摘" 要：【目的】 對8個山楂栽培品種的果實品質(zhì)進(jìn)行測定分析，篩選確定其營養(yǎng)品質(zhì)評價代表性指標(biāo)，以篩選出果實綜合品質(zhì)優(yōu)良的山楂品種，為山楂育種、栽培、加工及利用提供參考。【方法】以山西省內(nèi)主栽的8個山楂品種品系為試材，測定其內(nèi)在品質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)，并采用相關(guān)性分析、主成分分析及主成分綜合評分法進(jìn)行比較和評價?！窘Y(jié)果】研究表明，8個山楂品種的果實品質(zhì)存在顯著差異，單果質(zhì)量與可滴定酸極顯著負(fù)相關(guān)；總糖含量與總酮、總酚含量間存在極顯著正相關(guān)；總糖含量與Ca、K含量極顯著負(fù)相關(guān)；可滴定酸與P含量顯著負(fù)相關(guān)；總酮含量與總酚含量極顯著正相關(guān)；K含量與總酮、總酚含量極顯著負(fù)相關(guān)。主成分分析提取3個主成分，累計貢獻(xiàn)率為83.014。表明影響山楂果品質(zhì)的主要指標(biāo)為總酮、總酚、總糖等?！窘Y(jié)論】綜合評價結(jié)果表明，‘晉紅1號’‘澤州紅’‘歪把紅’‘超金星’‘紅五棱’等品種品質(zhì)綜合評價較高。研究為進(jìn)一步構(gòu)建山楂果實評價體系提供了參考。

關(guān)鍵詞：山楂；主成分分析；品質(zhì)評價

文章編號：2096-8108（2024）06-0017-04" 中圖分類號：S661.5中圖分類號" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文獻(xiàn)標(biāo)志碼

收稿日期：2024-08-10中文收稿日期

基金項目：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)秀青年基金項目（YCX2020YQ13）；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物育種工程項目（YZGC037）；山西省科技合作交流專項項目（202204041101055）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè)重點實驗室項目（UA08）；山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（2024CYJSTX07-11）

第一作者簡介：任" 瑞（1984-），女，碩士，助理研究員，主要從事山楂種質(zhì)資源收集保存與利用研究。E-mail：renrui2005@yeah.net

*通信作者：楊明霞（1973-），女，博士，研究員，主要從事山楂資源收集利用及生態(tài)學(xué)研究。E-mail：ymx20051@163.com

Analysis and Evaluation of Fruit Diversity of Different Hawthorn Cultivars

REN" Rui1，ZHAO" Shiyue1，HE" Meimei1，CUI" Keqiang1，YANG" Mingxia1*，CUI" Yuanyuan2

（1.Pomology Institute， Shanxi Agricultural University， Taiyuan Shanxi 030031， China;

2.Agricultural and Rural Bureau of Anping County， Anping" Hebei 053600， China）

Abstract：【Objective】 The fruit quality of 8 hawthorn cultivars was measured and analyzed， and the representative indexes of nutritional quality evaluation were screened and determined， so as to screen out hawthorn cultivars with excellent comprehensive fruit quality， and provide reference for hawthorn breeding， cultivation， processing and utilization.【Methods】The internal quality of 8 Crataegus cultivars in Shanxi province was determined by correlation analysis， principal component analysis （PCA） and principal component comprehensive score （PCA） .【Results】 The results showed that there were significant differences in fruit quality among 8 hawthorn cultivars. There was a significant negative correlation between single fruit weight and titratable acid， total sugar content and total ketone， total phenol content， total sugar content and Ca， K content There was a significant negative correlation between titratable acid and P content， between total ketone and total phenol content， and between K content and total ketone and total phenol content. Three principal components were extracted by principal component analysis， and the cumulative contribution rate was 83.014. The results showed that the main indexes affecting the quality of hawthorn fruit were total ketone， total phenol and total sugar. 【Conclusion】The comprehensive evaluation results showed that： Jinhong 1， Zezhouhong， Waibahong， Chaojinxing， Hongwuleng were highly evaluated. This study provides a reference for the further construction of Hawthorn fruit evaluation system.

