黃瓜種質資源果實品質的綜合評價

中圖分類號：S642.2 文獻標識碼：A 文章編號： 1000-4440（2025）05-0943-09

Abstract：To clarify fruit quality variations among cucumber materialsand identifysuperior germplasm resources，this studyconductedsensoryevaluationson58cucumbermaterials，fromwhich ninerepresentative materials（m43，u427，Jm25， u415，m38，T111，R10l，m39，and m32）were selected.The study measured thecontentof soluble sugar componentsand

theflavorqualityofthefruits，andconducteda comprehensive evaluation and analysis ofthe nutritional qualityofthe nine cucumber materials through correlation analysis，principal component analysis，and clusteranalysis.The results indicated that the main soluble sugars in cucumber fruits were fructose and glucose，the predominant organic acid was malic acid，and the primary amino acids

were asparticacidandglutamicacid.There were diferences infruit qualityamong diferentcucumber materials.Thecontents of glucose，citricacid，andvitaminCinthefruitsofmaterialm43weresignificantlyhigherthanthoseinothermaterials， whilethecontentsofasparticacidandglutamicacidinthefruitsofmaterialu415werethehighest.Theresultsofthecorrelationanalysisshowedthatthecontentofsolublesolidswas extremelysignificantlypositivelycorrelatedwiththecontentof vitaminC，andsignificantlyngativelycorelated withthetotalaminoacidcontentandessentialaminoacidcontent.Thecontents of glucose，fructose，andhamnosewereextremelysignificantlynegativelycorrelatedwiththetotalaminoacidcontentandessentialaminoacidcontent.Thescoresoftheprincipalcomponentanalysisandcomprehensiveevaluation，fromhighesttolowest，were asfolows：m43，u415，u427，Jm25，m38，T111，m32，R101，andm39.The ninecucumber materials weredivided into fourcategories through clusteranalysis.CategoryIincludedT1，m32，ndR101.CategoryI included415，u427， m38，and Jm25.Category included m43. Category IV included m39. Comprehensive analysis showed that m43 had the best nutritional quality and could be used as a high-quality parent for high-quality cucumber breeding.

Key words：cucumber；fruit quality；correlation analysis；principal component analysis；cluster analysis

黃瓜（CucumisSativusL.）是葫蘆科黃瓜屬作物，也是中國主要的經濟作物之一[1-2]。據聯合國糧食及農業組織（FAO）統計，2020年中國黃瓜總產值高達 4.535×10¹⁰ 美元，在全球黃瓜總產值中所占比例約為 80% ，同時種植面積達到了 1.28×10⁶hm² ，產量為 7.823×10⁷ t，約占全球黃瓜總種植面積及總產量的 57% 和 80% ，產業優勢凸顯[3]。黃瓜不僅可被加工成熟食或通過腌漬方式進行保存，還常被消費者作為新鮮水果直接食用[4]，因獨特的風味和脆嫩的質地而深受消費者青睞[5]。黃瓜蘊含豐富的維生素、可溶性糖、有機酸等營養成分，是人類從飲食中獲取微量營養元素的重要來源[6]

近年來，高品質黃瓜已經成為黃瓜研究領域的熱點之一。黃瓜果實中的關鍵營養評價指標有可溶性固形物含量、可溶性糖含量、維生素C含量、有機酸和氨基酸含量等[7]。前人研究結果表明，可溶性固形物含量高低直接影響黃瓜果實的營養品質[8]，是評價黃瓜果實品質的重要指標之一[9]。可溶性糖對黃瓜果實的綜合風味有顯著影響，可通過提高甜度來增強果實風味[10]，其中，果糖被視為提升果實風味品質的關鍵因素[1]。維生素C具有預防衰老、降低部分癌癥發生率等作用[12]。有機酸和氨基酸作為眾多蔬菜和水果中的關鍵營養成分，對人體健康具有至關重要的作用，也是判斷果實甜度及風味品質的重要標準之一[13]。迄今，盡管在瓜類[14]、番茄[15]、大白菜[16]和其他水果、蔬菜上對風味和營養品質的研究頗多，但針對黃瓜感官評價及營養品質的研究相對較少。

