油梨果實品質的差異分析與評價

羅立娜, 韓樹全*, 王代谷, 李茂富, 馬蔚紅, 張正學, 劉小翠

(1.貴州省農業科學院亞熱帶作物研究所, 貴州 興義 562400; 2.海南大學熱帶農林學院, 海口 570228; 3.中國熱帶農業科學院海口實驗站, 海口 570102)

油梨(PerseaamericanaMill.)，又名鱷梨、牛油果、幸福果，是樟科(Lauraceae)鱷梨屬(Persea)的常綠植物[1]，原產于墨西哥和中美洲地區，目前在南北緯40°范圍內均有種植，我國早在1918年引入臺灣，之后逐步在廣西、廣東、海南、云南、貴州、福建等省份試種[2]，均取得成功。近年來，隨著人民生活水平和生活質量的日漸提高，保健、營養、健康型水果深受消費者青睞。油梨作為一種高檔水果，不僅含有豐富的不飽和脂肪酸、蛋白質、多種維生素、礦物質和大量的膳食纖維等，而且具有明顯區別與其他水果的特性，如含糖率極低[3-5]，僅為香蕉含糖率的五分之一，是糖尿病人難得的高脂低糖食品。同時，油梨果肉中含有多酚和黃酮類物質，具有清除人體內自由基，延緩細胞衰老等作用，在健胃清腸、美容潤膚、預防心血管疾病等方面也具有重要生理功能[6-7]。

種質資源綜合評價法是指通過選取能夠反映評價對象的多項評價指標，結合幾種分析方法，對評價對象做出客觀、準確、科學評價的方法[8-9]。目前，綜合評價方法廣泛應用于實際生產和科學研究中，包括層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯度分析法、主成分分析法、因子分析法等。隸屬函數分析法是利用模糊數學的原理，在多指標測定的基礎上，利用隸屬函數對植物特性進行綜合評價的分析方法。主成分分析是將多個指標轉化為少數幾個綜合指標的統計分析方法，從特征向量和累計貢獻率大小來決定主成分的組成因子，從而達到簡化的目的[10]；聚類分析是根據果實性狀的相似性來區分評價因素的類別，將屬性類似的歸為同類，將三者結合分析能夠更科學地評價綜合性狀[11-12]。近年來，利用多種分析方法相結合對作物進行綜合評價的研究報道較多[13-16]。

本研究針對貴州現有油梨品種的果實品質開展研究，對其表觀性狀(單果重、果實橫徑、果實縱徑、果型指數)和內在品質性狀(可食率、含水量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量、維生素C含量、粗脂肪含量)進行檢測分析，對不同油梨品種間品質差異采用隸屬函數分析法、主成分分析和聚類分析進行綜合評價分析，以期更加客觀、準確地評價5個油梨品種(系)的果實品質，為油梨果實的評價標準提供參考，也為油梨新品種選育和優勢資源的推廣應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料于2018年8—11月采自貴州省農業科學院亞熱帶作物研究所望謨科技示范園油梨基地，位于貴州省興義市望謨縣平洞街道辦，該地土壤肥沃。油梨品種有富爾特、桂研10號、GYL-1、GYL-2和GYL-3，27 a 樹齡。選擇無機械損傷、無病蟲害的果實，采后置于室溫下，待自然成熟后測定。

1.2 測定指標與方法

用JY20002電子天平(上海衡平科技有限公司)測定單果重；0～150 mm電子數顯游標卡尺(上工)測定果實的縱徑和橫徑，并計算出果形指數，計算公式參照公式(1)；采用ATAGO型手持式折光儀(上海麗度電子科技發展有限公司)測定可溶性固形物含量；用NaOH 滴定法[17]測定可滴定酸含量；2，6-二氯酚靛酚滴定法[18]測定Vc含量；采用烘干法測定含水量；采用稱重法測定可食率，用單果重減去果皮重和種子重的差值表示；用可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值表示固酸比。考馬斯亮藍法[19]測定可溶性蛋白含量，索氏抽提法[20]測定粗脂肪含量。每個品種取10個果實測定，重復3次。

果形指數=果實縱徑/橫徑

(1)

隸屬函數值法采用公式(2)或(3)進行計算，與品質正相關的指標用公式(2)，與品質負相關的指標用公式(3)。將每個處理各指標隸屬函數值累加，求取平均值[21]。

Zi=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

Zi=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(3)

式中，X是指標的原始測定結果，Xmin和Xmax分別表示某指標的最小值和最大值。

對轉化后的隸屬函數值進行主成分分析，計算得到各樣品的主成分分值Fjn，運用公式(4)計算綜合分值Dn[22-23]。

(4)

