平歐雜種榛不同品種（系）堅果品質的比較研究*

暢博奇，季 蘭，王 帆，梁 艷，張雅楠，陳琦琦

（山西農業大學園藝學院，太谷 030800）

榛樹為樺木科（Betulaceae）榛屬（Corylus）植物，是重要的木本糧油樹種[1]。2020 年，國家林業和草原局將榛子作為重要的生態型經濟林樹種和精準扶貧、鄉村振興的先鋒樹種予以推廣。到目前為止，平歐雜種榛的栽植面積達9.7 萬hm2，具有良好的發展前景。榛仁風味佳美，含有大量的脂肪和蛋白質，且含有豐富的礦質元素及維生素，具有極高的營養價值和經濟價值[2]。梁維堅等[3]于1999年選育出‘薄殼紅’‘達維’‘平頂黃’‘金鈴’‘玉墜’5個平歐雜種榛新品種。鄭金利、解明等[4-5]先后選育出‘遼榛4 號’和‘遼榛8 號’等優良品種。自2001 年起，山西農業大學榛課題組在山西省太谷區先后引種試栽了58個平歐雜種榛（以下簡稱雜種榛）品種（系），22個歐榛品種（系），2個平榛品系等82 份種質[6-7]，進行了榛屬不同種質資源的收集、整理和評價等研究[7-8]。馬慶華等[9]分析了32個雜種榛品種（系）堅果的外觀性狀，篩選出加工性能較優的‘遼榛9 號’等5個品種（系）。田文瀚[10]測定了43個榛品種（系）有機營養物質的含量，發現歐洲榛所有營養物質含量均與平榛和平歐雜種榛有顯著差異，平榛與平歐雜種榛在淀粉與總糖含量上有顯著差異。羅青紅等[11]以4個雜種榛品種為材料，對伊犁和沈陽2個產地的營養品質進行了比較，結果表明，同一品種（系）榛仁的不同營養物質在伊犁和沈陽兩地存在差異性。

堅果性狀是榛子最重要的農藝性狀，研究者常把堅果特性作為重要的選優指標。蛋白質、脂肪和糖類是榛仁中有機營養物質，決定其品質和風味，通常被認為是評價榛品種優劣的重要指標。本研究測定了33個品種（系）堅果的外觀性狀、果仁的有機營養含量和礦質元素含量（其中有10個品系尚未見到相關的研究報道），旨在初步選出營養價值和加工性能相對優良的品種（系），為平歐雜種榛優良品種的選育和加工品質良好品種（系）的選出奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試榛品種（系）共33個，均來自山西農業大學榛種質資源圃（以下簡稱資源圃），其中平歐雜種榛32個，31個均引自梁維堅育種基地，其中82-7、82-32、83-81、84-1、84-12、84-14、84-224、84-232、84-328、85-73 等10個品系尚未見到相關的研究報道，實生品系是山西農業大學榛課題組從資源圃選育出的優良品系；平榛品系1個，作為對照[12]。

資源圃地處山西省晉中市太谷區，北緯37°25′，東經112°25′，海拔800 m。年平均氣溫9.8 ℃，極端最高氣溫38.2 ℃，極端最低氣溫-25.3 ℃，年降水量456 mm，無霜期176 d，年日照時數2 596 h。土壤為沙壤土，灌溉條件良好[13]，土壤pH 值為7.5。

1.2 試驗方法

2018 年7—8 月從雜種榛樹上采收成熟榛果，脫去果苞，置于網袋中，懸掛于山西農業大學農學院掛藏室中陰干，達到恒重后存放于-20 ℃冰柜中。每品種（系）隨機選取堅果50 粒，調查單果重和縱徑、橫徑、側徑；去殼，測量果殼腰部厚度和果仁重、縱徑、橫徑、側徑。堅果重和果仁重用分析天平稱量，堅果縱徑、橫徑、側徑和殼腰厚度用游標卡尺測量，堅果縱徑指頂部至基部的距離，橫徑指縫合線的直徑，側徑指與橫徑垂直的距離。殼腰厚度的測量方法是測定垂直于堅果縱徑的果殼腰部，每果測量3個數值，取其平均值。果仁三徑的測量方法同堅果三徑[14]。堅果和果仁的三徑均值為縱徑、橫徑、側徑的平均值。

可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，粗脂肪含量采用索氏抽提法測定，K、Ca、Mg、Fe、Zn 等含量采用原子分光光度計測定[15]。

1.3 數據分析

采用Excel 和SAS8e 軟件對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 33個榛品種（系）堅果的外觀性狀