本試驗選取58份黃瓜材料進行口感評價，從中篩選出9個具有代表性的黃瓜材料 （m43，u427，Jm25 u415、m38、T111、R101 ?_?m39? 和 m32 ）進行可溶性固形物含量、可溶性糖組分含量、維生素C含量、有機酸含量和氨基酸物質含量的測定，通過相關性分析、主成分分析和聚類分析來判斷評價黃瓜的品質，篩選出優異種質資源，為黃瓜新品種的選育工作提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗材料

該試驗在甘肅省農業科學院蔬菜研究所試驗基地進行。2024年3月20日將58份試驗材料在溫室內播種育苗，同年4月28日定植于塑料大棚內，每份材料種植12株，行距 60cm ，株距 30cm ，進行正常田間管理。2024年6月末黃瓜果實成熟后，初步對58份黃瓜種質資源進行口感評價，篩選出9個在口感評價中綜合評價優的作為試驗材料，分別是m43 ！ u427 、 J_m25 、 u415 、 m38 、T111、R101、 m39 和m32 。對黃瓜果肉進行取樣，迅速液氮冷凍后置于-80^°C 冰箱保存，用于后續測定各項營養指標，每個樣品設定3次生物學重復。所有材料均為甘肅省農業科學院蔬菜研究所選育的優良純系材料。

1.2 試驗方法

1.2.1感官評價指標由36名評審員對58份黃瓜材料的果實進行口感評價。口感評價主要評分指標見表1。評定的內容包括綜合評價、風味評價（甜味、酸味、澀味、黃瓜風味、香味、異味）和質地評價（果肉脆度、果肉嫩度、含水量）。另選取品質為優、良、中、差的黃瓜材料，將果實切分為 2cm 的小段，裝入果盤中，由評審員分別進行品嘗比較打分。對所有得分進行匯總后得出平均值，該值作為評價品種的標準。

1.2.2營養指標測定使用PAL-1手持式折射儀測定可溶性固形物含量；使用高效液相色譜儀[17測定可溶性糖組分含量和有機酸組分含量；使用超高效液相色譜串聯質譜法[18]測定氨基酸組分含量；采用2，6-二氯酚靛酚法測定[9]維生素C含量。

1.2.3相關性分析、主成分分析與聚類分析通過SPSS23.0軟件對9個黃瓜材料的品質指標進行相關性分析、主成分分析和聚類分析[20]。通過主成分分析對各變量進行最大化正交旋轉，提取特征值大于1的主成分，依據各材料第1主成分得分繪制主成分得分圖，并對各得分值與相應特征值的方差貢獻率的乘積進行累加，得出不同黃瓜材料綜合評價指數（ ? ），以此來評價不同黃瓜材料的綜合品質[21]。聚類分析采用離差平方和法，距離選擇歐式距離[22]

1.3 數據統計與分析

運用軟件Excel2019處理測定數據，用Origin2021軟件作圖，用統計分析軟件SPSS23.0進行顯著性檢驗， Plt;0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.158份黃瓜材料口感評價得分

由表2可知，綜合評價結果：黃瓜果實品質為優的是 m38 、m32、 m43 、R101、 u415 、 m39 、T111、 u427 、J_m25 ，品質為良的是R2236、22B19、R2235、23C50、R0095、 m34 、U442、 m28 、YLU607、22B4、U428、21QC8636、BLU2137、U825等，品質為中的是16YU1201442、 21Jm23 、21QC15636、21CRS20109。風味評價結果：黃瓜果實品質為優的是 m43 、 u427 、Jm25，u415 ，品質為良的是 m28 、m32、 m38 、R101、m39 、T111、 m34 等，品質為中的是16YU1201442、21CRS20109。質地評價結果：黃瓜果實品質為優的是 m28 、22B4、 m32 、R2236、 m38 、R101、 J_m25 、 m39 、T111、BLU2137、 m43 、U548、21QC8636，品質為良的是YLU607、 u427 、 u415 、18UC61052、U442等，品質為中的是16YU1201442、21QC15636。

