董勝君,王冉冉,盛 楠,胡萬金,曲 楊,陳建華
(1.沈陽農業(yè)大學林學院,沈陽 110161;2.遼寧省生態(tài)實驗林場,遼寧朝陽 122300)
【研究意義】野杏(Armeniacavulgarisvar.ansu)為薔薇科(Rosaceae)李亞科杏屬(Armeniaca)植物[1],是普通杏的野生類型。野杏一般為落葉喬木,少數(shù)為灌木,其喜光、耐干旱、耐瘠薄、耐低溫、對土壤適應性強[2],可適用于水土保持林營造及環(huán)境脆弱生態(tài)地區(qū)的植被恢復。野杏營養(yǎng)成分非常豐富,果實內含有較高含量的糖、蛋白質、鈣、磷等礦物質[3]以及VC等多種營養(yǎng)成分,其仁具有藥食兼用的價值,尤其富含脂肪與蛋白質[4],可加工利用[5]?!厩叭搜芯窟M展】目前,已有對蘋果[6]和歐李[7]果實的經濟性狀及營養(yǎng)成分進行了研究。野杏的營養(yǎng)品質是一個綜合指標,利用模糊數(shù)學中的隸屬函數(shù)值法[16]對供試野杏的營養(yǎng)成分進行一個綜合評價,李瑞芳[17]等的方法,得到各個主成分得分的函數(shù)表達式,再以各個主成分的方差貢獻率為權重可建立綜合評價函數(shù)模型對野杏家系進行綜合評價,直觀揭示不同野杏家系果實的優(yōu)劣?!颈狙芯壳腥朦c】關于野杏果實的經濟性狀以及營養(yǎng)成分還未見報道。研究分析野杏家系經濟性狀及果實營養(yǎng)成分?!緮M解決的關鍵問題】以引種的38個野杏家系為研究對象,對野杏家系的經濟性狀和果實營養(yǎng)成分含量進行測定,采用多重比較、相關性及主成分分析對其研究,為優(yōu)良野杏家系篩選及野杏綜合開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
材料來自沈陽農業(yè)大學野杏子代測定林(于2013年栽植,位于遼寧省生態(tài)實驗林場凌河工區(qū)),選擇子代測定林中來自甘肅和寧夏種源的38個引種野杏家系,每個家系內隨機選擇10株生長狀況良好的樣木作為材料。表1
表1 供試野杏家系信息Table 1 Information of Armeniaca vulgaris var.ansu family for test
1.2.1 經濟性狀調查
于2019年6~7月野杏果實成熟期,每株樣木隨機選取10~20個果實測量。利用數(shù)顯卡尺測量果實三徑、計算果形指數(shù);測定單果重、調查野杏各家系的單株產果量。
1.2.2 營養(yǎng)成分測定
在野杏果實成熟時采摘樣木不同方位的中上部外圍果實,每株樣木隨機選取正常發(fā)育的果實20個,置于內放冰袋的泡沫箱中帶回實驗室測定,測定的主要指標包括總糖含量、還原糖含量、總酸含量、可溶性固形物及VC含量,并計算糖酸比[8-9]。其中總糖含量用GB/T5009.8-2016測定[10],還原糖含量用DNS比色法[11]進行測定,總酸含量采用酸堿中和滴定法[12]測定,可溶性固形物含量采用折光儀法測定[13],VC含量的測定采用紫外分光光度計比色法[14],糖酸比=果實總糖含量/果實總酸含量[15]。
試驗數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2010進行整理,用SPSS 22.0軟件進行多重比較、相關系數(shù)以及主成分分析。
研究表明,6個果實經濟性狀的變異系數(shù)的平均值為0.26,其中產果量的變異系數(shù)最大,為0.78;果形指數(shù)的變異系數(shù)最小,為0.07;果實縱徑等其余4個指標的變異系數(shù)為0.16~0.20;6個果實經濟性狀的Shannon-wiener指數(shù)的平均值為1.84,其中果實側徑指數(shù)最大,為1.94;單果質量指數(shù)最小,為1.66;果實縱徑等其余4個指標指數(shù)為1.66~1.94。
6個果實營養(yǎng)成分的變異系數(shù)的平均值為0.17,其中糖酸比的變異系數(shù)最大,為0.26;可溶性固形物含量和VC含量的變異系數(shù)最小,為0.12;其余3個指標的變異系數(shù)為0.13~0.21;6個營養(yǎng)成分指數(shù)的平均值為1.92,其中VC含量指數(shù)最大,為2.02;總酸含量指數(shù)最小,為1.79;其余4個指標指數(shù)為1.89~1.96。表2
