摘 要：以“山東大綿球”與“新賓軟籽”雜交 F1代（151株）混交獲得的F2代群體中10個性狀較好的軟核山楂株系為研究對象，測定其果實外觀性狀、內(nèi)在品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)共19個指標(biāo)，分析各株系的品質(zhì)性狀差異性，并運用主成分分析進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：19個果實品質(zhì)性狀均有顯著性差異，部分性狀表現(xiàn)較好，單果重最高達(dá)5.27 g（株系18-27，下同），果皮顏色主要為鮮紅色，可食率最高達(dá)90.96%（17-17），維生素C含量最高達(dá)965.2 mg/kg（16-35）。通過主成分分析提取出了6個主成分，累計貢獻(xiàn)率達(dá)93.695%，其中第一主成分（27.76%）和第二主成分（25.29%）累計貢獻(xiàn)率最高，主要包括可溶性糖、果實顏色、果實硬度、含水量等指標(biāo)。綜合評分較高的是20-9、15-38和25-37這3個株系，均可作為優(yōu)良軟核山楂種質(zhì)資源加以利用。

關(guān)鍵詞：軟核山楂；果實品質(zhì)；主成分分析；綜合評價

中圖分類號：S661.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）04-0076-06

Abstract：Ten soft-endorcarp hawthorn strains with good traits in the F2-generation population obtained from the F1 cross population （151 plants） of \"Shandong Damianqiu\"×\"Xinbin Soft Seed\" were used as research objects. A total of 19 indices of fruit appearance， intrinsic quality and nutritional quality were measured to analyze the differences in quality traits among the strains， and a comprehensive evaluation was conducted using principal component analysis. The results showed that there were significant differences in the 19 fruit quality traits， and some of the traits performed better; the highest weight per fruit reached 5.27 g （strain 18-27）， the skin color was mainly bright red， the highest edible rate reached 90.96% （strain 17-17）， and the highest vitamin C content was 965.2 mg/kg" （strain 16-35）. Six principal components were extracted by principal component analysis， with a cumulative contribution of 93.695%." Among them， the first and second principal components， including soluble sugar， fruit color， fruit hardness， and water content， had two highest cumulative contribution rates， reaching 27.76% and 25.29%， respectively. Three strains with high overall scores were strains 20-9， 15-38， and 25-37， all of which can be utilized as excellent soft-endorcarp hawthorn germplasm resources.

Key words： soft-endorcarp hawthorn; fruit quality; principal component analysis; comprehensive evaluation

山楂（Crataegus pinnatifida Bunge）系薔薇科山楂屬落葉灌木或小喬木[1]，是一種經(jīng)濟(jì)型果樹，果實兼具食用、藥用價值，富含營養(yǎng)物質(zhì)和人體所需的微量元素以及生物活性物質(zhì)。用其制成的山楂糕、山楂汁、山楂片等食品深受消費者喜愛。山楂中的生物活性物質(zhì)對人體具有抗氧化、抗癌防癌、促進(jìn)腸道消化、降血脂血壓等保健功能[2]。軟核山楂是山楂在自然界中的一類變種[3]，其果實外表紅艷有光澤，果肉硬度適中，酸甜適口，鮮食率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通山楂，幾乎全果可食。與市面上普通山楂一樣，軟核山楂同樣富含對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是維生素C含量遠(yuǎn)高于一般山楂及一些大宗類水果[4-5]。但與普通山楂的不同在于其單果重太低，僅為1.8 g左右，這也是軟核山楂在其育種工作中亟需突破的難關(guān)，而在前人對軟核山楂的研究中對提高其單果重的處理方法鮮有報道。針對上述現(xiàn)狀，筆者以軟核山楂雜交F2代中10個性狀較好的株系為材料，對其果實品質(zhì)進(jìn)行測定和分析，意在選出果實品質(zhì)性狀良好的株系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為“山東大綿球”與“新賓軟籽”雜交 F1代（151株）混交獲得的F2代群體約1 200株，種植于河北省秦皇島市昌黎縣。其中軟核山楂約255株，經(jīng)過表型性狀篩選得到18-27、20-9、12-17、15-38、20-20、25-37、16-35、25-42、22-22、17-17共10個軟核山楂株系，對其果實品質(zhì)進(jìn)行性狀測定與分析，再作出綜合評價。

1.2 試驗方法

對10個軟核山楂株系果實的品質(zhì)進(jìn)行測定。單果重使用電子天平稱量，縱徑和橫徑使用游標(biāo)卡尺測定，果形指數(shù)為縱徑與橫徑的比值[6]，果實顏色（果皮、果肉）使用色彩色差儀測定[7]，果實硬度（帶皮、去皮）使用硬度計進(jìn)行測定，可食率為果肉重量與果實重量的比值，含水量=1－（果肉干重/果肉鮮重）×100%，可溶性糖采用蒽酮比色法[8]測定，可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法[9]測定，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法[10]測定，可溶性固形物采用手持折光儀法[10]測定，維生素C采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[11]測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用DPS軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，采用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同株系果實外觀性狀差異分析

