35 份軟棗獼猴桃資源果實品質(zhì)分析與綜合評價

摘要：【目的】綜合評價軟棗獼猴桃資源果實品質(zhì)，建立果實品質(zhì)評價體系，為篩選優(yōu)良軟棗獼猴桃資源提供依據(jù)。【方法】以35 份軟棗獼猴桃資源果實為試驗材料，分析測定果實21 項品質(zhì)指標，采用系統(tǒng)性描述、相關性分析、主成分分析和因子分析法，對果實外觀品質(zhì)和營養(yǎng)成分進行分析和綜合評價。【結(jié)果】不同資源軟棗獼猴桃果實的各項指標存在差異，SH5 的橫徑、L*、可溶性固形物含量、固酸比、原果膠與果膠含量，SH1 的單果質(zhì)量、縱徑、果形指數(shù)與還原糖含量，B080701 的可滴定酸含量和可溶性糖含量，B070101 的可滴定酸含量，B080401 的維生素C含量顯著高于其他材料；各品質(zhì)指標存在一定的相關性；通過主成分分析對35 份軟棗獼猴桃資源的主要果實品質(zhì)指標進行簡化，從13 項指標中提取了5 個主成分，累計貢獻率達到76.782%。【結(jié)論】通過變異系數(shù)分析、相關性分析與主成分分析篩選出可滴定酸含量、可溶性固形物含量、出汁率、單寧含量、a*、單果質(zhì)量、可溶性糖含量和維生素C含量作為軟棗獼猴桃果實品質(zhì)評價的核心指標；通過因子分析法篩選出SH5、SH1、SH3、SH4、B080701 為排名前5 的優(yōu)良軟棗獼猴桃資源。

關鍵詞：軟棗獼猴桃；果實品質(zhì)；主成分分析；綜合評價

中圖分類號：S663.4 文獻標志碼：A 文章編號：1009-9980（2023）08-1523-11

軟棗獼猴桃[Actinidia arguta（Sieb. amp; Zucc.）Planch. ex Miq.]別名軟棗子、奇異莓、獼猴梨等，屬于獼猴桃科（Actinidiaceae Gilg amp; Werderm.）、獼猴桃屬（Actinidia Lindl.）大型落葉藤本植物[1]。其果實在鮮食時爽口多汁，果味鮮美且含有豐富的維生素C、蛋白質(zhì)及礦質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)[2]，除此之外軟棗獼猴桃還有極高的藥用價值，果實藥用具有養(yǎng)生保健、解熱的功效，還有抗腫瘤[3]、抗輻射、抗氧化、抗衰老、降血糖、抗炎、抑制失眠、提高免疫力、潤腸通便等功效[4-7]。它除用于鮮食以外，還可用于果醬、罐頭、釀酒、凍干粉等[8]加工原材料，深受廣大消費者喜愛。軟棗獼猴桃野生種質(zhì)資源豐富，主要分布在中國、朝鮮、日本及俄羅斯遠東地區(qū)，在中國則是東北三省資源分布最為豐富[9]。基于豐富的種質(zhì)資源，中國已先后選育出魁綠[10]、豐綠[11]、佳綠[12]等優(yōu)良品種。

種質(zhì)資源重要性狀表型評價鑒定是加快育種進程、選育優(yōu)良品種的重要工作之一，果實品質(zhì)性狀的評價是軟棗獼猴桃種質(zhì)資源表型鑒定的重要內(nèi)容，也是篩選優(yōu)異種質(zhì)材料的重要依據(jù)[13]。有關軟棗獼猴桃種質(zhì)資源的評價主要集中在表型性狀[14-15]、抗寒性[16]、抗病性[17]等方面，但近幾年對果實品質(zhì)也進行了相關研究。秦紅艷等[18]對70 份軟棗獼猴桃的15個性狀指標進行主成分分析，并提取了4 個主要成分，且發(fā)現(xiàn)在育種改良過程中第1 主成分增大時有利于增大果實大小，第3 主成分增大時有利于提高果實品質(zhì)；仇占南等[19]的研究表明，野生軟棗獼猴桃個體間果實品質(zhì)差異大，并建立果實以總酚含量、維生素C含量、固酸比、平均單果質(zhì)量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量為主要指標的評價體系。科學評價軟棗獼猴桃果實品質(zhì)是高效利用種質(zhì)資源的前提，核心評價指標的篩選與綜合評價方法的應用是科學評價果實品質(zhì)的重要步驟。因此需要在已有的研究基礎上構建更加合理有效的評價指標體系。筆者在本研究中以35 份軟棗獼猴桃資源為材料，以形態(tài)指標、顏色指標、加工與風味指標、營養(yǎng)指標等21 個指標組成原始指標體系，采用變異系數(shù)、相關性分析、主成分分析進行軟棗獼猴桃果實品質(zhì)評價核心指標篩選，并用因子分析法對果實品質(zhì)綜合評價，通過上述方法旨在建立軟棗獼猴桃果實品質(zhì)綜合評價體系，篩選出優(yōu)質(zhì)資源，為科學評價其果實品質(zhì)及選育優(yōu)良品種提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的35 份軟棗獼猴桃資源（表1）均于2022年9 月采自中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所軟棗獼猴桃、五味子國家林木種質(zhì)資源庫，采摘后放入薄膜盒運回實驗室，于當天完成果實外觀等相關指標的測定后于-80 ℃超低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 主要品質(zhì)評價指標與方法