2.2不同黃瓜材料果實中可溶性固形物含量

9種黃瓜材料果實中可溶性固形物含量如圖1所示， m43 果實中可溶性固形物含量 （5.20% ）顯著高于 J_m25 ， .u415 、 m38 、T111、R101、 m39 和 m32 （ Plt; 0.05）。

圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05？ ）

2.3不同黃瓜材料果實中可溶性糖組分含量

9種黃瓜材料果實中可溶性糖組分含量如圖

2所示，從圖2A可知， m43 果實中葡萄糖含量顯著高于其他材料， m39 果實中葡萄糖含量最低。從圖2B可知， m43 和 u415 果實中果糖含量顯著高于其他材料， m39 果實中果糖含量最低。從圖2C可知， m43 、 u427 、T111果實中鼠李糖含量顯著高于 ^m38，R101，u415，m39 和 m32 ， m39 果實中鼠李糖含量最低。從圖2D可知， J_m25 果實中蔗糖含量最高，其次是 u427 m39 果實中蔗糖含量最低。

2.4不同黃瓜材料果實中有機酸組分含量

由表3可知，9種黃瓜材料中 ^m43，m39，m32 u415 、T111、R101、 m38 果實中蘋果酸含量在1.79mg/g 至 1.92mg/g 之間，顯著高于 J_m25 和 u427 。m43 果實中檸檬酸含量顯著高于其他材料。 u415 和T111果實中富馬酸含量顯著高于其他材料。

2.5不同黃瓜材料果實中維生素C含量

由圖3可知，9種黃瓜材料中 m43 果實中維生素C含量顯著高于其他材料，為 0.2044mg/g ，其次是 u427 ，為 0.1847mg/g m39 果實中維生素C含量最低，為0.1027mg/g。

A、B、C、D分別表示9種黃瓜材料果實中葡萄糖、果糖、鼠李糖、蔗糖含量。圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05 ）°

2.6不同黃瓜材料果實中氨基酸組分含量

9種黃瓜材料果實中總氨基酸含量和必需氨基酸含量如圖4所示， m39 果實中總氨基酸含量和必需氨基酸含量均顯著高于其他材料， m43 果實中總氨基酸含量和必需氨基酸含量最低。由表4可知，m39 果實中苯丙氨酸含量、蘇氨酸含量、天冬酰胺含量、亮氨酸含量、異亮氨酸含量、色氨酸含量、蛋氨酸含量、氨酸含量、脯氨酸含量、酪氨酸含量、丙氨酸含量、絲氨酸含量、組氨酸含量、精氨酸含量、賴氨酸含量均顯著高于其他材料。 u415 果實中谷氨酸含量和天冬氨酸含量最高。

圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.7不同黃瓜材料果實品質指標的相關性

由表5可知，不同黃瓜材料的各項指標具有一定的相關性，可溶性固形物含量與葡萄糖含量、果糖

含量、維生素C含量呈極顯著正相關（ Plt;0.01） ，與鼠李糖含量呈顯著正相關（ Plt;0.05） ，與總氨基酸含量和必需氨基酸含量呈顯著負相關（ Plt;0.05. 。

2.8不同黃瓜材料果實品質指標主成分分析及綜合評價

由表6可知，為評價9種不同黃瓜材料果實品質，本研究對包含可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、鼠李糖含量、蔗糖含量、蘋果酸含量、檸檬酸含量、富馬酸含量、維生素C含量、總氨基酸含量和必需氨基酸含量共計11項指標進行主成分分析，提取了2個特征值均大于1的主成分，分別為6.689和1.764。主成分1（PC1）和主成分2（PC2）貢獻率分別為 60.805%.16.034% ，累計方差貢獻率達到 76.839% ，符合方差分析的要求。

綜合得分 （F） 是指每個主成分的相應得分乘以相對應的方差貢獻率的和，即： F=0.60805F1+ 0.160 34F2 。由表7可知，不同黃瓜材料果實品質綜合評價得分由高到低為 m43gt;u415gt;u427gt;Jm25gt; ^{m38gt;T111gt;m32gt;R101gt;m39}