由表1可知，10個不同株系中，各株系果實單果重在3.83～5.27 g，差異顯著；其中，單果重最重的是18-27，平均單果重5.27 g，顯著高于其他株系；隨后是20-9、12-17、15-38、20-20、25-37，平均單果重在4.53～4.82 g，這5個株系之間無顯著性差異。15-38的果實縱徑最大，為21.78 mm，顯著大于其他株系；其次是25-37，為20.01 mm；除這2個株系外，其他株系的果實縱徑均低于20 mm；12-17的果實縱徑最小，隨后是20-20、22-22，這3個株系間差異不顯著。18-27的果實橫徑最大，其次為20-20，這2個株系間差異不顯著，但均顯著高于其他株系；22-22的果實橫徑最小。15-38的果形指數(shù)顯著高于其他株系，為1.06；18-27、12-17、20-20的果形指數(shù)較小，三者之間有顯著差異，且都顯著小于其他株系。

2.2 不同株系果實顏色差異分析

由表2可知，10個株系的果皮色差[L*（亮度值）、a*（紅色飽和度）、b*（黃色飽和度）]和果肉色差（L*、a*、b*）均有顯著差異。10個株系的果皮色差L*值為35.88～72.96，其中以25-42的最高，極顯著高于其他株系；隨后是20-9、12-17，顯著高于除25-42以外的其他株系；以16-35的果皮色差L*值最低，顯著低于除16-35以外的其他株系。10個株系的果皮色差a*值為12.91～45.51，以22-22、15-38、25-37、20-20、17-17、16-35的a*值較高，在41以上，且這幾個株系之間無顯著差異；隨后是18-27，為38.00，與除22-22、20-20、17-17之外的其他株系有顯著差異；25-42的果皮色差a*值最低，僅12.91。10個株系的果皮色差b*值以20-9的最高，為40.75，以18-27的最低，僅20.83。從外觀顏色來看，25-42的果皮為土黃色，12-17的果皮為橙黃色，20-9和22-22的果皮為橙紅色，18-27的果皮為深紅色，其他品種果皮均為鮮紅色。

10個株系的果肉顏色除20-9、15-38、17-17之外，其余株系均為黃白，這3個株系的果肉色差L*值為82.52～84.19，高于除25-42之外的其他株系，而這3者之間無顯著差異；而15-38與17-17的果肉色差a*值及b*值之間均無顯著差異，且均顯著高于20-9的果肉色差a*值及b*值。

2.3 不同株系果實內(nèi)在品質(zhì)差異分析

由表3可知，25-37、22-22帶皮硬度顯著高于除20-9外的其他株系，有更好的儲藏性；隨后是20-9和12-17，帶皮硬度中等，二者之間無顯著差異；第三梯隊是15-38、17-17、16-35和20-20；以25-42帶皮硬度最低。各株系去皮硬度最高的是25-37，顯著高于除22-22以外的其他株系；隨后是22-22、20-9和12-17，三者之間無顯著差異；第三梯隊是15-38、17-17、16-35、20-20和18-27，這5個株系的去皮硬度接近，無顯著差異；以25-42的去皮硬度最低，顯著低于25-37、22-22、20-9、12-17和17-17。10個株系可食率差異較大，17-17的可食率最高，達(dá)90.96%，顯著高于其他株系；22-22、16-35、20-20和25-42的可食率較低且較接近，均≤78.53%。10個株系間以20-20、18-27和25-42的含水量較高，均高于80%，這3個株系間差異不顯著，但與其他株系均有顯著性差異；其他株系含水量在70%～80%之間，無顯著性差異。

2.4 不同株系果實營養(yǎng)品質(zhì)差異分析

由表4可知，這10個軟核山楂株系果實的5個營養(yǎng)指標(biāo)均有顯著差異。各參試株系的可溶性糖含量為7.02%～15.09%，其中以17-17的可溶性糖含量最高，與其他株系有顯著差異；而20-20、16-35、18-27和25-42的可溶性糖含量較低，這4個株系間無顯著差異。各參試株系的可滴定酸含量為2.08%～3.71%，以15-38的可滴定酸含量最高，與除16-35、18-27、25-42外的其他株系有顯著差異；以25-37的可滴定酸含量最低，顯著低于其他株系。各株系中以20-9的可溶性蛋白含量最高，為7.97 mg/g；隨后是25-37、25-42、12-17、17-17、20-20和18-27，這6個株系的可溶性蛋白含量無顯著差異；而22-22、15-38、16-35的可溶性蛋白含量較低，三者之間無顯著差異。參試株系中，可溶性固形物含量為12.63%～19.75%，以22-22的可溶性固形物含量最高，顯著高于除20-9、16-35、15-38、17-17外的其他株系；隨后是20-9和16-35，這2個株系的可溶性固形物含量相同，均為19.63%；以25-42的可溶性固形物含量最低，顯著低于其他株系。10個株系中，維生素C含量最高的是16-35，達(dá)965.2 mg/kg，含量最低的是12-17，僅300.6 mg/kg，二者相差2倍之多，差異極顯著。