1.2.1 外觀品質(zhì)參照《獼猴桃種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[20]對果實的外觀品質(zhì)性狀進行分類評價鑒定。果實形狀：短圓為1，梯形為2，短圓柱為3，長圓柱為4，圓球形為5，扁圓形為6，卵形為7，圓柱形為8，倒卵形為9，橢圓形為10，短橢圓形為11，長橢圓形為12。果皮顏色：淺綠為1，綠為2，深綠為3，淺褐為4，褐色為5，深褐為6，淺紅為7，紅為8，紫紅為9。果肩形狀：方為1，圓為2，斜為3。果喙形狀：淺鈍凸為1，深鈍凸為2，淺尖凸為3，深尖凸為4。

1.2.2 果實品質(zhì)單果質(zhì)量：稱質(zhì)量法測定，隨機選取各資源10 個果實，計算平均單果質(zhì)量。果實橫縱徑：數(shù)顯式游標卡尺測定，果形指數(shù)=縱徑/橫徑。果實色度：采用NH-310 高品質(zhì)便攜式電腦色差儀測定果實色差L（* 反映顏色的明亮度，L*＜0表示偏黑，L*＞0表示偏白）、a（* 反映顏色的紅綠程度，a＞0表示顏色偏紅，a＜0表示顏色偏綠）、b（* 反映顏色的黃藍程度，b＞0 表示顏色偏黃，b＜0 表示顏色偏藍）、c*（表示色彩飽和度）[13]。可溶性固形物含量采用手持折光儀測定；可溶性糖含量采用蒽酮試劑法測定；可滴定酸含量采用氫氧化鈉溶液滴定法測定；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；pH采用pH計法測定；出汁率：隨機選取10～20 個果實，稱取果實質(zhì)量，榨汁并測定果汁質(zhì)量，計算出汁率，出汁率/%=果汁質(zhì)量/果實質(zhì)量′100；還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸法測定；單寧含量采用Folin-Denis 試劑法測定；可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍法測定；可溶性果膠、原果膠及果膠含量采用咔唑比色法測定；固酸比為可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值[21-23]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應用Excel 2010 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理，SPSS 23.0 對試驗數(shù)據(jù)進行差異性分析、相關性分析、主成分分析。基于主成分分析所篩選的指標再作因子分析，并以提取因子所對應的方差貢獻率為權重，采用參考文獻[24]的方法計算各因子得分與綜合得分，實現(xiàn)基于因子分析法的果實品質(zhì)綜合評價，評選出果實品質(zhì)優(yōu)良的軟棗獼猴桃資源。

2 結(jié)果與分析

2.1 軟棗獼猴桃果實外觀品質(zhì)分析

對35 份軟棗獼猴桃果實外觀品質(zhì)進行分析（表1）。不同軟棗獼猴桃資源的外觀品質(zhì)存在一定差異。從果實形狀方面看，有3 份資源為短圓形，有6份資源為梯形，有5 份資源為短圓柱形，有14 份資源為長圓柱形，有6 份資源為倒卵形，有1 份資源為短橢圓形；從果皮顏色方面看，主要有淺綠色、綠色和深綠色，其中15 份資源為淺綠色，16 份資源為綠色，4 份資源為深綠色；從果肩形狀來看，主要為方形和圓形；從果喙形狀來看，有11 份資源為淺鈍凸形，有8 份資源為深鈍凸形，有10 份資源為淺尖凸形，有6份資源為深尖凸形。

2.2 軟棗獼猴桃果實品質(zhì)性狀及差異分析

對35 份軟棗獼猴桃資源果實主要品質(zhì)指標進行測定（表2）。通過顯著性差異分析可以看出，SH1、SH5、A130701 的單果質(zhì)量顯著大于大多數(shù)材料。SH5、A100101、SH1、T060203 的橫徑最大，在2.90～3.12 cm 之間且無顯著差異。SH1、A130701、SH5、A140301 的縱徑顯著大于其他資源。

A130701、SH1、SH2 的果形指數(shù)最高，且無顯著差異。SH5 和SH2 的L*顯著高于其他材料，說明SH5和SH2 的果實明亮度高。A191002 和B080401 的a*值較高，b*值和c*值較低，說明這2 份資源的果實顏色偏綠且果實的色彩飽和度低。