在選育榛新品種時，單果重、果形指數、殼腰厚度、出仁率是重要的指標。從表1 可以看出，84-14、84-402、83-62 和84-36 的單果重均超過了3 g；81-3、‘金鈴’和82-32 的單果重也較高，在2.8 g 以上，這些均屬大果種質。82-32、81-3、‘遼榛2 號’‘遼榛7 號’、84-14、‘金鈴’和平榛的堅果形狀指數在1.04～1.10，近圓形，圓形更易于脫殼，這些屬易脫殼種質。84-232、82-15、B-24 和‘遼榛3 號’殼腰厚度略大于1 mm，這些屬殼薄種質。82-15 的出仁率最高，達52.54%；84-232、84-12和81-3 出仁率均較高，在49%以上，這些均屬出仁率高的種質。

表1 33個榛品種（系）堅果外觀性狀

2.2 33個榛品種（系）果仁的有機營養和礦質營養含量

2.2.1 有機營養含量

由表2 可知，榛果仁中，脂肪含量占到50%以上，是主要的營養物質。33個品種（系）果仁脂肪含量在53.87%～67.51%，雜種榛品系84-237、84-12、81-3、84-36 和84-232 脂肪含量分別為67.51%、67.40%、66.93%、66.31%和66.07%，明顯高于‘魁香’等13個品種（系），屬脂肪含量較高的種質。

表2 33個榛品種（系）果仁有機營養含量

33個榛品種（系）果仁可溶性蛋白含量在12.54%～25.64%，其中84-545、82-15、84-14、84-402 和84-232 可溶性蛋白含量在20%以上，明顯高于‘遼榛2 號’等21個品種（系），這些屬蛋白質含量較高的種質。33個種質間可溶性蛋白含量變異系數為20.73%，說明33個榛品種（系）果仁可溶性蛋白含量變異幅度較大（表2）。

可溶性糖是有機營養中重要的組成部分。33個榛品種（系）果仁可溶性糖含量在1.47%～8.57%。83-62、84-14、‘達維’、84-1、83-33、82-7、84-545可溶性糖含量在6%以上，明顯高于‘金鈴’等26個品種（系），這些屬可溶性糖含量較高的種質。需特別指出的是，所有平歐雜種榛種質的含糖量均明顯高于平榛。33個種質間可溶性糖含量變異系數為34.02%，變異幅度最大（表2）。

2.2.2 礦質營養含量

從表3 可以看出，33個榛品種（系）果仁K含量在0.204 4%～0.669 8%，其中，83-62、82-15和‘金鈴’的K 含量較高，分別為0.669 8%、0.5783%和0.5478%，明顯高于83-81 等13個品種（系）；Ca 含量在0.037 4%～0.610 3%，其中含量較高的是‘玉墜’和‘薄殼紅’，為0.610 3%、0.593 8%，高于榛仁Ca 營養標準值[1]；Fe 含量在40.207 5～172.888 3 mg/kg，較高的品系有82-15 和B-11，分別為172.888 3、150.776 7 mg/kg，明顯高于榛仁Fe營養標準值[1]。82-15 是K 和Fe 含量均較高的種質，84-14 是K 和Ca 含量均較高的種質。

表3 33個榛品種（系）堅果果仁礦質營養含量

2.3 33個榛品種（系）堅果品質的聚類分析

以33個品種（系）榛堅果外觀性狀、果仁有機營養含量和礦質營養含量等18個指標為依據進行聚類分析，獲得聚類圖（圖1）。以類平均距離1.0 為標椎，可以將33個品種（系）分為4 大類，出仁率高的品系82-15、84-232 和84-12 等被聚類在第2 大類的第2 亞類，堅果大的84-402、84-14和83-62 等被聚類在第3 大類，特異種質81-3 被聚類在第4 大類。

圖1 堅果品質聚類分析圖

2.4 33個榛品種（系）堅果品質的相關性分析

從表4 可以看出，榛單果重與果仁重的相關系數為0.78，呈極顯著正相關，表明單果重越大，果仁重也越大。單果重與出仁率的相關系數為-0.37，呈顯著負相關，表明單果重越大，出仁率有下降的趨勢。出仁率與殼腰厚度的相關系數為-0.77，呈極顯著負相關，表明殼越薄，出仁率越高。殼仁間隙與果腔系數的相關系數為-0.99，果腔系數反映的是果仁的飽滿程度，果腔系數越大，果仁越飽滿，殼仁間隙越小。

表4 33個榛品種（系）堅果外觀性狀間及其與果仁性狀的相關性分析

榛仁脂肪含量與可溶性蛋白含量的相關系數為0.10，相關性不顯著。脂肪含量和可溶性糖含量的相關系數為-0.36，呈顯著負相關，即脂肪含量較低時，可溶性糖含量有增高趨勢。可溶性蛋白含量與可溶性糖含量的相關系數為0.14，相關性不顯著。