表2 野杏家系定量描述性狀多樣性Table 2 Diversity of Armeniaca vulgaris var.ansu family in quantitative description traits
2.2.1 野杏家系果實經濟性狀含量
研究表明,果實三徑指標表現(xiàn)較好的家系為102號與119號,與其他家系呈顯著差異。果形指數(shù)較好的家系為144號、234號、142號,3個家系之間差異不顯著;單果質量較好的家系為194號、119號、102號,102號與119號、194號均具有顯著差異;產果量較大的家系為201號、118號、141號,201號與118號、141號分別具有顯著差異,而118號與141號之間差異不顯著。不同種源的野杏家系果實經濟性狀含量雖有不同,但差異并不顯著,只有甘肅鎮(zhèn)原縣的果形指數(shù)要顯著大于寧夏海原縣的果形指數(shù),但其余5個經濟指標,不同種源的野杏家系都不具有顯著差異。表3
表3 野杏家系果實經濟性狀含量Table 3 Economic character components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family
續(xù)表3 野杏家系果實經濟性狀含量Table 3 Economic character components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family
2.2.2 野杏家系果實營養(yǎng)成分含量
研究表明,總糖含量的平均值為8.80,含量最高的是119號、13.66,其次是102號、234號、141號;還原糖含量的平均值為7.02,含量由高到低前4個家系是119號、11.74,其次是102號、234號、143號,其中119號與234號、143號均具有顯著差異;總酸含量的平均值為0.91,含量最高的是104號、1.27,其次是170號、265號、253號,含量分別為1.18、1.14、1.11,其中104號家系與253號家系之間具有顯著差異;可溶性固形物的平均值為10.37,含量由高到低前4個家系是102號、12.82,204號、12.74,119號、12.73,111號、12.35;VC含量最高的家系是141號,含量為13.76,其次是243號、258號、102號,4個家系之間差異不顯著;糖酸比含量由高到低的4個家系為119號、102號、112號、234號,含量分別是16.43、13.56、13.25、12.96,其中119號家系與其余3個家系具有顯著差異。不同種源的野杏家系的果實營養(yǎng)成分含量雖有不同但差異并不顯著。表4
表4 野杏家系果實營養(yǎng)成分含量Table 4 Nutrient components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family
2.2.3 野杏家系果實營養(yǎng)品質綜合評價
研究表明,野杏的營養(yǎng)品質排序為119號家系>102號家系>141號家系>111號家系>258號家系。表5
表5 野杏家系果實營養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值Table 5 The membership function in nutrition of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family
研究表明,果實三徑之間互為極顯著正相關關系且果實三徑與單果質量均呈極顯著正相關關系,果實橫徑、果實側徑與還原糖含量呈顯著正相關關系;總糖含量與還原糖含量、糖酸比具有極顯著正相關關系,與總酸含量具有顯著負相關關系;還原糖含量與糖酸比具有極顯著正相關關系,與總酸含量具有顯著負相關關系;總酸含量與VC含量具有顯著負相關關系,與糖酸比具有極顯著負相關關系;可溶性固形物含量、VC含量與糖酸比三者之間均具有相關性,其中可溶性固形物含量、VC含量與糖酸比之間呈顯著正相關關系,可溶性固形物含量與VC含量呈極顯著正相關關系。表6
研究表明,第1主成分的貢獻率最高,達33.384%,特征值最大,為4.366,主要反映為果三徑、單果質量、總糖含量、還原糖含量、糖酸比的綜合指標;第2主成分為總酸含量,貢獻率是22.563%;第3主成分反映VC產量,貢獻率是11.312%;第4主成分反映果形指數(shù),貢獻率最小,為8.528%。這4個主成分的累積貢獻率達到了78.786%。表7
