基于主成分分析的5個(gè)藍(lán)莓品種果實(shí)評(píng)價(jià)

2024-06-23 23:44:58楊洪濤余瑩楊正松楊燕林和文佳畢海林和加衛(wèi)

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年11期

楊洪濤余瑩楊正松楊燕林和文佳畢海林和加衛(wèi)

摘要以從國外引進(jìn)的5個(gè)藍(lán)莓品種為供試材料，研究其在麗江種植條件下果實(shí)的外觀指標(biāo)（果實(shí)橫徑、縱徑、單果重、果形指數(shù)、色澤等）、營養(yǎng)成分（維生素C、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸、可溶性糖、淀粉和花青素等），并利用主成分分析法對(duì)所有指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：奧尼爾有最優(yōu)的果形指數(shù)（0.86）、最高的單果重（1.87 g）和花青素含量（440.5 μg/g），較高的可溶性糖含量（16.69%）、維生素C含量（0.35 mg/g）和游離氨基酸含量（41.11 μg/g）。主成分分析提取了2個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85.635%，綜合評(píng)分奧尼爾最高，為最優(yōu)品種，適合引種栽培及作為育種材料。

關(guān)鍵詞藍(lán)莓；引種栽培；果實(shí)；外觀指標(biāo)；營養(yǎng)成分；主成分分析；麗江

中圖分類號(hào) TS255.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2024）11-0176-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.037

Fruit Evaluation of Five Blueberry Varieties Based on Principal Component Analysis

YANG Hong-tao，YU Ying，YANG Zheng-song et al

（Institute of Alpine Economic Plant， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Lijiang， Yunnan 674199）

Abstract Taking five blueberry varieties introduced from abroad as the experimental materials，the appearance indicators （such as transverse diameter， vertical diameter， single fruit weight， fruit shape index， color， etc.） and nutritional components （such as vitamin C， soluble protein， free amino acids， soluble sugars， starch and anthocyanins） of their fruits under planting conditions in Lijiang were studied. Principal component analysis was used to analyze all indicator parameters.The results showed that ONeal had the highest fruit shape index （0.86）， single fruit weight （1.87 g） and anthocyanin content （440.5 μg/g）， as well as a higher content of soluble sugars （16.69%）， vitamin C （0.35 mg/g） and free amino acids （41.11 μg/g）. Two principal components were extracted in the principal component analysis， with a cumulative variance contribution rate of 85.635%. The comprehensive evaluation of ONeal was the highest， making it the best variety suitable for introduction and cultivation， and also the best variety as a breeding material.

Key words Blueberries;Introduction and cultivation;Fruit;Appearance indicators;Nutrient composition;Principal component analysis;Lijiang

基金項(xiàng)目云南省科技人才與平臺(tái)計(jì)劃（院士專家工作站）項(xiàng)目（202205AF150029）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32160695）；云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目（202101BC070003）；云南省財(cái)政廳高山農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新及成果展示轉(zhuǎn)化專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)（53000021000000-0017045）；云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研預(yù)研項(xiàng)目（2023KYZX-01）。

作者簡(jiǎn)介楊洪濤（1982—），女，云南麗江人，副研究員，碩士，從事小漿果育種栽培等研究。

*通信作者，研究員，碩士，從事小漿果育種栽培等研究。

收稿日期 2023-07-26

藍(lán)莓是從杜鵑花科越橘屬［1］中引種馴化選育出的栽培品種的商品名，是世界上流行的4種小漿果類果樹（草莓、樹莓、越橘、醋栗）之一，具有抗衰老、明目、強(qiáng)心、抗癌等功效，被譽(yù)為“漿果之王”［2］。藍(lán)莓由于其顯著的保健功能、特殊的果實(shí)風(fēng)味、富含營養(yǎng)成分等特點(diǎn)，一直以來倍受世人的關(guān)注。藍(lán)莓果實(shí)中除了常規(guī)的糖、酸和維生素C外，富含多種其他維生素、游離氨基酸、超氧化物歧化酶（SOD）、熊果苷、蛋白質(zhì)、花青素苷、纖維素及豐富的鉀、鐵、鋅、鈣等礦質(zhì)元素。大量的研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí)，藍(lán)莓果實(shí)中含有豐富的優(yōu)質(zhì)生物活性物質(zhì)，特別是它的果實(shí)中含有提高人體免疫力、抵御各種疾病所必需的且優(yōu)化配比的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、黃酮、微量元素等［3-7］。

