周伊鑫 岳郁 于春亮 張玉星 彭建營

摘要：雜交育種是梨新品種選育的主要途徑，雜種Ｆ１代的有效選擇是篩選優(yōu)良株系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 為了建立一套適合梨雜種后代果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的方法，本試驗(yàn)以‘玉露香ב香紅梨雜交Ｆ１ 代為材料，測(cè)其１０ 個(gè)優(yōu)良單株１４ 個(gè)果實(shí)品質(zhì)性狀指標(biāo)并進(jìn)行變異和相關(guān)性分析，用主成分分析、聚類分析和“合理－滿意度”分析分別進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選適宜的梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法，并對(duì)１０ 個(gè)單株果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行排序。 結(jié)果表明，在構(gòu)成果實(shí)品質(zhì)主成分的信息中提取出５ 個(gè)主成分，結(jié)合聚類分析最終確定１４ 個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)可簡(jiǎn)化為５ 個(gè)代表性指標(biāo)：?jiǎn)喂?、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度?為了進(jìn)一步驗(yàn)證主成分和聚類分析選出的５ 個(gè)代表性指標(biāo)的可靠性再進(jìn)行“合理－滿意度”分析，依舊以這５ 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除株系１－９ 和４－１１排序上與其存在較大差異外，其他株系排序與主成分分析的結(jié)果基本相似，最終結(jié)合果實(shí)感官品質(zhì)評(píng)價(jià)和聚類分析篩選出６ 個(gè)優(yōu)株：１－９、２－１６０、２－１６６、３－２０８、４－１１、４－１５６。 本研究將主成分分析、聚類分析、“合理－滿意度”多維價(jià)值理論合并用于‘玉露香ב香紅梨后代果實(shí)的評(píng)價(jià)及驗(yàn)證得出，僅運(yùn)用簡(jiǎn)化的５ 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析就可以較準(zhǔn)確地對(duì)雜交后代單株果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)并排序。 這個(gè)方法可使梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)得以簡(jiǎn)化，為梨果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)提供新的思路和方法，可為雜交后代高效株選提供參考。

關(guān)鍵詞：梨；果實(shí)品質(zhì)；主成分分析；聚類分析；“合理－滿意度”分析

中圖分類號(hào)：Ｓ６６１.２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：Ａ文章編號(hào)：１００１－４９４２（２０２４）０１－００２４－１０

梨為薔薇科（Ｒｏｓａｃｅａｅ）梨屬（Ｐｙｒｕｓ Ｌ.）植物。我國是梨屬植物主要發(fā)源地之一，栽培歷史悠久，品種資源豐富。 梨不僅美味多汁富含營養(yǎng)，而且可以達(dá)到清心潤肺、止咳平喘的效果，具有一定醫(yī)療保健作用，廣受喜愛。 近些年通過雜交育種手段培育出許多梨新品種，但受消費(fèi)者認(rèn)可、具有市場(chǎng)前景的優(yōu)良新品種仍較少。 其中，‘玉露香是優(yōu)良的中熟新品種，以汁多、酥脆、含糖量高等特點(diǎn)深受消費(fèi)者歡迎，但也存在部分地區(qū)栽植時(shí)僵芽現(xiàn)象較為嚴(yán)重問題；‘香紅梨 則是紅梨新品種。 以‘玉露香為母本、‘香紅梨為父本進(jìn)行人工雜交，期望培育出優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)耐貯運(yùn)的紅色新品種。 梨雜交Ｆ１代優(yōu)良單株的高效客觀選擇，是梨新品種培育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而果實(shí)品質(zhì)性狀的綜合分析是優(yōu)系選擇的關(guān)鍵。

目前對(duì)果實(shí)品質(zhì)分析方法的研究已有一些報(bào)道，如多因子模糊評(píng)審法[１－２] 、賦值多維價(jià)值理論法[３－４] 、“合理－滿意度法”[５] 、主成分分析法[６－７] 、聚類分析法[８] 等。 這些方法各有特點(diǎn)，但以往報(bào)道中大多是用一種方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，綜合運(yùn)用多種方法對(duì)不同梨品種果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的報(bào)道比較少見，對(duì)雜交Ｆ１ 代進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的研究還未見報(bào)道。 主成分分析法可以將多個(gè)變量綜合為幾個(gè)少數(shù)相互無關(guān)的綜合性變量，使這幾個(gè)變量能夠最大程度地反映原始變量的信息，并經(jīng)過主成分綜合評(píng)價(jià)得出每個(gè)供試材料的得分排序。