式中，Fjn為第n個樣品第j個特征值>0.9 的主成分分值；m為特征值>0.9 的主成分個數；Ej為第j個主成分貢獻率。

1.3 數據處理

利用Duncan新復極差法進行顯著性分析，采用SPSS 19.0統計軟件進行相關性分析、主成分分析和聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種(系)油梨果實品質性狀變異分析

5個油梨品種(系)果實品質性狀和變異分析結果見表1，可見，油梨單果重變化范圍在267.45～497.77 g，其中桂研10號單果重最大，與其他品種差異顯著，變異系數為21.74%，在指標中變異程度排名第4。果實縱徑在102.07～134.90 mm之間，由大到小的品種順序為：富爾特>GYL-1>桂研10號>GYL-3>GYL-2，變異系數是10.11%；果實橫徑在75.76～93.63 mm之間，平均值為82.39 mm，變異系數是8.69%；果形指數變化范圍在1.31～1.61，變異系數是9.33%。可食率變化范圍在63.69%～77.38%，以桂研10號可食率最大，其次是GYL-1，可食率均達到75%以上，與其他3個品種差異顯著；含水量在77.17%～86.63%，最高為GYL-2，在所有品質性狀指標中，含水量變異程度最小，為4.39%，說明5個油梨品種(系)的含水量差異小；可溶性固形物含量的變化范圍為7.87%～10.83%，其中GYL-2含量最高，變異系數為14.02%；可滴定酸含量變化范圍0.037%～0.076%，桂研10號含量顯著高于其他品種，變異系數是25.59%，在指標中變異程度排名第三；可溶性蛋白含量的變化范圍4.60～7.00 mg·g-1，變異系數是1.04%；固酸比在103.29～241.17之間，變異系數是32.50%，在指標中變異程度排名第二；在不同品種(系)油梨中，維生素C含量的變化范圍在30.03～46.43 mg·100 g-1，變異系數是19.26%，以富爾特和桂研10號的含量最大，顯著高于其他品種；粗脂肪含量變化范圍在4.17%～12.50%，以桂研10號含量最高，且與其他品種存在顯著性差異，其次依次是GYL-1、GYL-3、富爾特、GYL-2，在品質指標中粗脂肪變異系數最大，為40.68%，說明5個油梨品種(系)的粗脂肪遺傳變異顯著。綜合油梨果實品質的變異分析可知，不同品種(系)油梨間品質存在很大的差異，遺傳變異程度大、范圍廣，具有較為豐富的遺傳信息和利用潛力。

表1 油梨品種(系)的果實品質性狀

2.2 不同品種(系)油梨品質隸屬函數分析

通過隸屬函數法對果實品質指標進行綜合分析，從表2可以看出，5個不同品種(系)油梨果實品質隸屬函數值的大小排序依次為：GYL-2>富爾特>桂研10號>GYL-1>GYL-3。隸屬函數值越大，表明油梨果實品質越好。由此可知，在5個油梨品種(系)中，GYL-2的果實品質最好，其次是富爾特、桂研10號和GYL-1、GYL-3的品質最差。

表2 油梨品種(系)品質的隸屬函數值

2.3 不同品種(系)油梨果實品質相關性分析

對油梨12個果實品質指標進行相關分析，結果(表3)可知，單果重與果實橫徑、維生素C含量顯著正相關，相關系數分別為0.933和 0.885，與可食率、粗脂肪含量正相關，相關系數分別為0.803和0.857，但相關性不顯著；與含水量顯著負相關，相關系數為-0.902；表明單果重越大，其果實橫徑、可食率越大，維生素C含量和粗脂肪含量越高，含水量越低。果實橫徑與可滴定酸呈顯著正相關，相關系數為0.921，與維生素C和粗脂肪含量正相關，相關系數分別為0.861和0.815，但相關性不顯著；與含水量和固酸比顯著負相關，相關系數為-0.957和-0.897；即果實橫徑越大，可滴定酸含量、維生素C含量和粗脂肪含量越高，含水量和固酸比越小。可食率與粗脂肪含量呈正相關，相關系數為0.831，但相關性不顯著；與固酸比顯著負相關，相關系數為-0.928；即可食率越大，粗脂肪含量越高，固酸比越小。可溶性固形物含量與粗脂肪含量顯著負相關，相關系數為-0.915。可滴定酸含量與可溶性蛋白含量呈正相關，與固酸比顯著負相關，相關系數為-0.915；即可滴定酸含量越高，可溶性蛋白含量也越高，固酸比越低。可溶性蛋白含量和維生素C含量呈正相關，相關系數為0.845，即可溶性蛋白含量越高，維生素C含量也隨之增加。綜上所述，油梨品質性狀指標間均存在不同程度的相關性和相對獨立性，需要對指標進行歸類和簡化，以提高果實品質評價的客觀性和準確性。