不同軟棗獼猴桃的內(nèi)在果實品質(zhì)也存在差異。SH5、SH3和SH1的可溶性固形物含量最高且存在顯著差異，為16.50%～17.73%；B080701 的可滴定酸和可溶性糖含量均高于其他材料，說明該資源果實口感酸甜；SH5 的固酸比顯著高于其他材料，達到54.77；A100703 和B080401 的維生素C含量最高且無顯著差異，達到102.61 mg· 100 g- 1和101.92 mg· 100 g- 1；A020203的可溶性蛋白質(zhì)含量顯著高于其他材料，達0.43 mg·g-1；A040103的出汁率最高，達74.30%，顯著高于其他材料；各個資源果實的pH在3.54～4.24；各個資源還原糖含量有較大差異，含量為0.41%～7.52%，其中SH1的還原糖含量最高；B070101的單寧含量（ρ）顯著高于其他材料，達0.80 g·L-1；A140101 的可溶性果膠和果膠含量均顯著高于其他材料，分別為0.92%和1.82%；SH5 的原果膠含量顯著高于其他材料。

2.3 果實品質(zhì)指標間的相關性分析

由表3可知，外觀指標單果質(zhì)量、橫徑、縱徑與果形指數(shù)互呈極顯著相關；顏色指標L*、a*、b*、c*互呈極顯著相關，L*與風味指標可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比均呈極顯著相關，a*與功能性成分維生素C含量呈極顯著正相關；風味指標可溶性固形物含量與可滴定酸含量呈極顯著負相關，與固酸比呈極顯著正相關，可滴定酸含量與固酸比極顯著負相關，與可溶性糖含量呈極顯著正相關，單寧含量與可溶性固形物含量和固酸比呈極顯著負相關，與可滴定酸含量呈極顯著正相關；營養(yǎng)指標可溶性蛋白質(zhì)含量與可溶性固形物含量和固酸比呈極顯著正相關，與可滴定酸含量和原果膠含量呈極顯著負相關；功能性成分維生素C含量與a*和可滴定酸含量呈極顯著正相關；加工指標出汁率與L*、b*、可溶性固形物含量和固酸比呈極顯著負相關，與可滴定酸含量、可溶性果膠含量呈極顯著正相關；可溶性果膠含量、原果膠含量與果膠含量之間互呈極顯著正相關。

2.4 果實品質(zhì)指標的主成分分析

主成分分析是通過降維的方式，將多個變量簡化為少數(shù)的幾個綜合變量，使現(xiàn)有的幾個少數(shù)綜合變量可以直接反映原來變量的信息[25]。通過前文結(jié)果，剔除橫徑、縱徑、c*、還原糖含量、可溶性果膠含量、原果膠含量、果膠含量后，對其余13項指標進行數(shù)據(jù)標準化，使KMO值大于臨界值0.6，進行主成分分析。

由表4 可知，根據(jù)特征值大于1 的原則共提取5個主成分，累計方差貢獻率達到76.782%，綜合了13項品質(zhì)指標的大部分信息。主成分1 的貢獻率為25.288%，主要代表固酸比、可滴定酸含量、單寧含量、出汁率和可溶性固形物含量，反映風味與加工品質(zhì)；主成分2 的貢獻率為16.954%，主要代表L*、a*和b*，反映果實顏色；主成分3的貢獻率為14.535，主要代表單果質(zhì)量與果形指數(shù)，反映果實大小；主成分4的貢獻率為10.177%，主要代表可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量，反映營養(yǎng)品質(zhì)；主成分的貢獻率為9.828%，主要代表維生素C含量與a*，反映功能性成分。

2.5 軟棗獼猴桃資源果實品質(zhì)綜合評價

與主成分分析相同，對剩余的13 項指標進行因子分析，提取前5 個因子所對應的方差貢獻率為權重，對35 份軟棗獼猴桃資源進行基于因子分析法的果實品質(zhì)綜合評價。

由表5 可知，SH5 在因子1 和因子2 得分排名均位于第一，說明SH5 在因子1 和因子2 中包含的指標中表現(xiàn)均為最優(yōu)；因子1 得分最低的是B070101，說明B070101 在因子1 所包含的指標中表現(xiàn)最差；因子2 得分最低的A191002，說明A191002 在因子2 所包含的指標中表現(xiàn)最差；因子3 得分最高的是SH1，最低的是A160701，說明SH1 在因子3 包含的指標中表現(xiàn)最優(yōu)，而A160701 在因子3 所包含的指標中表現(xiàn)最差；因子4 得分最高的是B080701，最低的是SH4，說明B080701 在因子4 包含的指標中表現(xiàn)最優(yōu)，而SH4 在因子4 所包含的指標中表現(xiàn)最差；因子5 得分最高的是A180902，最低的是A101201，說明A180902 在因子5 中包含的指標中表現(xiàn)最優(yōu)，而A101201 在因子5 所包含的指標中表現(xiàn)最差。計算各個資源在因子分析法中的綜合得分并進行排序，結(jié)果表明SH5、SH1、SH3、SH4、B080701 為排名前5的優(yōu)良軟棗獼猴桃資源；A020203 和A060902 的綜合得分和排名相同，均為-0.02和15。