對(duì)于果實(shí)品質(zhì)性狀來說，有些指標(biāo)如可溶性固形物、可溶性糖含量是正向指標(biāo)，其數(shù)值越大品質(zhì)越好；有些指標(biāo)如可滴定酸含量、石細(xì)胞、心果比是負(fù)向指標(biāo)，其數(shù)值越小品質(zhì)越好。 這些指標(biāo)需要在主成分分析前先進(jìn)行正向化或逆向化處理，否則得出的評(píng)價(jià)結(jié)果就不客觀。 為此，本試驗(yàn)以‘玉露香ב香紅梨Ｆ１ 代為材料，對(duì)其果實(shí)品質(zhì)１４ 個(gè)相關(guān)性狀指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，通過主成分分析、聚類分析和“合理－滿意度”分析綜合研究梨雜種后代高效客觀的評(píng)價(jià)方法，篩選出優(yōu)良株系，為雜交育種的優(yōu)系選擇提供科學(xué)依據(jù)。

１ 材料與方法

１.１ 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

２０２１ 年８ 月下旬在河北省邢臺(tái)市威縣香花營育種基地對(duì)‘玉露香ב香紅梨Ｆ１代１２７ 個(gè)單株進(jìn)行采樣，從每個(gè)供試單株上摘取具有代表性的成熟樣果４０ 個(gè)，采集后帶回冷庫。 采收時(shí)果實(shí)硬澀，測(cè)定時(shí)果實(shí)從冷庫取出后需放置于室溫條件下進(jìn)行一段時(shí)間后熟[９] 。 后熟后根據(jù)果實(shí)外觀品質(zhì)及風(fēng)味品質(zhì)初選出１０ 個(gè)優(yōu)良單株，而后進(jìn)一步測(cè)定其果實(shí)性狀指標(biāo)。

１.２ 指標(biāo)測(cè)定及方法

１４ 個(gè)果實(shí)性狀指標(biāo)分為外觀品質(zhì)指標(biāo)和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)。

外觀品質(zhì)指標(biāo)包括單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、心果比、果皮厚度共６ 個(gè)指標(biāo)。 果形指數(shù)＝ 果實(shí)縱徑/ 果實(shí)橫徑，心果比＝ 果心橫徑/ 果實(shí)橫徑。

內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)包括果實(shí)含水量、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、固酸比、糖酸比共８ 個(gè)指標(biāo)。 果實(shí)可溶性固形物含量用手持糖度計(jì)測(cè)定[１０] ，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定[１１] ，可滴定酸含量采用酸堿中和滴定法測(cè)定[１２] ，ＶＣ 含量采用２，６－二氯酚靛酚鈉鹽標(biāo)定法測(cè)定[１３] ，含水量采用烘干法測(cè)定。

１.３ 數(shù)據(jù)處理與分析

測(cè)定的數(shù)據(jù)和“合理－滿意度”分析采用Ｍｉ￣ｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０１３ 進(jìn)行處理及分析，用ＤＰＳ ７.０５軟件進(jìn)行Ｄｕｎｃａｎｓ 新復(fù)極差法差異顯著性比較，用ＳＰＳＳ ２５.０ 軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

主成分分析前，為了消除量綱的影響需要對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[１４] 。 本試驗(yàn)采用隸屬函數(shù)法將數(shù)據(jù)規(guī)范至[０，１]。 而在選優(yōu)時(shí)，對(duì)每個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn)有所差異。 梨果實(shí)外觀品質(zhì)方面，一般認(rèn)為單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)越大越好，而心果比和果皮厚度越小越好；梨果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)方面，一般認(rèn)為果實(shí)含水量、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比越大越好，而硬度和可滴定酸含量越小越好（硬度是在果實(shí)后熟后測(cè)得，對(duì)于需后熟的梨來說，一般認(rèn)為越軟越好，故認(rèn)為硬度越小越好）。 據(jù)此將１４ 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分類，分為正向指標(biāo)（單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、果實(shí)含水量、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比）和負(fù)向指標(biāo)（心果比、果皮厚度、硬度和可滴定酸含量）。正向指標(biāo)進(jìn)行正向化處理，公式為：