從表5 可以看出，榛果仁K 含量與Ca 含量的相關系數為-0.44，呈極顯著負相關，表明雜種榛果仁Ca 含量升高時，K 含量可能會下降，但是2個指標的決定系數為0.2，即K 含量的高低只有20%受Ca 含量的影響，反之亦然。

表5 33個榛品種（系）果仁礦質營養的相關性分析

2.5 33個榛品種（系）外觀性狀的主成分分析

從表6 可以看出，第1 主成分、第2 主成分和第3 主成分的累積貢獻率達0.885 2，其解釋堅果外觀性狀變異的能力達88.52%，超過常用閾值85%，故本研究主要以第1、第2 和第3 主成分為尺度比較各個品種（系）堅果外觀性狀的優良程度，其余可視作誤差。

第1 主成分的權（特征向量）在X1、X3、X4、X7 和X9 上較大且為正數，即主成分得分值高的是單果重、堅果三徑均值、果仁重、果仁三徑均值和殼仁間隙均較高的品系，故第1 主成分可解釋為“大果、仁不飽滿”因子，得分值排名在前的品系有83-62、84-14、‘遼榛2 號’、81-3、‘金鈴’和84-402（表6）。

表6 33個榛品種（系）堅果3個主成分特征根的特征向量、特征根、貢獻率和累積貢獻率

第2 主成分的權（特征向量）在X4、X5、X7和X10 上較大且為正數，在X6 上為絕對值較大的負數，即主成分得分高的是果仁重、出仁率、果仁三徑均值和果腔系數均較高果仁形狀指數較低的品系，故第2 主成分可看作“仁綜合指標優良”因子，得分值排名在前的品系有81-3、84-12、84-237、84-36、84-232 和B-11（表6）。

第3 主成分的權（特征向量）在X2、X5 和X6上較大且為正數，在X8 上為絕對值較大的負數，即主成分得分高的是堅果形狀指數、出仁率、果仁形狀指數均較高和殼腰厚度較低的品系，故第3 主成分可解釋為“薄殼、高出仁率”因子，得分值排名在前的品系有84-226、82-15、84-1、84-545、84-12、82-7、84-232 和81-3。比較表6 與表1 的內容，發現主成分分析篩選出的優良品系不僅與表1 的分析結果一致，而且所歸納的綜合指標更為明確，所篩選出的優良品系更為具體。

3 討 論

本研究采用的平歐雜種榛種質有32個，其中，82-7、82-32、83-81、84-1、84-12、84-14、84-224、84-232、84-328、85-73 等10個品系尚未見到相關的研究報道，篩選出的堅果品質相對優良的品系為平歐雜種榛新品種選育的親本選擇和仁用加工型的原材料的選用提供了較充足的優良種質。

3.1 堅果外觀性狀

目前榛子堅果在國際市場上有帶殼銷售和種仁銷售2 種，2 種類型的具體要求存在差異[14]，這就使得在生產上要注重帶殼銷售需求的堅果標準，例如果個大、果殼薄、果仁光潔等。仁用加工型的標準更注重果形指數（果形指數近1，即圓形）、出仁率、果腔系數（果腔系數近1，即果仁飽滿）等。本研究經過對33個品種（系）堅果外觀性狀的綜合分析，發現84-14、84-402、83-62、81-3 和‘金鈴’的單果重超過2.9 g，果個大，這5個品種（系）適宜帶殼烤制銷售。81-3、84-12、85-73 和84-237的仁重超過1.1 g，仁綜合指標優良，這4個品系適宜用于仁用型深加工。82-15、84-12、84-232 和81-3 的出仁率在49%以上，殼腰厚度在1.03～1.27 mm，為薄殼、高出仁率品系，這4個品系既可用于帶殼炒制，又可用于仁用型深加工。

通過對33個榛種質堅果外觀性狀的相關性分析發現，殼腰厚度與出仁率呈極顯著負相關，這一結果與艾吉爾·阿不拉等[16]的試驗結果一致。單果重與出仁率存在顯著的負相關性，但其決定系數為0.14，說明單果重與出仁率存在負相關的程度只有14%，因此在選擇優良品系時，有可能選到果大且出仁率高的品系，例如品系81-3 單果重為2.92 g，出仁率為51.29%，屬果大、出仁率高的品系。研究者往往以大果、圓果、高出仁率為榛育種目標，81-3符合該育種目標，是今后研究應重視的品系。