表3 油梨品種(系)果實品質性狀的相關性分析

2.4 不同品種(系)油梨果實品質的主成分分析

通過對5個油梨品種(系)的12個品質性狀進行主成分分析，各主成分的特征值、貢獻率及累積貢獻率見表4，可見，第1主成分的特征值為5.356，貢獻率為44.631%，第2主成分的特征值為 3.513，貢獻率為29.271%，第3主成分的特征值為1.949，貢獻率為16.246%，第4主成分的特征值為1.182，貢獻率為9.852%。前 4 個主成分的累積貢獻率達到100%，說明這4個主成分對解釋變量的貢獻能夠反映油梨品質的整體信息。因此，選取這4個主成分進行分析以代表油梨的12個品質性狀評價指標信息。

由各特征向量值(表4)可以看出，決定第1主成分的主要是果實橫徑、含水量、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性固形物含量；決定第2主成分的主要是粗脂肪含量、單果重、維生素C含量、固酸比和可食率；決定第3主成分的主要是果實縱徑、果形指數和單果重；決定第4主成分的主要是維生素C含量。

表4 油梨品種(系)果實品質性狀4個的主成分矩陣

由表5可知，5個油梨品種(系)果實營養品質綜合分值排名從高到低依次為：GYL-2、富爾特、桂研10號、GYL-1、GYL-3，與隸屬函數分析結果基本一致。因此，綜合分析可得出，在5個油梨品種(系)中，果實品質優劣排序依次為：GYL-2>富爾特>桂研10號>GYL-1>GYL-3。

表5 油梨品種(系)果實品質性狀的主成分得分和排序

2.5 不同品種(系)油梨品質性狀的聚類分析

基于12個品質性狀，對5個油梨品種(系)進行聚類分析，結果(圖1)顯示，在遺傳距離為5處，可將5個油梨品種(系)分為3大類群，結合隸屬函數值和主成分綜合評價可知，第一類包括GYL-2、富爾特、桂研10號，表現為果實品質性狀優良；第二類包括GYL-1，表現為品質性狀中等；第三類包括GYL-3，表現為品質性狀較差。

圖1 油梨品種(系)的聚類分析

3 討論

油梨品質優劣是其產業可持續發展的關鍵，是品種選擇、優良品種選育的基礎。目前國內油梨品質研究較少，魏永贊等[24]測定了不同油梨品種的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、粗脂肪和含水量等品質性狀，結果表明，油梨果肉可溶性糖以葡萄糖為主，認為油梨品種選擇和新品種選育的評價指標以可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白的含量為準更適宜。黃雪梅等[25]比較油梨品種桂墾3號和哈斯的營養品質，認為哈斯的含油量優于桂墾3號，而桂墾3號的可溶性蛋白、類胡蘿卜素含量較高。包冬紅[26]比較研究哈斯和坡洛克不同油梨品種的耐貯性發現，成熟后，哈斯油梨可溶性固形物含量、蛋白質含量和含油量均高于坡洛克，但VC含量比坡洛克低。

本研究得出，在不同油梨品種中，桂研10號的單果重、可食率、粗脂肪含量均最大；富爾特的果實橫徑、果實縱徑、可溶性蛋白含量最大；GYL-2含水量和可溶性固形物含量最大；GYL-3可滴定酸含量最小，富爾特和桂研10號的維生素C含量相同。由此可見，不同油梨品種的品質有一定差異。在所測油梨品質指標中，以粗脂肪含量變異系數最大，達到40.68%，其次依次是固酸比、可滴定酸、單果重、維生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物、果實縱徑。變異系數在10%以下有果形指數、可食率、果實橫徑、含水量。由此可知，油梨品質性狀存在不同程度的變異，具有豐富的遺傳多樣性。通過隸屬函數分析和主成分分析進行綜合評價，油梨果實品質性狀最優的為GYL-2，其次為富爾特，GYL-3最差。聚類分析結果顯示，GYL-2、富爾特和桂研10號聚為一類，三者的果實綜合品質較優。研究結果為合理開發利用油梨種質資源及其引種栽培和油梨產業結構調整提供理論依據。