２ 結(jié)果與分析

２.１ 雜交后代果實(shí)性狀特性分析

２.１.１ 果實(shí)外觀品質(zhì) 由表１ 可以看出，１０ 個(gè)單株的果實(shí)縱徑為５７.５３ ～ ７９.４３ ｍｍ，其中，３－２１２果實(shí)縱徑最小，３－２０８ 果實(shí)縱徑最大；果實(shí)橫徑在６８.６７ ～ ８６.９６ ｍｍ 之間，１－１２７ 果實(shí)橫徑最小，２－１６６果實(shí)橫徑最大；果形指數(shù)在０.９１ ～ １.１４ 之間，３－２０８ 果形指數(shù)最大，１－１２７ 和３－２１２ 果形指數(shù)最??；單果重在１５３.０４ ～３２５.１５ ｇ 之間，３－２１２單果重最小，２－１６６ 單果重最大（供試單株的平均單果重均在４００.００ ｇ 以下，２－１６６、４－１５６ 的平均單果重分別為３２５.１５ ｇ 和３１５.０２ ｇ，均在２５０.００～４００.００ ｇ 之間，屬于中形果，其余供試品種的平均單果重均在２５０.００ ｇ以下，屬于小形果）；心果比表示果心的大小，其值在０.２０ ～０.４０之間，３－１９０果實(shí)果心最小，４－１１ 果實(shí)果心最大；１０ 個(gè)單株中３－２０８ 果皮最薄，果皮性狀較好。 梨果皮薄厚與儲(chǔ)藏品質(zhì)有關(guān)，果皮厚有利于儲(chǔ)藏，但若不去皮直接鮮食時(shí)會(huì)影響口感[１５] ，梨新品種選育主要還是培育果皮相對(duì)較薄的品種。

２.１.２ 內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo) 由表２ 可以看出，１０ 個(gè)雜種實(shí)生后代優(yōu)株中２－１６０ 果實(shí)含水量最高，為８４.４２％，汁液含量較高。 果實(shí)硬度最高的是１－９，為７.９３ ｋｇ/ ｃｍ２，２－１６６ 硬度最低，為２.００ ｋｇ/ ｃｍ２，其余均在２.２７～７.０３ ｋｇ/ ｃｍ２之間。 可溶性固形物含量是梨新品種評(píng)定中果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要參考指標(biāo)，其值越高糖分含量就越高，營養(yǎng)物質(zhì)含量也越高，果實(shí)品質(zhì)越好[１６－１７] 。 １０ 個(gè)單株中果實(shí)可溶性固形物含量在１１.９％ ～ １５.３％之間，其中１－９、４－１５６、３－２１２ 這３ 個(gè)單株均大于１４.０％，表現(xiàn)較為突出，３－２０８、４－１７０、２－１６６、４－１１、２－１６０、３－１９０這６ 個(gè)單株為１２.０％～１３.６％，１－１２７ 最低。１０ 個(gè)優(yōu)株１００ ｇ 果實(shí)的ＶＣ 含量在２.３１～５.００ ｍｇ之間，其中４－１１、４－１５６ 的含量較高，顯著高于其他單株；３－２１２、４－１７０、３－２０８、２－１６６ 的含量為３.７２～４.１７ ｍｇ；１－１２７、３－１９０ 的含量小于３.００ｍｇ，顯著低于其他單株。 果實(shí)可滴定酸含量在０.０９％～０.２３％之間，１－９ 最低，２－１６６ 最高。 可溶性糖含量在７.７６％ ～１０.４４％之間，其中２－１６０ 可溶性糖含量最高，４－１１ 和２－１６６ 可溶性糖含量較高，分別為１０.０９％和１０.０１％，４－１７０ 可溶性糖含量最少。 根據(jù)曹玉芬等[１２] 對(duì)不同品種梨果實(shí)可溶性糖含量的界定，在７.０１％～９.００％之間為中等含量，在９.０１％ ～ １１.００％之間為高含量。 由表２還可以看出，供試同一親本的不同雜種實(shí)生后代中，２－１６０、４－１１、２－１６６、３－２１２、１－９、３－２０８ 的果實(shí)可溶性糖含量較高，其余４ 個(gè)單株為中等含量。糖酸比是果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)評(píng)價(jià)中極為重要的指標(biāo)，是梨果實(shí)口感品質(zhì)的決定性因素。 不同實(shí)生后代中果實(shí)糖酸比在４４.０６～１０７.５０ 之間，２－１６６果實(shí)糖酸比最低，１－９ 最高。