Keywords：hawthorn; principal component analysis; quality evaluation

山楂為薔薇科山楂屬植物，原產(chǎn)于我國，具有抗性強(qiáng)、適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)點，是發(fā)展鄉(xiāng)村生態(tài)的優(yōu)勢樹種。山楂具有很高的營養(yǎng)價值，富含維生素、礦物質(zhì)元素和有機(jī)酸等，還有很多生物活性成分，是典型的藥食兩用水果，在鮮食、加工和藥用上有廣泛的應(yīng)用［1-4］。

在20世紀(jì)80年代，我國興起了山楂研究熱潮，全國山楂種植面積驟增，山西也是山楂的主產(chǎn)區(qū)之一。然而隨著山楂市場的飽和，山楂價格開始走低，人們對山楂的栽培管理熱情大減，直接導(dǎo)致山楂的栽培面積、果實品質(zhì)急劇下降。近年來隨著人們生活水平的提高，對水果的需求越來越多元化，特別是山楂的營養(yǎng)價值，越來越受到人們關(guān)注，山楂市場開始回暖。人們對水果的需求，不僅要吃的安全，還需要吃得營養(yǎng)，吃得健康，因此為了滿足人們對美好生活的需求，在山楂果實的營養(yǎng)品質(zhì)改良方面的研究越來越受重視。但是目前對于山楂果實品質(zhì)育種目標(biāo)或評價體系的構(gòu)建研究較少，所以建立適應(yīng)性廣泛的山楂營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價體系具有重要意義。

本研究以在山西地區(qū)的8個山楂栽培品種為試材，檢測總糖、可滴定酸、維生素C、總酮、總酚、Ca、K、P、淀粉等11個指標(biāo)，利用SPSS軟件通過主成分分析篩選確定營養(yǎng)品質(zhì)評價代表性指標(biāo)，為山楂進(jìn)一步的藥用、加工、鮮食等利用提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗時間、地點

試驗于2018年—2022年連續(xù)5年采樣，在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用重點實驗室進(jìn)行測定分析。

1.2" 試驗材料

供試材料為‘晉紅1號’‘大金星’‘紅五棱’‘歪把紅’‘澤州紅’‘大棉球’‘八月紅’‘超金星’8個山楂品種，各品種山楂果實采自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所山楂示范園、稷山縣、絳縣、澤州等山西山楂主產(chǎn)區(qū)，供試山楂樹均為5年以上大樹。8個山楂品種均采于果實成熟期，隨機(jī)采摘樹體不同方位果實，采收后迅速運回實驗室進(jìn)行測定。

1.3" 試驗方法

1.3.1" 測定方法

每個品種品系隨機(jī)選取20個果實，總糖含量測定采用蒽酮比色法；可滴定酸采用NaOH滴定法測定；維生素C含量測定采用2，6-二氯靛酚法；總酚含量測定采用Folin-Ciocalteu 法；總酮含量測定采用亞硝酸鈉硝酸鋁比色法；采用火焰原子吸收法測定微量元素Ca、P、K含量；淀粉含量采用微量法測定［5-6］。

1.3.2" 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 24.0軟件進(jìn)行相關(guān)分析和主成分分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 不同山楂品種果實的主要品質(zhì)性狀

通過表1可知，8個山楂品種品系單果質(zhì)量范圍在5.860～16.129 g，其中‘紅五棱’單果最重，‘澤州紅’單果最輕；果實總糖含量范圍在7.721%～14.821%，‘晉紅1號’總糖含量最高，‘紅五棱’含量最低；可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍在2.11%6～5.831%，‘澤州紅’可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，‘大金星’最低；每百克果實維生素C含量范圍在10.771～48.189 mg，‘超金星’維生素C含量含量最高，‘歪把紅’含量最低；總酮、總酚含量測定結(jié)果，‘晉紅1號’總酮、總酚含量均都較高，‘大棉球’均都較低；‘紅五棱’Ca含量較高，‘大棉球’P含量較高，‘大金星’K含量較高?！疂芍菁t’淀粉含量較高。

2.2" 不同山楂品種果實品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表2可知，8個山楂品種的果實中，各品質(zhì)指標(biāo)間都存在一定程度的相關(guān)性。其中，果形指數(shù)與Ca、淀粉含量顯著相關(guān)；單果質(zhì)量與可滴定酸極顯著負(fù)相關(guān)；總糖含量與總酮、總酚含量間存在極顯著正相關(guān)，即總糖含量越高總酮總酚含量也越高；總糖含量與Ca、K含量極顯著負(fù)相關(guān)；可滴定酸與維生素C含量顯著相關(guān)，可滴定酸與P含量顯著負(fù)相關(guān)；維生素C含量與淀粉含量顯著相關(guān)；總酮含量與總酚含量極顯著正相關(guān)；K含量與總酮、總酚含量極顯著負(fù)相關(guān)，K含量越高總酮總酚含量越低。

