王文元，賴秀芳，張恩慧，徐 奇，張丹丹，張往祥,2*

(1.南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院/南方協(xié)同中心，江蘇 南京 210037； 2.揚州小蘋果園藝有限公司，江蘇 揚州 225200)

海棠(Malussp.)為薔薇科(Rosaceae)蘋果屬落葉灌木或小喬木，其果實直徑 ≤ 5 cm，在我國栽培歷史甚為悠久[1]，起初主要以觀花為主，后逐漸趨向集觀花、葉、果于一身。目前，對于海棠果實的研究多集中于色彩研究[2-5]，抗性[6]、栽培應(yīng)用[7-8]等方面。

除觀賞價值外，海棠果在藥用、食品加工方面也具有潛在效益。研究表明，海棠體內(nèi)富含多種對醫(yī)藥、日化、食品等領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義的天然生物活性物質(zhì)[9]。此外，海棠果實具有特異香氣成分，海棠果實的香氣清雅，區(qū)別于我國蘋果品種現(xiàn)有的“醇香型”和“脂香型”香氣，而類似于澳洲青蘋[10]。海棠果在其系列產(chǎn)品開發(fā)如海棠果酒、果醋等制作工藝已有相關(guān)研究[11-12]，也存在海棠果酒投入生產(chǎn)的實例[13]。因此，應(yīng)該有更多詳盡而系統(tǒng)的海棠品種果實品質(zhì)的研究和評價分類體系，為海棠果實產(chǎn)品加工的品種選擇提供一定的理論依據(jù)，劉珩等人已做過海棠果實品質(zhì)的相關(guān)研究[14]。

本研究以15個觀賞海棠品種果實為試驗材料，測定其可溶性糖、可溶性固形物、有機酸、固酸比、糖酸比、單果重、果肉硬度、果皮硬度，并對8個品質(zhì)指標(biāo)進行方差分析和相關(guān)性分析，以期對不同海棠品種果實品質(zhì)進行評價和分類，為海棠果實品質(zhì)評價和海棠果實開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江蘇省揚州市江都區(qū)仙女鎮(zhèn)(119°55′E，32°42′N)，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，年均溫約14.9 ℃，年均降雨量約1 000 mm，無霜期約320 d。試驗地土壤為沙壤土，土層深厚肥沃，地勢平坦，有良好的灌排條件，管理水平較高。

1.2 試驗材料

試驗材料均來自南京林業(yè)大學(xué)海棠種質(zhì)資源圃中立地條件一致的15個觀賞海棠品種，均以2 m×3 m株行距栽植，各種質(zhì)均有10—30株，且皆已進入結(jié)果年(見表1)。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品采集 于各品種果實成熟期，選擇樹形及長勢一致的植株，采摘大小基本一致、著色均勻、成熟度一致、無機械損傷和病蟲害的果實。采后將樣果分為2部分，前者用于單果重和果實硬度的測定，后者用于其他指標(biāo)的測定。

表1 供試海棠品種名稱及編號

1.3.2 樣品測定 單果重(g)采用分析天平稱重法，果實硬度(kg/cm2)包括果皮硬度與果肉硬度，采用TA.XT.Plus 型質(zhì)構(gòu)儀測定，均30次重復(fù)，各保留2位小數(shù)。取果肉組織進行一系列生理生化指標(biāo)的測定：蒽酮比色法測定可溶性糖，氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸，WYT型手持測糖儀測可溶性固形物[15]。各3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運用Excel 2013和SPSS 22.0軟件整理數(shù)據(jù)并進行相關(guān)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實品質(zhì)指標(biāo)品種間差異

由表2可知，15個海棠品種的8個品質(zhì)指標(biāo)具有不同的變異范圍。其中單果重變異系數(shù)最高，為80.15%,其變異范圍則為0.73—6.02，最大值約為最小值的8倍。由此可見，15個品種的單果重差異極大。可溶性糖含量最低為2.12，最高為5.55；有機酸含量的變異范圍為7.44%—21.91%；可溶性固形物含量變異范圍在9.10%—21.52%；固酸比的極大值和極小值分別為1.26和0.51；糖酸比浮動于0.17—0.41之間；果皮硬度在671.87—1 928.39 kg/cm2之間；果肉硬度則在472.88—1 396.93 kg/cm2之間。8個品質(zhì)指標(biāo)的最大值為最小值的2.36—2.95倍，差值較?。磺易儺愊禂?shù)僅在23.26%—44.90%之間，可見其品種間變異均較小。

根據(jù)方差分析顯示，可溶性糖含量、有機酸含量、可溶性固形物含量以及單果重在品種間均有極顯著差異；而果皮硬度及果肉硬度的品種間差異并不顯著。

表2 海棠果實品質(zhì)性狀

**表示在0.01水平上存在極顯著差異

2.2 果實品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性

海棠果實品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性見表3，結(jié)果顯示，有機酸含量與固酸比、糖酸比具有極顯著負(fù)相關(guān)性，糖酸比與固酸比，果皮硬度與果肉硬度具有極顯著正相關(guān)，其中，果皮硬度與果肉硬度的相關(guān)性最強，相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.832。單果重與固酸比、有機酸含量分別具有顯著正負(fù)相關(guān)性；可溶性糖含量與糖酸比和果皮硬度亦具有顯著正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性均并不強，其相關(guān)系數(shù)均<0.6。其余指標(biāo)或成正相關(guān)或成負(fù)相關(guān)，然而相關(guān)性均不顯著。