２.２ 果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)的變異性分析

１４ 個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)見表３，各指標(biāo)的變異系數(shù)在０.８２％ ～４５.４２％之間。 外觀品質(zhì)指標(biāo)中，單果重的變異系數(shù)最大，為２３.６８％；其次是心果比，為１６.７４％；果形指數(shù)的變異系數(shù)最小，為６.４６％。 內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)中，變異系數(shù)最大的是果實(shí)硬度，為４５.４２％；其他依次是固酸比、可滴定酸、糖酸比，分別為３２.９８％、３０.８８％和２７.０９％；變異系數(shù)最小的是果實(shí)含水量，為０.８２％。 ‘玉露香 ב香紅梨Ｆ１ 代中１０ 個(gè)單株的果實(shí)硬度、固酸比、可滴定酸含量、糖酸比、單果重、ＶＣ 含量、心果比變異較大，而果實(shí)含水量、果皮厚度、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可溶性糖含量變異較小。

２.３ 主成分分析及評(píng)價(jià)

２.３.１ 果實(shí)性狀的主成分分析 將１４ 個(gè)果實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，并以特征值大于１ 為標(biāo)準(zhǔn)，提取到５ 個(gè)主成分：Ｆ１ ～ Ｆ５。 結(jié)果（表４） 顯示，前５ 個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為９２.４６１％，表明這５ 個(gè)主成分包含所測(cè)果實(shí)品質(zhì)的絕大部分信息。 其中，第１ 主成分的貢獻(xiàn)率為３４.６８７％，可滴定酸、固酸比、糖酸比對(duì)第１ 主成分影響大，故Ｆ１稱為糖酸比因子； 第２ 主成分的貢獻(xiàn)率為２３.３２０％，其中對(duì)第２ 主成分影響較大的主要是單果重、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、果實(shí)硬度，故Ｆ２ 稱為單果重因子；第３ 主成分的貢獻(xiàn)率為１８.５２２％，決定第３ 主成分的主要是果形指數(shù)、果皮厚度、ＶＣ、可溶性固形物，故Ｆ３ 稱為皮厚因子；Ｆ４ 稱為心果比因子，貢獻(xiàn)率為８.４４５％；Ｆ５ 稱為可溶性糖因子，貢獻(xiàn)率為７.４８７％。

２.３.２ 果實(shí)品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析 利用ＳＰＳＳ 統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)１０ 個(gè)單株的１４ 個(gè)果實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表５。 Ｆ１（糖酸比因子）中，可滴定酸與固酸比、糖酸比均呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均為－０.９１，可選取對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響較大的糖酸比作為代表性指標(biāo)；Ｆ２（單果重因子）中，單果重分別與果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為０.７７ 和０.９８，可選取單果重作為代表性指標(biāo)；Ｆ３（皮厚因子）中，果皮厚度與果形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為－０.７６，可選取果皮厚度作為代表性指標(biāo)；Ｆ４ 和Ｆ５的代表性指標(biāo)分別為心果比和可溶性糖。 綜合分析，最終選取糖酸比、單果重、果皮厚度、心果比、可溶性糖作為評(píng)價(jià)１０ 個(gè)單株果實(shí)品質(zhì)性狀的代表性指標(biāo)。

２.３.３ 果實(shí)品質(zhì)性狀主成分分析綜合評(píng)價(jià) 將Ｆ１ 代果實(shí)品質(zhì)性狀指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化處理后帶入Ｆ１～Ｆ５ 函數(shù)式，其中Ｘ１～Ｘ１４ 分別代表標(biāo)準(zhǔn)化處理后的可滴定酸（ Ｘ１）、固酸比（ Ｘ２）、糖酸比（Ｘ３）、心果比（ Ｘ４）、含水量（ Ｘ５）、可溶性糖（Ｘ６）、ＶＣ（Ｘ７）、單果重（Ｘ８）、果實(shí)橫徑（Ｘ９）、果實(shí)硬度（Ｘ１０）、果實(shí)縱徑（Ｘ１１）、可溶性固形物（Ｘ１２）、果皮厚度（Ｘ１３）、果形指數(shù)（Ｘ１４）的隸屬函數(shù)值，得出：

Ｆ１＝－０.３８０Ｘ１－０.３６４Ｘ２－０.３５３Ｘ３－０.３００Ｘ４＋０.２９１Ｘ５＋０.２８８Ｘ６＋０.２６１Ｘ７＋０.２４３Ｘ８＋０.２５２Ｘ９－０.２５０Ｘ１０＋０.２５０Ｘ１１－０.０５９Ｘ１２＋０.１０６Ｘ１３＋０.１１５Ｘ１４ ；

