郭欣欣,舒 群,劉春秀,馬偉榮,何英云

(1 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所,昆明,650205;2 云南大學(xué)資源植物研究院,昆明,650205;3 紅河哈尼族彝族自治州經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站,云南紅河,661400)

砂梨是中國(guó)最常見(jiàn)的四大梨栽培種(砂梨、白梨、秋子梨、新疆梨)之一,在我國(guó)南方栽培廣泛[1]。云南是砂梨起源中心之一,梨栽培歷史悠久,且種植廣泛。繼柑桔、杧果、蘋(píng)果、香蕉之后,梨是云南第五大水果產(chǎn)業(yè)[2]。云南砂梨種植面積達(dá)2.57 萬(wàn)hm2(38.5萬(wàn)畝),占云南梨總種植面積的40.2%。篩選并推廣種植品質(zhì)優(yōu)異的品種,是確保云南砂梨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作。為了更加科學(xué)、準(zhǔn)確和全面地對(duì)云南砂梨品種(資源)進(jìn)行篩選和評(píng)價(jià),筆者在云南收集14個(gè)砂梨品種(資源)的果實(shí)為試驗(yàn)材料,測(cè)定單果質(zhì)量、橫徑、縱徑、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物、維生素C、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比和固酸比等11項(xiàng)主要品質(zhì)指標(biāo),然后進(jìn)行變異分析、主成分分析以及綜合評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 材料研究材料取自云南省昆明市、安寧市、瀘西縣、開(kāi)遠(yuǎn)市、蒙自市、硯山縣、大理市和巍山縣,成熟期采集果實(shí),每個(gè)品種(資源)20個(gè)果實(shí)。采集的14個(gè)砂梨品種(資源)為美人酥、滿(mǎn)天紅、彩云紅、云紅梨1號(hào)、富源黃梨、它皮梨、長(zhǎng)沖梨、寶珠梨、魯沙梨、葫蘆梨、火把梨、巍山紅雪梨、大理玉香梨和麥地灣梨。

1.2 方法供試果實(shí)采回后,用電子天平稱(chēng)量單果質(zhì)量。用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量縱徑和橫徑,縱徑和橫徑之比為果形指數(shù)。果實(shí)去皮后用硬度計(jì)(HPE II Fff,德國(guó),5 mm探頭)測(cè)定果實(shí)硬度。果實(shí)可溶性固形物用手持糖度折射儀(Atago? PAL-1,日本)測(cè)定,維生素C采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[3],可溶性糖采用蒽酮硫酸比色法[4]測(cè)定,可滴定酸采用NaOH滴定法測(cè)定。糖酸比為可溶性糖含量與可滴定酸含量比值,固酸比為可溶性固形物含量與可滴定酸含量比值。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行主成分分析和聚類(lèi)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)品質(zhì)變異14個(gè)品種(資源)的果實(shí)見(jiàn)圖1,品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。糖酸比的變異系數(shù)最大,為69.54%;可滴定酸、維生素C、單果質(zhì)量、固酸比的變異系數(shù)較大,分別為45.83%、48.6%、54.06%和62.48%,均大于40%;可溶性糖的變異系數(shù)為20.2%;可溶性固形物、果形指數(shù)、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑的變異系數(shù)較小,均低于20%;硬度的變異系數(shù)最小,為12.94%。

表1 云南14個(gè)砂梨品種(資源)果實(shí)的品質(zhì)

圖1 云南14個(gè)砂梨品種(資源)的果實(shí)