果實(shí)質(zhì)量是果樹育種研究中的重要指標(biāo)之一，致力于培育具有優(yōu)異品質(zhì)和口感的果實(shí)品種是當(dāng)前研究的主要目標(biāo)之一。果實(shí)內(nèi)含物的組成包括花青素苷含量、可溶性固形物、維生素C、可滴定酸、可溶性糖、可溶性蛋白和氨基酸等，被視為評(píng)估果實(shí)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，果實(shí)外觀對(duì)消費(fèi)者的喜好感和購買意愿也具有重要影響。筆者通過對(duì)5個(gè)不同藍(lán)莓品種果實(shí)中上述成分含量的測(cè)定，并運(yùn)用主成分分析方法，綜合評(píng)價(jià)這些藍(lán)莓品種的果實(shí)品質(zhì)差異，以期為篩選高質(zhì)量藍(lán)莓種質(zhì)資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

此次試驗(yàn)采用的藍(lán)莓品種均種植于麗江市古城區(qū)，且在同一水肥、生態(tài)環(huán)境及日常管理?xiàng)l件下生長，選擇健壯、盛果期的植株采摘成熟度一致的果實(shí)。5個(gè)品種分別為奧尼爾、雙豐、奧林匹亞、公爵和瑞卡。

1.2 不同品種藍(lán)莓外觀指標(biāo)檢測(cè)

果形指數(shù)：每個(gè)品種隨機(jī)選取30個(gè)果實(shí)用游標(biāo)卡尺測(cè)量橫徑和縱徑，果形指數(shù)=縱徑/橫徑；單果重：隨機(jī)選取30個(gè)果實(shí)進(jìn)行稱重。

1.3 不同品種藍(lán)莓主要營養(yǎng)成分分析

可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法；可溶性糖、淀粉含量的測(cè)定采用蒽酮法；游離氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮顯色法；維生素C含量測(cè)定采用2，4-二硝基苯肼比色法［8］，花青素含量以矢車菊素3，5-二葡萄糖苷（Cy3G5G）為標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用高效液相色譜法（HPLC）測(cè)定［9］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncans差異顯著性分析，P＜0.05時(shí)為顯著；同時(shí)通過SPSS 17.0進(jìn)行主成分分析，得到各藍(lán)莓品種的綜合得分。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種藍(lán)莓外觀指標(biāo)比較

果形指數(shù)是對(duì)果實(shí)形狀最直觀的評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般0.6～<0.8為扁圓形，0.8～0.9為圓形。由表1可知，瑞卡的果形指數(shù)最小，果形呈扁圓形；雙豐的果形指數(shù)略大于瑞卡，也呈扁圓形，而奧林匹亞、公爵和奧尼爾的果形指數(shù)均大于0.8，其中奧尼爾最大，最接近圓形。5個(gè)藍(lán)莓品種的平均單果重均大于1.30 g，奧尼爾的單果重最大，為1.87 g，說明其果實(shí)較大，且與其他4個(gè)品種間呈現(xiàn)顯著差異，有較優(yōu)的外觀性狀。

2.2 不同品種藍(lán)莓營養(yǎng)成分分析

由表2可知，在試驗(yàn)的5個(gè)藍(lán)莓品種中，奧林匹亞的可溶性糖含量較高，為18.31%，最低的是公爵，僅為11.58%，奧尼爾為16.69%且與奧林匹亞之間沒有顯著差異（P>0.05）。公爵的可溶性蛋白含量最高，達(dá)0.79 mg/g，與除奧尼爾以外的3個(gè)藍(lán)莓品種間并沒有顯著差異（P>0.05），而奧尼爾的可溶性蛋白含量?jī)H為0.37 mg/g。雙豐的維生素C含量、游離氨基酸含量和淀粉含量均最高，分別為0.43 mg/g、42.78 μg/g、0.84%，奧尼爾也含有較高的游離氨基酸含量且與雙豐之間沒有顯著差異（P>0.05），奧林匹亞的維生素C含量最低，僅為0.19 mg/g。奧尼爾的花青素含量最高，為440.5 μg/g，且與其他品種差異顯著。