2.9不同黃瓜材料果實品質聚類分析

由圖5可知，9種黃瓜材料可以分為4類，第I類包含3個材料，分別為T111、 m32 、R101，各項指標較為平均;第Ⅱ類包含4個材料，分別為 u415 、u427，m38，Jm25 ，主要特征為檸檬酸含量低；第Ⅱ類包含1個材料，為 m43 ，主要特征是可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、鼠季糖含量、蘋果酸含量、維生素C含量高，因此該材料是品質最優的；第V類包含1個材料，為 m39 ，主要特征為總氨基酸含量和必需氨基酸含量顯著高于其他材料。通過聚類分析也證明了主成分分析中各性狀的載荷值對品質的評定是正確的。

3討論

可溶性固形物含量是指果實中所有可溶于水的物質的總量[23]。前人研究結果表明，果實中可溶性固形物含量越高，口感相對越好[24]。本試驗中，9種黃瓜材料果實中可溶性固形物含量有一定差異，m43Ω_?u427 和 J_m25 含量較高， m39 和 m32 含量較低。黃瓜果實的風味品質主要取決于果實酸味、甜味、香味等[25]。黃瓜果實的甜味由可溶性糖含量決定，不同類型的糖對甜味的貢獻也不同[26]。本試驗結果表明，黃瓜果實中果糖和葡萄糖的含量遠高于蔗糖，葡萄糖含量最高的是 m43 ，果糖含量較高的是m43 和 u415 ，與陳銀根[1的研究結果一致。

有機酸在水果和部分蔬菜中是重要的營養組成部分，可提供能量和調節代謝，保護人體免疫系統，調節心肌細胞的能量供應[27]。本試驗結果顯示，黃瓜果實中蘋果酸的含量高于檸檬酸和富馬酸，表明蘋果酸是黃瓜果實中主要的有機酸成分，這與馮小軒等[28的研究結果一致。前人研究結果表明，果實中檸檬酸含量高低直接關系到果實的酸味濃郁程度，而蘋果酸在增強人體口腔對甜味的感知方面具有重要作用[29-30]。本試驗中， m43 果實中檸檬酸含量最高，蘋果酸含量較高的材料有 m43，m39 和m32 。

維生素C是人體必需的一種重要的水溶性抗氧化劑，能有效抵御自由基，減少細胞損傷，降低癌癥和心腦血管疾病發生的風險[31]，增強人體免疫力，對維持身體健康至關重要。它還是衡量水果和蔬菜營養價值的重要指標之一[32]。本試驗中，通過對9種黃瓜材料果實中維生素C含量進行測定，結果發現 m43 果實中維生素C含量顯著高于其他材料。相關性分析結果顯示，維生素C含量與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量均呈極顯著正相關，說明維生素C含量較高的黃瓜品種口感更好，這與高玨曉等[33]的研究結果相一致。

氨基酸不僅是維持人體生理活動必需的物質，而且對食品風味的形成具有決定性影響[34]。在黃瓜果實中，谷氨酸和天冬氨酸是主要的呈味氨基酸。相關研究結果表明，谷氨酸不僅為黃瓜提供了獨特的鮮味，還具有調節免疫、促進學習和增強記憶等多種生理功能[35-37]。天冬氨酸作為一種重要的營養物質，能夠增強機體免疫力、緩解疲勞、促進肝功能和心臟健康等[38]。焦自高等[39]研究發現，黃瓜果實中氨基酸含量的高低，尤其是谷氨酸含量高低是影響黃瓜風味品質的關鍵因素之一。本研究結果顯示，在9種黃瓜材料中， u415 果實中谷氨酸含量和天冬氨酸含量顯著高于其他材料

4結論

本研究結果顯示，不同黃瓜材料果實中營養指標差異較大，綜合評價得分由高到低為： m43gt;u415gt; u427gt;Jm25gt;m38gt;T111gt;m32gt;R101gt;m39 。 m43 果實中葡萄糖含量、檸檬酸含量和維生素C含量顯著高于其他材料，因此 m43 的營養品質最好，可作為黃瓜高品質育種的優質親本。

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