Ｆ２＝０.１８９Ｘ１＋０.３１８Ｘ２＋０.２６９Ｘ３－０.１５２Ｘ４－０.０４９Ｘ５＋０.００６Ｘ６＋０.１７１Ｘ７＋０.３９８Ｘ８＋０.３６６Ｘ９＋０.３５８Ｘ１０＋０.３５５Ｘ１１＋０.３５３Ｘ１２＋０.１０７Ｘ１３＋０.２２５Ｘ１４ ；

Ｆ３＝０.１８５Ｘ１＋０.０６２Ｘ２＋０.１９１Ｘ３＋０.００２Ｘ４＋０.１８１Ｘ５＋０.００９Ｘ６－０.３４４Ｘ７－０.０９８Ｘ８－０.１４３Ｘ９－０.２２９Ｘ１０＋０.２７４Ｘ１１－０.３４６Ｘ１２＋０.５３５Ｘ１３＋０.４６Ｘ１４ ；

Ｆ４＝－０.２０６Ｘ１－０.０３４Ｘ２＋０.０２０Ｘ３＋０.６０６Ｘ４－０.２７２Ｘ５＋０.２０８Ｘ６－０.４１５Ｘ７＋０.２７２Ｘ８＋０.３１０Ｘ９－０.１５４Ｘ１０ ＋ ０. ２５７Ｘ１１ － ０. ０７２Ｘ１２ － ０. １１８Ｘ１３ －０.１２１Ｘ１４ ；

Ｆ５＝－０.１５４Ｘ１＋０.０４１Ｘ２＋０.０９９Ｘ３－０.０６０Ｘ４－０.４６０Ｘ５＋０.５８２Ｘ６＋０.０８２Ｘ７－０.２４９Ｘ８－０.２６７Ｘ９－０.１６９Ｘ１０ － ０. ０４７Ｘ１１ ＋ ０. ４１９Ｘ１２ ＋ ０. １０４Ｘ１３ ＋０.２４８Ｘ１４ 。

計(jì)算獲得１０ 個(gè)單株的５ 個(gè)主成分得分及排序，再將對(duì)應(yīng)的各主成分方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算得出１０ 個(gè)單株的果實(shí)主成分綜合得分。 綜合評(píng)價(jià)模型如下：

Ｆ綜合評(píng)價(jià)＝０.０１×（３４.６８７Ｆ１＋２３.３２Ｆ２＋１８.５２２Ｆ３＋８.４４５Ｆ４＋７.４８７Ｆ５） 。

１０ 個(gè)單株果實(shí)品質(zhì)各主成分得分及排序結(jié)果見表６。 可以看出，Ｆ１ 主成分中２－１６６ 得分最高，其次是４－１１，說明這兩個(gè)單株在果實(shí)糖酸方面表現(xiàn)比較突出；Ｆ２ 主成分中３－２０８ 和４－１５６ 得分較高，說明其在單果重、果實(shí)縱橫徑方面比較突出；Ｆ３ 主成分中３－２０８ 得分最高，說明其在果皮厚度上表現(xiàn)優(yōu)良；Ｆ４ 主成分中２－１６６ 得分最高；Ｆ５ 主成分中１－９ 得分最高。 Ｆ２ 主成分中一些排名低的說明其單果重小，后期可通過疏花疏果來提高單果重。

最終綜合得分從高到低排序?yàn)椋海常玻埃浮ⅲ玻保叮?、４－１１、４－１５６、２－１６０、１－９、３－１９０、４－１７０、３－２１２、１－１２７?/p>

２.４ 聚類分析

２.４.１ 果實(shí)品質(zhì)性狀的聚類分析 采用平均歐氏距離對(duì)１４ 個(gè)果實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行聚類，結(jié)果如圖１ 所示，歐氏距離為１８.５ 時(shí)１４ 個(gè)指標(biāo)被分為五類。 根據(jù)聚類距離和聚類的先后順序得出的結(jié)果看出，單果重和果實(shí)橫徑首先被聚為一類，接著與果實(shí)縱徑聚為一類，最后再和果形指數(shù)聚為一類；固酸比和糖酸比先被聚為一類，再與果實(shí)硬度和可溶性固形物聚為一類；心果比先和ＶＣ 含量聚為一類，再與含水量聚為一類；可滴定酸和可溶性糖聚為一類；果皮厚度單獨(dú)聚為一類，說明該指標(biāo)具有相對(duì)獨(dú)立性。 據(jù)此，１４ 個(gè)性狀指標(biāo)可以簡(jiǎn)化為５ 個(gè)指標(biāo)來代表。 同一相似類別的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性，可選用１ 個(gè)指標(biāo)代表其他指標(biāo)[１８] 。

