysis factor scores and comprehensive scores of different macadamia germplasm fruit quality

由表6 可知，HAES344、Own Choice、HAES788、 Hinde、HAES695 的綜合得分依次為2.286、0.225、 -0.480、-0.934、-1.096， 表 明HAES344 的 品 質性狀在貴州的表現最好，其次是Own Choice，而Hinde、HAES695 的品質性狀在貴州的表現均相對較差，主要表現為果實相對較小、出種率相對較低。

3 結論與討論

本研究從澳洲堅果果實外在的物理指標和內在的化學指標 2 個方面對貴州適種的5 份澳洲堅果種質果實品質性狀的多樣性進行了研究，結果表明，5 個澳洲堅果品種果實的各個性狀指標間均存在一定的差異，其品質性狀的變異均較豐富，其中，粗蛋白、果殼厚度、帶殼果單果干質量、單果果仁干質量這5 個性狀的變異系數均相對較大，反映了這些品種在貴州表現的多樣性，而其粗脂肪、一級果仁率的變異系數均相對較小，表明這些性狀在不同品種間的差異均較小。杜麗清等[23]、曾輝等[8]、賀熙勇等[27]、楊為海等[28]、譚秋錦[26]等分別對廣西、云南、廣東等地澳洲堅果的鮮果質量、干殼果質量、殼厚度、單果果仁質量、出仁率等指標進行了研究，結果表明，其變異系數均較大。從總體上看，本研究對以上幾個性狀指標研究得出的結果與前人的研究結果較為一致，表明澳洲堅果種質資源表型性狀的變異程度較高。但是，本研究結果表明，其粗蛋白含量的變異系數較大，這可能是由品種、種植區域的氣候和環境等因素的影響所致的。

相關性分析結果表明，5 個澳洲堅果品種果實的10 個指標性狀間的相關性較為復雜。帶皮果單果鮮質量、帶殼果單果干質量、干殼果直徑、單果果仁干質量相互間呈顯著或極顯著的正相關，說明這些性狀存在著明顯的相互促進關系，這與楊為海等[28]、譚秋錦等[26]的研究結果類似。而有些品質指標間則表現出顯著或極顯著的負相關，例如出種率與出仁率間呈極顯著負相關，而與一級果仁率間呈顯著負相關；帶殼果單果干質量與一級果仁率和粗蛋白間均呈顯著負相關；果殼厚度與出仁率、一級果仁率間均呈顯著負相關。同時，也有些品質性狀表現出相對獨立的特征，與其他9個品質性狀間沒有顯著的相關性，如澳洲堅果的粗脂肪含量。

主成分分析法在分析不同作物遺傳性狀中的應用較為廣泛，是一種多元綜合性的分析方法，能夠將多個復雜而又具有一定相關性的因子綜合為較簡單的幾個主要因子，并且保留了絕大多數因子原有的信息，降低了彼此之間的相關分析的難 度[29-30]。此種分析方法在種質資源遺傳分析中的應用較為普遍[31-34]，曾輝等[8]、宮麗丹等[35]、楊為海等[28]、譚秋錦等[36]均利用主成分分析法對廣東、云南、廣西等地的澳洲堅果果實品質進行了評價研究，鑒選出了一批優良的堅果品種。曾輝等[8]在分析中國熱帶農業科學院熱帶南亞植物研究所內的28 個堅果品種的品質性狀時，將18 個性狀歸為8 個主成分，其累積貢獻率為86.575%；而譚秋錦等[36]將廣西的11 個澳洲堅果品種的果實品質性狀劃為4 個主成分，其累積貢獻率為95.94%；宮麗丹等[35]在研究云南產區的38 個澳洲堅果品種資源時，將22 個品質性狀指標總結為3 個主成分，其累積貢獻率為94.56%。本研究將適宜貴州氣候的澳洲堅果品種Hinde、HAES788、Own Choice、HAES344、HAES695 果實的10 個性狀指標歸納為3 個主成分，其累積方差貢獻率為93.34%，基本能夠反映出原有品質性狀的信息。其中，第1 主成分的貢獻率為52.304%，主要代表出種率、果殼厚度、一級果仁率和出仁率；第2 主成分主要代表的是單果果仁質量、帶皮果單果鮮質量、干殼果直徑、干殼果單果質量，其貢獻率為26.769%；第3 主成分主要代表的是粗脂肪、粗蛋白，其貢獻率為14.267%。從貴州適種的5 個品種澳洲堅果果實品質性狀的綜合得分來看，得分為正值的品種有HAES344 和Own Choice，其得分分別為2.286、0.225；而HAES788、Hinde、HAES695 的得分均為負值，分別為-0.480、-0.934、-1.096。

從數據分析來看，HAES344 的出種率、殼果干質量、殼果直徑均較大，但是該品種的果殼較厚而出仁率相對較低，在實際生產中發現，該品種結果較晚，因此在貴州生產中不建議將該品種作為主導品種，其可作為授粉品種搭配種植。在實際生產中還發現，Own Choice 結果較早而其豐產穩產性能均較好，且其果實各品質性狀的表現都不錯，可以在實際生產中大面積推廣，同時可以作為育種材料的母本。HAES788 的出仁率及果仁質量均較高，品質表現較佳，但是該品種的出種率相對低于Own Choice，且該品種在實際生產中的產量和樹形都不如Own Choice 的好，因此該品種可以作為Own Choice 的授粉品種搭配種植，進行適量推廣。而Hinde 的果實相對較小，且產量較低，樹形為直立性，其分枝性能差，修剪難度較大，在貴州不適宜推廣種植。HAES695 的果實相對較小，出種率較低，而其出仁率、一級果仁率、粗脂肪和蛋白質含量均較高，且該品種為開花結果較早的品種，可以作為育種材料與Own Choice 搭配種植，以選育早結果型品種。