2.2 果實(shí)品質(zhì)主成分對(duì)14個(gè)砂梨品種(資源)果實(shí)品質(zhì)的11項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,共提取到4個(gè)主成分,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了89.423%,且特征值均大于1。主成分1的貢獻(xiàn)率最高,為46.563%,特征值為5.122,說(shuō)明主成分1在分析評(píng)價(jià)中起主導(dǎo)作用。在主成分1中,單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、糖酸比、固酸比和可滴定酸載荷值較高,除可滴定酸外,其余5個(gè)指標(biāo)對(duì)主成分1產(chǎn)生正向影響。主成分2的貢獻(xiàn)率為20.383%,特征值為2.242,主要由可溶性糖、可溶性固形物、維生素C和果形指數(shù)產(chǎn)生正向影響。第3主成分貢獻(xiàn)率為13.225%,特征值為1.455,主要由果形指數(shù)產(chǎn)生正向影響。第4主成分貢獻(xiàn)率為9.252%,特征值為1.018,主要由硬度產(chǎn)生正向影響(見(jiàn)表2)。

表2 云南砂梨品種(資源)果實(shí)品質(zhì)主成分的特征向量、特征值及貢獻(xiàn)率

2.3 果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)在計(jì)算得到各品種的各主成分得分(Zi)的基礎(chǔ)上,以各主成分貢獻(xiàn)率占比(主成分1、主成分2、主成分3和主成分4分別為0.521、0.228、0.148和0.103)為權(quán)重,由對(duì)應(yīng)主成分得分(Zi)加權(quán)求和得到果實(shí)品質(zhì)綜合得分(Z綜合),其函數(shù)為Z綜合=0.521Z1+0.228Z2+0.148Z3+0.103Z4。綜合得分?jǐn)?shù)值越大,綜合品質(zhì)越好。14個(gè)品種果實(shí)品質(zhì)綜合得分為長(zhǎng)沖梨>寶珠梨>魯沙梨>麥地灣梨>大理玉香梨>彩云紅>富源黃梨>巍山紅雪梨>云紅梨1號(hào)>火把梨>美人酥>它皮梨>葫蘆梨>滿(mǎn)天紅(見(jiàn)表3)。

表3 供試砂梨品種(資源)果實(shí)品質(zhì)基于11項(xiàng)指標(biāo)主成分分析的綜合評(píng)價(jià)

2.4 聚類(lèi)分析通過(guò)系統(tǒng)聚類(lèi)分析法對(duì)14個(gè)云南砂梨品種進(jìn)行Q型聚類(lèi)分析,結(jié)果如圖2。在歐氏距離為3時(shí),可將14個(gè)砂梨品種分為3類(lèi)。第1類(lèi)包括滿(mǎn)天紅、火把梨、美人酥、云紅梨1號(hào)、彩云紅、魯沙梨、它皮梨、大理玉香梨、富源黃梨、麥地灣梨和葫蘆梨,此類(lèi)果實(shí)果形指數(shù)相似、可溶性固形物含量較高。第2類(lèi)包括寶珠梨、巍山紅雪梨,該類(lèi)果實(shí)單果質(zhì)量較大,果形近圓。第3類(lèi)包括長(zhǎng)沖梨,該類(lèi)果個(gè)大。3類(lèi)的區(qū)別主要在于單果質(zhì)量,第1類(lèi)平均單果質(zhì)量為246.3 g,第2類(lèi)平均單果質(zhì)量為504.0 g,第3類(lèi)單果質(zhì)量為781.0 g。

圖2 云南14個(gè)砂梨品種基于果實(shí)品質(zhì)的Q型聚類(lèi)譜系

對(duì)11個(gè)品種指標(biāo)進(jìn)行R型聚類(lèi),結(jié)果見(jiàn)圖3。在歐氏距離為14時(shí),可將11個(gè)品種指標(biāo)分為4類(lèi)。第1類(lèi)包括糖酸比、固酸比、單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑和果實(shí)縱徑,此類(lèi)與主成分1中荷載值較高的指標(biāo)對(duì)應(yīng),與果實(shí)大小和風(fēng)味有關(guān)。第2類(lèi)包括果形指數(shù)、維生素C、可溶性固形物、可溶性糖,此類(lèi)與主成分2和主成分3中荷載值較高的指標(biāo)對(duì)應(yīng),與果實(shí)形狀和內(nèi)在品質(zhì)有關(guān)。第3類(lèi)為硬度,在主成分4中載荷值較高。第4類(lèi)為可滴定酸。由此認(rèn)為,在云南砂梨果實(shí)品質(zhì)比較評(píng)價(jià)中,最主要指標(biāo)是單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、糖酸比、固酸比和可滴定酸。