表7 各主成分的特征值、貢獻率及載荷值Table 7 Eigen value, contribution rate and load of each principal component
綜合評價函數(shù)模型為F=0.364Z1+0.226Z2+0.113Z3+0.085Z4,綜合得分排在前6位的家系分別是102號、119號、194號、166號、118號以及201號。表8
表8 野杏家系性狀綜合得分及排名Table 8 Comprehensive score and rangking of traits of Armeniaca vulgaris var.ansu family
研究的12個性狀中,所有性狀類型均占有一定比例。在一般情況下,變異系數(shù)如果高于10%,個體間差異較大[18],研究的12個指標中有11個指標的變異系數(shù)高于10%,野杏家系的經濟性狀與果實營養(yǎng)成分變異程度豐富。其中營養(yǎng)成分的Shannon-wiener指數(shù)要高于經濟性狀,說明營養(yǎng)成分比經濟性狀的多樣性更豐富。
野杏作為一種經濟樹種,可鮮食又可制成營養(yǎng)豐富的加工品,其營養(yǎng)價值決定了野杏品質以及加工品的好壞。單果質量、果形指數(shù)以及VC含量可以反映果實品質的優(yōu)劣,糖以及VC含量高的果實具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能,糖酸比能夠反映果實的風味以及鮮食品質[19];果實三徑、果形指數(shù)能直接反映果實外觀品質[20]。
在對野杏家系經濟性狀和營養(yǎng)成分進行分析時發(fā)現(xiàn),119號、102號家系在果實三徑方面表現(xiàn)優(yōu)異,144號、234號家系在果形指數(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)異,因此,這4個家系的果實外觀品質較好;產果量表現(xiàn)優(yōu)異的家系為201號、118號、141號,單果質量較大的是194號、119號及102號家系。研究中野杏的VC含量為8.57~13.76,這與宋永宏等[21]對不同杏品種的VC含量測定結果基本一致;可溶性固形物含量為8.34%~12.82%,這與Smruthi Jayarajan等[22]對油桃的營養(yǎng)評估結果基本一致,但明顯低于Mercedes Lozano等[23]測定日本李中可溶性固形物的含量;還原糖含量為4.32~11.74,這與金刺梨[24]營養(yǎng)成分含量有所差異。119號家系與102號家系綜合營養(yǎng)評價最高,其總糖、還原糖含量、可溶性固形物含量以及糖酸比均高于其他家系,鮮食口感好,營養(yǎng)價值高。201號家系的產果量最大,具有良好的豐產性。
通過對經濟性狀與營養(yǎng)成分的相關分析結果發(fā)現(xiàn),相關分析的12個指標中皆存在不同程度的相關性。其中有10對存在極顯著正相關關系,1對極顯著負相關關系,4對顯著正相關關系,3對顯著負相關關系。單果質量主要受果實三徑的影響;糖含量與糖酸比具有極顯著正相關關系,其中糖類中的還原糖含量與總糖含量存在極顯著相關性;VC含量與總酸含量存在顯著負相關關系,與糖酸比存在顯著正相關關系。
主成分分析法能夠將個數(shù)較多的指標通過降維將主要表達信息集中在幾個指標上[25]。前人已經在棗[26]、余甘子[27]等果實營養(yǎng)評價中運用過此方法,但對野杏果實品質的評價卻很少見。試驗通過對野杏家系的12個性狀指標進行降維提取出4個主成分,指出影響野杏品質的主要指標為果實三徑、單果質量、果形指數(shù)、總糖含量、還原糖含量、VC含量、糖酸比。4個主成分貢獻率達到78.786%,能夠代表性狀的大部分信息。在對家系的綜合得分進行排序時發(fā)現(xiàn)排在前6位的家系是102號、119號、194號、166號、118號以及201號,與之前討論的結果基本一致。
119號家系與102號家系綜合營養(yǎng)評價最高,其總糖、還原糖含量、可溶性固形物含量以及糖酸比均高于其他家系,鮮食口感好,營養(yǎng)價值高。201號家系的產果量最大,具有良好的豐產性。篩選出6個優(yōu)良家系,分別是102號、119號、194號、166號、118號以及201號。