單果重、果實(shí)縱橫徑、果形指數(shù)反映果實(shí)的外觀性狀，且單果重和果實(shí)縱橫徑呈極顯著正相關(guān)，選擇單果重作為代表性指標(biāo)；糖酸比和固酸比之間極顯著正相關(guān)，且糖酸比是影響果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)，選擇糖酸比作為代表性指標(biāo)；心果比代表果實(shí)的可食率，心果比越小代表果實(shí)可食率越高，選擇心果比作為代表性指標(biāo)；可溶性糖含量越高，果實(shí)風(fēng)味越好，其可作為代表性指標(biāo)；果皮厚度單獨(dú)作為一個(gè)代表性指標(biāo)。 故單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖、果皮厚度這５ 個(gè)指標(biāo)可以很大程度上反映梨果實(shí)品質(zhì)的狀況，這與主成分分析中５個(gè)主成分選出的代表因子一致。

２.４.２ 不同單株的聚類分析 與性狀指標(biāo)的聚類方法一致，將１０ 個(gè)單株進(jìn)行聚類，結(jié)果如圖２所示，歐氏距離為１７.３ 時(shí)被分為三類。 第一類中，２－１６０ 和４－１１ 先聚為一類，再與２－１６６ 和３－２０８ 聚為一類，這４ 個(gè)單株在主成分分析中分別排名第５ 位、第３ 位、第２ 位和第１ 位；第二類中，１－９ 和４－１５６ 聚為一類，其在主成分分析中分別排名第６ 位和第４ 位；第三類中，１－１２７ 和３－１９０先聚為一類，再與４－１７０ 和３－２１２ 聚為一類，這４個(gè)單株在主成分分析中分別排名第１０ 位、第７位、第８ 位、第９ 位。 可以看出，１０ 個(gè)單株的聚類結(jié)果與其在主成分分析中的總得分排名相差不大，其中２－１６０ 被聚為第一類，與實(shí)際品嘗結(jié)果一致。

聚類后發(fā)現(xiàn)，同一類中的單株在果實(shí)風(fēng)味上較相似，說明它們的某些性狀表型遺傳的相似度高。 其中第一類中的２－１６０、４－１１、２－１６６、３－２０８可溶性糖含量在９.５１％ ～１０.４４％之間，糖酸比在４４.０６～７５.６３ 之間，果實(shí)口感較好、酸甜適度，適宜大眾口味。

２.５ “合理－滿意度”分析及評(píng)價(jià)

２.５.１ 單因素的“ 合理－滿意度” 分析 所謂“合理－滿意度”是指不同單株表現(xiàn)出來的特色滿足人們需要或者滿意的程度。 若其某一性狀指標(biāo)完全符合規(guī)律，則合理－滿意度為１；若不符合這個(gè)規(guī)律，則合理－滿意度是０～１ 之間的某一個(gè)實(shí)數(shù)，而這個(gè)實(shí)數(shù)就表示其相應(yīng)的合理－滿意度，所以合理－滿意度Ｍｂ 應(yīng)滿足０≤Ｍｂ≤１。對(duì)于越大越優(yōu)的指標(biāo)，公式為：

式中，ｂｉ為第ｉ 個(gè)指標(biāo)值，ｂｍａｘ 和ｂｍｉｎ 分別代表第ｉ個(gè)指標(biāo)的最大值和最小值，Ｍ（ｂｉ）為第ｉ 個(gè)單因子指標(biāo)的合理－滿意度。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證主成分分析及聚類分析所篩選出的５ 個(gè)代表性指標(biāo)在梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中的可靠性，進(jìn)而對(duì)這５ 個(gè)指標(biāo)（單果重、心果比、果皮厚度、可溶性糖含量和糖酸比）進(jìn)行“合理－滿意度”分析。 其中，單果重、可溶性糖含量、糖酸比依據(jù)公式（１）計(jì)算，心果比和果皮厚度依據(jù)公式（２）計(jì)算，合理－滿意度結(jié)果如表７ 所示。 其中１－９ 表現(xiàn)為糖酸比最大，２－１６０ 表現(xiàn)為可溶性糖含量最高，２－１６６ 表現(xiàn)為單果重最大，３－１９０ 果心最小，３－２０８ 的果皮最薄。