3.2 果仁有機營養含量

本研究發現，84-237、84-12、81-3、84-36和84-232 果仁的脂肪含量在66%以上，屬于脂肪含量較高的品系，上述品系可作為高脂肪含量的育種親本，也是榨取榛子油的良好加工原料。平榛、雜種榛的風味存在差異，有可能與脂肪酸組成與含量不同有關[10]，所以對33個榛子種質油脂理化性質和組成的差異性分析有待深入研究。

33個種質榛仁中可溶性蛋白含量的均值為16.82%，明顯高于同地域李秋煜等[17]測得的核桃仁可溶性蛋白含量[10]。本研究中，84-545、82-15、84-14、84-402 和84-232 可溶性蛋白含量在20%以上，可作為蛋白質含量較高的育種親本，榛仁是制作榛子粉和榛子乳的良好原料。

可溶性糖含量的高低直接影響果仁的口感風味，平歐雜種榛的可溶性糖含量均明顯高于平榛，可能是雜種榛的口感風味與平榛相比有較明顯區別的原因之一。在測定的33個品種（系）中，83-62、84-14、‘達維’、82-7 和84-545 的可溶性糖含量較高，在6%以上，高于魏麗紅[18]測定的榛仁可溶性糖含量，因此，83-62、84-14、‘達維’、82-7 和84-545是具有特殊加工品質的種質資源。

通過對33個榛種質果仁有機營養含量的相關性分析發現，雜種榛果仁的脂肪和可溶性蛋白含量不存在顯著負相關性，可溶性蛋白和可溶性糖含量也不存在顯著負相關性。因此，在榛新品種選育中，有可能選育出脂肪和蛋白質含量均較高的優良品系，也有可能選育出蛋白質和可溶性糖含量均較高的優良品系。例如 84-232 果仁的脂肪含量為66.07%，可溶性蛋白含量為20.85%，屬脂肪和蛋白質含量均較高的品系。品系84-545 果仁的可溶性蛋白含量為25.64%，可溶性糖含量為6.07%，屬蛋白質和可溶性糖含量均較高的品系。所以84-232果仁既可用于蛋白粉的制作，也可用于榛子油的加工。84-545 果仁可用于榛子乳和糕點的制作加工。

變異系數是性狀遺傳多樣性的數量化體現，其大小反映了不同種質某一指標變異的幅度，變異系數越大，在資源選擇方面的余地越大[19-20]。本研究中33個榛種質堅果外觀性狀、果仁有機營養含量和礦質元素含量等18個指標呈現不同的變異幅度，其中可溶性蛋白和可溶性糖含量的變異系數較大，分別為20.73%和34.02%，表明在平歐雜種榛品種選育時，這2個指標選擇空間較大。

3.3 果仁礦質元素含量

本試驗中，33個榛品種（系）果仁Ca 和Fe含量高于梁維堅等[1]給定的標準值。果仁Ca 含量較高的品種（系）有‘玉墜’和‘薄殼紅’，分別為0.610 3%和0.593 8%。果仁Fe 含量較高的有82-15和B-11，分別為172.888 3、150.776 7 mg/kg。果仁K 含量較高的品種（系）有83-62、83-33、‘遼榛3 號’‘遼榛2 號’，分別為0.669 8%、0.625 9%、0.607 6%、0.605 1%。

通過對33個榛品種（系）果仁礦質元素含量相關性分析發現，雜種榛K 含量與Ca 含量的相關系數為-0.44，呈極顯著負相關，即雜種榛果仁Ca含量升高時，K 含量呈下降趨勢，這可能是33個榛品種（系）果仁K 含量偏低的原因。果仁K 含量與Ca 含量的負相關程度只有20%。在榛新品種選育中，有可能選育出果仁K 含量和Ca 含量均較高的優良品系。例如‘金鈴’果仁K 含量為0.547 8%，Ca 含量為0.470 9%，屬K 和Ca 含量均較高的品種。

綜上所述，82-15 果仁K 和Fe 含量均較高，84-14 果仁K 和Ca 含量均較高，可作功能性食品開發，這也為高含量的營養元素品種的選育提供了良好的種質資源。

4 小 結

本研究通過對33個品種（系）堅果的外觀性狀、果仁的有機營養含量和礦質元素含量的分析，初步選出營養價值和加工性能相對優良的品種（系），結果如下所述。

81-3 果大、仁重、出仁率高、近圓形，是綜合外觀性狀優良和營養品質優良的種質。

82-15、84-232、84-12 和84-1 是果殼薄、出仁率高和營養品質優良的種質。

83-62 和84-14 是堅果大和品質優良的種質。

84-545 是果仁蛋白質和可溶性糖含量均較高的種質，84-232 是果仁脂肪和蛋白質含量均較高的種質。