表3 品質(zhì)指標(biāo)的簡單相關(guān)系數(shù)矩陣、提取值

*表示在0.05水平上顯著相關(guān)，**表示在0.01水平上顯著相關(guān)

2.3 果實品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

表4為15個品種8個品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果，主成分特征值大于1的前3個主成分累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)83.54%，可以代表品質(zhì)的絕大部分信息。可把原來的8個品質(zhì)指標(biāo)綜合為3個互相獨立的因子，即為PC1, PC2, PC3，3者方差貢獻(xiàn)率分別為37.49%, 32.28%, 13.77%。

表5為品質(zhì)變量因子負(fù)荷量可以看出原始變量和前3個主成分之間的相關(guān)性。其中，PC1主要代表有機酸含量、固酸比、糖酸比和單果重，其中除與有機酸含量成負(fù)相關(guān)外，其余3個品質(zhì)指標(biāo)均成正相關(guān)，單果重的相關(guān)性最小，而單果重亦與PC2具有一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但與PC1的相關(guān)程度較接近。PC2主要代表可溶性糖含量、果肉和果皮硬度。PC3則主要代表可溶性固形物，并成正相關(guān)關(guān)系。

15個品種的主成分得分見表6。PC1得分越高的品種有機酸含量越低，而固酸比、糖酸比則越高，其單果重也越大，品種‘永恒’、‘衛(wèi)兵’、‘亞當(dāng)’、‘薄荷糖’的絕對值得分在15個品種間相對更高，均大于1，前2者得分為正值。PC2的得分越高，則該品種的可溶性糖含量越高，且其果肉和果皮硬度亦越高，‘超甜時光’、‘當(dāng)娜’、‘永恒’和‘草莓果凍’均屬此類，而‘絢麗’及‘魔術(shù)’則相反。對于PC3，此類得分較高的品種可溶性固形物含量較高，如‘當(dāng)娜’、‘魔術(shù)’和‘印第安之夏’均屬此類。

表4 相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計方差貢獻(xiàn)率

表5 品質(zhì)變量因子負(fù)荷量

表6 海棠果品質(zhì)主成分得分

3 討論與結(jié)論

海棠果實品質(zhì)研究對于引種優(yōu)良品種的篩選有重要意義。本研究對15個觀賞海棠8個品質(zhì)指標(biāo)進行測定分析，結(jié)果表明海棠品種間果實品質(zhì)差異極顯著，各指標(biāo)間表現(xiàn)出豐富的多樣性，其變異系數(shù)范圍在23.26%—86.75%之間；8個品質(zhì)指標(biāo)間大部分指標(biāo)間存在(極)顯著正(負(fù))相關(guān)，部分指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性但不顯著。通過主成分分析得到特征值大于1的前3個主成分的累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到83.54%，把原來的8個品質(zhì)指標(biāo)綜合為3個互相獨立的因子，且通過綜合得分表明‘永恒’、‘當(dāng)娜’海棠果實品質(zhì)相對較好。后續(xù)研究可結(jié)合微量元素、單寧、果膠等指標(biāo)探索不同海棠品種間的差異，為種質(zhì)遴選和栽培育種提供理論依據(jù)。

前人研究表明，風(fēng)味優(yōu)良的蘋果品種的糖酸比范圍多在20%—60%，偏高者風(fēng)味趨甜，偏低者風(fēng)味偏酸，而糖酸比小于10%的風(fēng)味均不佳[15]。本研究結(jié)果表明，果實可溶性糖的變異系數(shù)較小，有機酸的變異系數(shù)較大。因此，風(fēng)味的優(yōu)劣受有機酸含量的影響較大?！篮恪ⅰ畷r光秀’、‘當(dāng)娜’、‘超甜時光’等品種的糖酸比、可溶性固形物和可溶性糖含量較高，果肉細(xì)膩且甜，較適合我國國民的口味[14,16]。而‘薄荷糖’、‘魔術(shù)’和‘印第安之夏’的可溶性糖含量以及單果重均很小，適于釀酒，且在濃縮果汁的生產(chǎn)方面，較高的酸度意味著減少原料的濃縮倍數(shù)，進而提高生產(chǎn)效益[14]。此外，‘超甜時光’單果重小，果皮、果肉硬度水平高，宿果期長，適合儲存[3]。另外，采收期的早晚對果實產(chǎn)量、品質(zhì)以及儲存期影響很大[17]。正確確定果實成熟度，適時采收，才能獲得品質(zhì)好、產(chǎn)量高的果實[18]。賞食兼有的品種可以作為種質(zhì)資源保存；營養(yǎng)成分含量均衡較差的，或不符合加工型海棠標(biāo)準(zhǔn)的品種，可用作景觀、生態(tài)等用途樹種。

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