2.3 主成分分析

利用SPSS 17.0將5個(gè)藍(lán)莓品種的10個(gè)參數(shù)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表3所示，提取出2個(gè)主成分，第1主成分貢獻(xiàn)率為54.00%，包括橫徑、縱徑、果形指數(shù)、單果重、可溶性糖、淀粉；第2主成分貢獻(xiàn)率為31.635%，包括可溶性蛋白、維生素C、游離氨基酸和花青素；累計(jì)貢獻(xiàn)率為85.635%，基本可以代表所有指標(biāo)的大部分信息，能夠支撐對(duì)藍(lán)莓品種的品質(zhì)評(píng)價(jià)。將得到的2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別除以累計(jì)貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，建立主成分綜合得分模型F=0.63×F1＋0.37×F2，得分情況見表4。5個(gè)藍(lán)莓品種的最終得分由高到低依次為奧尼爾、奧林匹亞、雙豐、公爵、瑞卡。

3 討論與結(jié)論

藍(lán)莓果實(shí)中含有的可溶性蛋白、游離氨基酸、可溶性糖和淀粉等營養(yǎng)成分含量因藍(lán)莓品種不同有明顯差異；藍(lán)莓果實(shí)中維生素C含量也因品種不同有較大差異。糖的含量是影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素，而作為藍(lán)莓鮮果產(chǎn)品，糖的含量更是決定藍(lán)莓果實(shí)風(fēng)味的主要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)［10］。山東威海地區(qū)藍(lán)莓果實(shí)可溶性糖含量在6.65%～12.76%［11］，吉林長春地區(qū)藍(lán)莓果實(shí)可溶性糖含量為8.48%～12.50%［12］，遼寧丹東地區(qū)藍(lán)莓果實(shí)可溶性糖含量為5.76%～ 8.78%［12］，江西南昌藍(lán)莓果實(shí)可溶性糖含量為7.46%～10.22%［13］，以上地區(qū)種植的藍(lán)莓可溶性糖含量低于高海拔地區(qū)云南麗江藍(lán)莓果實(shí)的可溶性糖含量（11.58%～18.31%），說明藍(lán)莓果實(shí)可溶性糖含量與環(huán)境因子關(guān)聯(lián)緊密［14-15］。

麗江屬于溫帶高原山地季風(fēng)氣候，干濕季分明，日溫差大，紫外線強(qiáng)。引種合適的藍(lán)莓品種，能得到較高可溶性糖含量的果實(shí)，無論是鮮果銷售還是加工均有優(yōu)勢(shì)。經(jīng)簡(jiǎn)單對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)引種栽培的5個(gè)藍(lán)莓品種雖在不同營養(yǎng)成分含量上各有優(yōu)勢(shì)，但通過主成分分析得到的綜合評(píng)分來看，由高到低依次為奧尼爾、奧林匹亞、雙豐、公爵、瑞卡。奧尼爾有最優(yōu)的果形指數(shù)（0.86）、最高的單果重（1.87 g）和花青素含量（440.5 μg/g），較高的可溶性糖含量（16.69%）、維生素C含量（0.35 mg/g）和游離氨基酸含量（41.11 μg/g），為供試品種中的最優(yōu)品種，適合引種栽培及作為育種材料。藍(lán)莓果實(shí)的營養(yǎng)及保健價(jià)值較高，能夠被應(yīng)用到食品、藥品及保健品行業(yè)的發(fā)展之中。積極開展藍(lán)莓的開發(fā)利用研發(fā)工作，采用良好的生產(chǎn)技術(shù)手段，提高藍(lán)莓的開發(fā)利用效率，可增強(qiáng)其在食品及醫(yī)藥品行業(yè)的應(yīng)用范圍［16］。

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