圖3 云南砂梨11個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的R型聚類(lèi)譜系

3 討論與結(jié)論

云南地方砂梨品種(資源)較多,具有豐富的物種多樣性和遺傳多樣性。分析種質(zhì)資源間的遺傳多樣性對(duì)構(gòu)建核心種質(zhì)資源庫(kù)具有重要意義[5-6]。變異系數(shù)能反應(yīng)種質(zhì)間個(gè)體差異,數(shù)值越大,種質(zhì)間差異越大[7]。本研究發(fā)現(xiàn),14個(gè)供試云南砂梨品種(資源)各品質(zhì)指標(biāo)按變異系數(shù)大小排序?yàn)樘撬岜?69.54%)>固酸比(65.48%)>單果質(zhì)量(54.06%)>維生素C(48.6%)>可滴定酸(45.83%)>可溶性糖(20.2%)>果實(shí)縱徑(17.88%)>果實(shí)橫徑(17.44%)>果形指數(shù)(13.3%)>可溶性固形物(13.02%)>硬度(12.94%)。供試14個(gè)砂梨品種果實(shí)品質(zhì)存在較大差異,尤其是糖酸比、固酸比和單果質(zhì)量差異明顯。梨果實(shí)風(fēng)味與糖酸含量關(guān)系密切,固酸比反映果實(shí)口感[8]。單果質(zhì)量是衡量果實(shí)大小的重要指標(biāo),也是決定產(chǎn)量的重要因素。因此,糖酸比、固酸比和單果質(zhì)量在云南砂梨品種選育中可作重點(diǎn)考慮指標(biāo)。

主成分分析是運(yùn)用線性變化將多個(gè)變量簡(jiǎn)化成少數(shù)綜合變量的一種統(tǒng)計(jì)分析方法,這些綜合變量能保留原有變量的大部分信息,且相互獨(dú)立[9-10]。聚類(lèi)分析是根據(jù)樣品的多個(gè)測(cè)量指標(biāo),具體找出一些能夠度量樣品或指標(biāo)間相似程度的統(tǒng)計(jì)量,以這些統(tǒng)計(jì)量為依據(jù),把相似程度較大的樣品聚為一類(lèi)[11]。兩者方法結(jié)合分析能夠科學(xué)地評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì),已被用于獼猴桃[12]、夏橙[13]、南豐蜜桔[14]、杧果[15]等果樹(shù)果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)通過(guò)主成分分析發(fā)現(xiàn),在14個(gè)供試云南砂梨品種(資源)中,綜合得分排名前三的是長(zhǎng)沖梨、寶珠梨和魯沙梨。結(jié)合Q型聚類(lèi)分析可知這3個(gè)品種分屬3類(lèi),可滴定酸含量均較小。在主成分1中可滴定酸含量的載荷絕對(duì)值較高,有負(fù)向影響。結(jié)合R型聚類(lèi)分析可知,單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、糖酸比、固酸比和可滴定酸可作為云南砂梨品種(資源)果實(shí)品質(zhì)比較的主要指標(biāo)。

綜上所述,在果實(shí)品質(zhì)方面,長(zhǎng)沖梨、寶珠梨和魯沙梨是云南砂梨的代表性品種(資源),長(zhǎng)沖梨代表高糖酸比和固酸比的大果品種(資源),寶珠梨代表糖酸比、固酸比中等的中果品種(資源),魯沙梨代表低糖酸比和固酸比的小果品種(資源)。產(chǎn)量、抗病性、耐貯性及地區(qū)適應(yīng)性等是影響砂梨品種(資源)種植效益的重要因素。因此,全面評(píng)價(jià)云南砂梨品種(資源),除了果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)外,還應(yīng)結(jié)合豐產(chǎn)性、抗逆性等多種指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[16]。