2.5 10個株系果實主成分分析結(jié)果及綜合排名

根據(jù)主成分對應(yīng)的特征值＞1且主成分累計貢獻(xiàn)率≥85%的原則，由表5、表6可知，前6個主成分的特征值均＞1，且累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)93.695%，可以代表19個參試指標(biāo)的大部分信息量。

第1主成分的貢獻(xiàn)率為27.759%，特征值為5.274，主要包括果皮色差a*、果肉色差b*、帶皮硬度、去皮硬度、含水量、可溶性糖等指標(biāo)；第2主成分的貢獻(xiàn)率為25.290%，特征值為4.805，主要包括果皮色差L*、果皮色差b*、果肉色差L*、果肉色差a*等指標(biāo)；第3主成分的貢獻(xiàn)率為16.367%，特征值為3.110，主要包括縱徑、果形指數(shù)、可滴定酸等指標(biāo)；第4主成分的貢獻(xiàn)率為10.633%，特征值為2.020，主要包括單果重、橫徑、可溶性蛋白等指標(biāo)；第5主成分的貢獻(xiàn)率為7.442%，特征值為1.414，主要包括可食率等指標(biāo)；第6主成分的貢獻(xiàn)率為6.205%，特征值為1.179，主要包括可溶性固形物、維生素C等指標(biāo)。

結(jié)合表5、表7以及歸一化處理的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算可以得到10個軟核山楂株系的綜合得分F和綜合排名（見表8）。綜合得分越高，表示該株系果實綜合品質(zhì)越好。測定結(jié)果表明，在這10個軟核山楂有5個株系的綜合得分F＜0，占比50%，且均排在后5名，其他株系排名由高到低依次為20-9＞15-38＞25-37＞17-17＞22-22 。

3 結(jié)論與討論

果實品質(zhì)決定其商品性，直接影響消費者的感官評價。該研究通過對10個軟核山楂株系果實品質(zhì)性狀進(jìn)行差異顯著性分析和主成分分析，發(fā)現(xiàn)10個軟核山楂株系的外觀性狀都較優(yōu)，果形碩大圓潤，顏色鮮艷有光澤，有良好的商品屬性。單果重最小的株系也接近于4.00 g，單果重最大的株系則達(dá)到了5.00 g以上，縱、橫徑主要集中于17.00～23.00 mm，果形為圓形果或長圓形果，果皮顏色主要以鮮紅為主，果肉顏色則偏黃白，而其中也有黃色系果皮的株系，這可用于軟核山楂雜交后代果皮顏色變異規(guī)律的研究。影響其鮮食口感的主要是果實硬度、可食率、含水量等，綜合來看，除了25-37、22-22、20-9外的其他株系果實硬度都不大，較適中。而可食率達(dá)到80%以上的株系占50%，最高的達(dá)到了90.96%。含水量整體看來差異不大，接近1/3的株系達(dá)到了80%以上。參試株系的營養(yǎng)品質(zhì)都有顯著差異性，在一定范圍內(nèi)波動，可溶性糖含量為7.02%～15.09%，可滴定酸含量為2.08%～3.71%，可溶性蛋白含量為2.26～7.97 mg/g，可溶性固形物含量為12.63%～19.75%，16-35的維生素C含量最高，為965.2 mg/kg，這與前人報道中的維生素C含量973 mg/kg極為接近。

如何在眾多水果中，提升山楂的競爭力，不僅要提升其外觀品質(zhì)，也得注重其營養(yǎng)品質(zhì)，這會直接影響消費者的購買意愿。通過主成分分析，將19個品質(zhì)性狀統(tǒng)一處理，最終提取出了6個主成分，累計貢獻(xiàn)率達(dá)93.695%，第一主成分累計貢獻(xiàn)率最高，可以從果實顏色、口感、含糖量等方面代表參試株系的整體品質(zhì)性狀，這也與消費者的感官選擇與實際需求相接近。然后通過計算得出總排名，篩選出20-9、15-38、25-37這 3個最優(yōu)株系。

在實際應(yīng)用中，當(dāng)指標(biāo)數(shù)量眾多時，人們往往會考慮主成分分析的應(yīng)用。主成分分析是一種多變量統(tǒng)計方法，它利用降維思想將多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為綜合指標(biāo)，損失的信息很少[12]。主成分分析方法已廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境、自然災(zāi)害、社會科學(xué)、食品加工等方向，在果實品質(zhì)綜合評價方面也有大部分報道。尹欣幸等[13]采用主成分分析方法對多個鮮食花生品種進(jìn)行綜合評價，最終篩選出適宜海南本地環(huán)境的優(yōu)良品種“四粒紅”“桂花黑1號”“桂花紅132”。郭琳琳等[14]采用主成分分析法為獼猴桃營養(yǎng)品質(zhì)建立分級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果表明這種方法適用于獼猴桃營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價。另外，榴蓮、小麥、玉米等應(yīng)用主成分分析方法進(jìn)行的研究也有多篇報道[15-20]。目前，山楂果實品質(zhì)評價方法尚未統(tǒng)一，相關(guān)報道較少，主成分分析方法可作為今后山楂種質(zhì)資源評價與篩選的一個重要參考。

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（責(zé)任編輯：張煥裕）