3 討論

種質(zhì)資源是軟棗獼猴桃種質(zhì)創(chuàng)新的重要基礎，而有效利用種質(zhì)資源的前提則是對資源進行綜合評價，不同軟棗獼猴桃種質(zhì)資源間果實品質(zhì)性狀的差異性，是育種材料的選擇和產(chǎn)品開發(fā)的重要參考依據(jù)。從差異性結(jié)果分析可知，B080701 的可滴定酸和可溶性糖含量均顯著高于其他材料；SH1 和SH5單果質(zhì)量、橫徑、縱徑均顯著高于其他材料；A100703 和B080401 的維生素C含量均高于其他材料，這些材料可作為果實風味、大小和功能性成分的優(yōu)良育種材料；而A040103 的出汁率最高，可作為加工果汁果酒的材料。

從相關性分析結(jié)果可以看出，21項指標存在一定的相關性，需要進一步簡化果實品質(zhì)評價體系，因此結(jié)合變異系數(shù)分析、相關性分析及主成分分析對核心指標進行篩選。加工與風味指標中固酸比在因子1中權重高且變異系數(shù)大，但固酸比為導出指標，因此出汁率、單寧含量、可滴定酸含量與可溶性固形物含量代表加工與風味指標；顏色指標L*、a*和b*在因子2中權重都較高，但是a*的變異系數(shù)最高，且反映的是果實紅綠程度，因此相比之下a*更能作為顏色指標；在反映果實大小指標中果形指數(shù)為導出指標，但單果質(zhì)量變異系數(shù)大，且與橫徑、縱徑均呈極顯著相關，因此單果質(zhì)量作為果實大小指標，因子4中可溶性糖含量的權重最高且變異系數(shù)大，因此作為營養(yǎng)指標；因子5中維生素C含量的權重最高，變異系數(shù)大，且與其他指標的相關性低，因此作為功能性指標。綜上可以篩選出可滴定酸含量、可溶性固形物含量、出汁率、單寧含量、a*、單果質(zhì)量、可溶性糖含量和維生素C含量作為軟棗獼猴桃果實品質(zhì)評價的核心指標，這與仇占南等[19]篩選出來的部分指標一致，筆者在本研究中篩選的指標還包含了出汁率、單寧、a*與可溶性糖含量。

因子分析法是常用的果實品質(zhì)評價方法[26]。因子分析法是通過主成分分析在最大程度保留原有信息的前提下，將多個相關變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)相關性較小的綜合指標，并以各個因子的貢獻率為權重計算各個資源果實品質(zhì)的綜合得分，可以有效針對較多指標的數(shù)據(jù)集進行綜合評價[27]。荊榮線等[28]對香菇7 個品質(zhì)參數(shù)進行主成分分析，將7 個品質(zhì)指標簡化為總灰分含量和粗多糖含量作為篩選營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)異香菇的2 個重要指標。筆者在本研究中通過主成分分析對35 份軟棗獼猴桃資源的主要果實品質(zhì)指標進行簡化，從13項指標中提取了5 個主成分，累計貢獻率達到76.782%，最后以各主成分對應的貢獻率為權重，基于因子分析法對果實品質(zhì)進行綜合評價，得到SH5、SH1、SH3、SH4、B080701 為排名前5 的優(yōu)良軟棗獼猴桃資源。在評價優(yōu)良種質(zhì)資源時除了考慮果實品質(zhì)之外，還需要對耐貯性、抗病性、抗寒性、抗旱性、豐產(chǎn)性等因子進行評價，因此在果實品質(zhì)評價的基礎上，進一步結(jié)合耐貯性、抗病性、抗寒性、抗旱性、豐產(chǎn)性等進行全面評價，才能篩選出適宜軟棗獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)良軟棗獼猴桃資源。

4 結(jié)論

通過對35 份軟棗獼猴桃資源果實品質(zhì)綜合分析得到的結(jié)論如下：SH5、SH1、SH3、SH4、B080701為排名前5 的優(yōu)良軟棗獼猴桃資源；可滴定酸含量、可溶性固形物含量、出汁率、單寧含量、a*、單果質(zhì)量、可溶性糖含量和維生素C含量為軟棗獼猴桃果實品質(zhì)評價的核心指標。

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