２.５.２ “合理－滿意度” 分析評(píng)價(jià) 將１０ 個(gè)單株果實(shí)的５ 個(gè)品質(zhì)性狀指標(biāo)的單因素合理－滿意度，用加法合并的規(guī)則計(jì)算出合成合理－滿意度（Ｖ）。 計(jì)算公式為：Ｖ＝Σｎｉ＝１ＷｉＭｉ。 其中，Ｗｉ 表示第ｉ 個(gè)指標(biāo)的加權(quán)數(shù)，滿足０<Ｗｉ <１；單果重、心果比、果皮厚度、可溶性糖和糖酸比的加權(quán)數(shù)由專家提供，分別為０.２０、０.１５、０.１０、０.３０、０.２５；Ｍｉ 表示第ｉ 個(gè)單因素參數(shù)指標(biāo)的合理－滿意度。 由表８可以看出，‘玉露香和‘香紅梨雜交后代的１０個(gè)單株中Ｖ 值在０.５ 以上的有６ 個(gè)單株，分別為１－９、２－１６６、３－２０８、２－１６０、４－１５６、３－１９０，而３－２１２ 和４－１７０ 果實(shí)品質(zhì)的合理－滿意度較低的原因分別為單果重小、果皮厚和可溶性糖含量低。除１－９ 和４－１１ 外，此結(jié)果與主成分分析所得結(jié)果基本相似。

３ 討論

對(duì)梨雜交后代果實(shí)進(jìn)行多樣性分析和品質(zhì)評(píng)價(jià)有助于優(yōu)良單株的選擇，而在評(píng)價(jià)時(shí)運(yùn)用何種評(píng)價(jià)方法又是梨新品種選育工作中極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 因此，當(dāng)前的一項(xiàng)重要任務(wù)便是尋求一種簡(jiǎn)潔有效的評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的方法，且對(duì)于果品品質(zhì)與果品的形態(tài)指標(biāo)是否有相關(guān)性及相關(guān)程度也是育種工作者應(yīng)關(guān)注的問題之一[１９－２０] 。

在對(duì)果實(shí)品質(zhì)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，確定合理的評(píng)價(jià)因子和方法是進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。 果實(shí)的品質(zhì)是決定果實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要因素[２１] ，但影響果實(shí)品質(zhì)的因素很多，其中包括外觀、風(fēng)味[２２] 、口感、營養(yǎng)等。 本研究對(duì)所選６ 個(gè)果實(shí)外觀品質(zhì)性狀和８ 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)性狀進(jìn)行了變異和相關(guān)性分析，并通過主成分分析得到５ 個(gè)主成分因子，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)９２.４６１％。 在進(jìn)行主成分分析時(shí)，一般認(rèn)為累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到８０％～８５％以上即具有較強(qiáng)代表性[２３] 。 陳雪峰等[２４] 對(duì)早熟杏品種的１４ 個(gè)性狀指標(biāo)做過主成分分析，彭勇菲等[２５] 應(yīng)用主成分分析法對(duì)１９ 個(gè)早中熟鮮食棗品種果實(shí)品質(zhì)性狀做過分析與綜合評(píng)價(jià)，田瑞等[２６] 采用多元統(tǒng)計(jì)主成分分析法對(duì)梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的選擇做過研究，均獲得理想結(jié)果。

需要注意的是，主成分分析中有些果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)是正向指標(biāo)，如可溶性糖、ＶＣ 含量等，數(shù)值越大越好；有些果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)是負(fù)向指標(biāo)，如可滴定酸、心果比等，數(shù)值越小越好，對(duì)負(fù)向指標(biāo)需進(jìn)行逆向化處理，否則所得結(jié)果就缺乏客觀性。 實(shí)際上有些果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，如糖酸比、固酸比，既不是越大越好，也不是越小越好，而是接近于某個(gè)值或某個(gè)范圍內(nèi)被認(rèn)為更好，這一類指標(biāo)做適度化處理更客觀，但由于目前還沒有一個(gè)更客觀的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)作參考，因此本研究未做適度化處理，今后可建立該類指標(biāo)的‘標(biāo)準(zhǔn)值，使分析結(jié)果更客觀。

將主成分分析所得結(jié)果進(jìn)一步用于聚類分析，能夠分析出各指標(biāo)的相似性，進(jìn)而可以篩選出幾個(gè)具有代表性的指標(biāo)。 馮娟等[２７] 利用主成分分析和聚類分析法研究不同產(chǎn)地富士蘋果的１２個(gè)主要果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，將其進(jìn)行簡(jiǎn)化，篩選得出單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和出汁率這５ 個(gè)代表性指標(biāo)，并以此對(duì)富士蘋果品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分類。 本試驗(yàn)對(duì)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析后發(fā)現(xiàn)，所得的５ 個(gè)代表性指標(biāo)與主成分所得的５ 個(gè)主成分因子一致，故可將這５ 個(gè)指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度） 作為評(píng)價(jià)梨果實(shí)品質(zhì)的代表性指標(biāo)。 ２－１６０ 的果實(shí)在人工品嘗時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異，但在主成分分析時(shí)得分較低，排第５ 名，排序較靠后。推測(cè)其原因是，主成分分析中，因糖酸比對(duì)第一主成分影響較大，單果重對(duì)第二主成分影響較大，故這兩個(gè)指標(biāo)在主成分得分算法中占比權(quán)重較大，而２－１６０ 單果重偏低、糖酸比低，所以主成分得分較低。 為了驗(yàn)證此想法，繼而又對(duì)不同單株進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)２－１６０ 在聚類分析中與其他表現(xiàn)好的單株聚為一類，這與人工感官評(píng)價(jià)時(shí)得到的結(jié)果一致。 可以認(rèn)為，同一類的單株表型遺傳相似，果實(shí)品質(zhì)也相近，這對(duì)育種選優(yōu)工作有一定的參考價(jià)值[２８－２９] 。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證主成分分析及聚類分析所篩選出的５ 個(gè)代表性指標(biāo)在梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中的可靠性，再對(duì)這５ 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行單因素及合成“合理－滿意度”分析評(píng)價(jià)，最終得出１０ 個(gè)單株的Ｖ 值并進(jìn)行排序，其結(jié)果與主成分分析的排序結(jié)果基本一致。 因此可以認(rèn)為，用主成分分析及聚類分析得出的５ 個(gè)指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度）來評(píng)價(jià)‘玉露香和‘香紅梨雜交后代果實(shí)品質(zhì)較為可靠，可以在此雜交后代選優(yōu)中運(yùn)用此方法，即測(cè)定這５ 個(gè)指標(biāo)并將數(shù)據(jù)進(jìn)行正向或逆向處理，再基于主成分分析，對(duì)不同單株進(jìn)行排序。 該結(jié)果可為梨雜交后代選優(yōu)工作提供一個(gè)簡(jiǎn)潔有效的方法，也可為進(jìn)一步發(fā)展優(yōu)良株系、推廣優(yōu)良品種奠定基礎(chǔ)。

４ 結(jié)論

本研究表明，在構(gòu)成果實(shí)品質(zhì)主成分的信息中提取出５ 個(gè)性狀成分，它包含總遺傳信息的９２.４６１％，能代表原始因子的大部分信息，結(jié)合聚類分析，最終確定１０ 個(gè)單株的１４ 個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)可簡(jiǎn)化為５ 個(gè)代表性指標(biāo)：?jiǎn)喂?、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度?這５ 個(gè)指標(biāo)具有較好的代表性，能夠較全面地反映果實(shí)品質(zhì)的主要信息，可作為‘玉露香ב香紅梨雜交后代果實(shí)品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證主成分和聚類分析篩選出的５ 個(gè)代表性指標(biāo)的可靠性，繼而進(jìn)行“合理－滿意度”分析，依舊選擇此５ 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)所得結(jié)果與主成分分析對(duì)１０ 個(gè)單株的評(píng)價(jià)結(jié)果基本相似，最終結(jié)合果實(shí)感官品質(zhì)評(píng)價(jià)和聚類分析篩選出６ 個(gè)優(yōu)株：１－９、２－１６０、２－１６６、３－２０８、４－１１、４－１５６。

將主成分分析、聚類分析、“合理－滿意度”多維價(jià)值理論合并用于‘玉露香ב香紅梨實(shí)生后代果實(shí)的評(píng)價(jià)及驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，僅運(yùn)用簡(jiǎn)化的５ 個(gè)指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度）進(jìn)行主成分分析就可以較準(zhǔn)確地對(duì)雜交后代單株果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)并排序。 這個(gè)方法可使梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)得以簡(jiǎn)化，為梨果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)提供新的思路和方法，可為雜交后代高效株選提供參考。

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