2.3" 不同山楂品種果實品質(zhì)因子的主成分分析

對山楂果實品質(zhì)因子果形指數(shù)、單果質(zhì)量、總糖、可滴定酸、礦物質(zhì)含量等11個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，所得相關(guān)矩陣的特征值和方差貢獻(xiàn)率、因子負(fù)荷矩陣見表3、表4。以特征值大于1.0的原則提取3個主成分，累計貢獻(xiàn)率為83.014%，表明前3個主成分可代表原始數(shù)據(jù)的大部分信息。由表3和表4可知，第1主成分包含了原始信息量的40.232%，其大小主要由總酮、總酚、總糖決定，說明這幾個指標(biāo)在山楂果實品質(zhì)評價中有重要作用；第2主成分包含了原始信息的26.769%，其大小主要由維生素C、可滴定酸、果形指數(shù)決定；第3主成分包含了原始信息的16.012%，其大小主要由Ca、P、果形指數(shù)決定。

2.4" 不同山楂品種果實的綜合評價

由各主成分因子向量載荷系數(shù)及各主成分特征值可計算得到不同山楂品種果實品質(zhì)相關(guān)矩陣的特征向量（見表4），根據(jù)特征向量和標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，可得出3個主成分的得分函數(shù)表達(dá)式：

y1=-0.115*Zx1-0.238*Zx2+0.383*Zx3+0.175*Zx4+0.12*Zx5+0.456*Zx6+0.431*Zx7-0.268*Zx8-0.431*Zx9+0.039*Zx10+0.292*Zx11

y2=0.375*Zx1-0.329*Zx2-0.274*Zx3+0.471*Zx4+0.381*Zx5-0.076*Zx6-0.081*Zx7+0.325*Zx8+0.153*Zx9-0.277*Zx10+0.304*Zx11

y3=0.411*Zx1+0.409*Zx2-0.136*Zx3-0.292*Zx4+0.044*Zx5+0.095*Zx6+0.234*Zx7+0.448*Zx8-0.062*Zx9+0.466*Zx10+0.271*Zx11

以各主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，可構(gòu)建綜合評價模型：

y=42.195*y1+21.238*y2+17.690*y3

根據(jù)以上模型計算出8個山楂果實品種品系的綜合得分（見表5），較為直觀地揭示果實的情況。綜合得分排在前5的分別是‘晉紅1號’‘澤州紅’‘歪把紅’‘超金星’‘紅五棱’。

3" 討論與結(jié)論

主成分分析法是通過降維技術(shù)簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種統(tǒng)計方法，該分析法已廣泛應(yīng)用于各種果樹果實品質(zhì)方面的分析評價，如：棗、龍眼、砂梨等［7-9］。本研究主要通過測定山楂果形指數(shù)、糖酸、總酮、總酚、礦物質(zhì)含量等11項指標(biāo)，來進(jìn)行山楂果實品質(zhì)綜合評價。首先采用相關(guān)分析法分析8個山楂品種完全成熟果實品質(zhì)指標(biāo)，結(jié)果顯示各指標(biāo)在不同品種間存在一定的差異，各指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性，進(jìn)一步應(yīng)用主成分分析法進(jìn)行綜合評價，建立評價體系。8個山楂品種的11項指標(biāo)提取出的3個主成分包含了83.014%的原始數(shù)據(jù)信息，根據(jù)各因子的方差貢獻(xiàn)率得出，第1主成分指標(biāo)為總酮、總酚、總糖，說明這些指標(biāo)是決定山楂果實品質(zhì)的重要指標(biāo)；第2主成分主要為維生素C、可滴定酸、果形指數(shù)；第3主成分主要為Ca、P、果形指數(shù)，3個主成分得分累加，在客觀上反應(yīng)了不同果實的綜合情況。8個山楂品種中，‘晉紅1號’‘澤州紅’‘歪把紅’‘超金星’‘紅五棱’等品種評分較高，綜合評價結(jié)果與品種的實際表現(xiàn)基本一致，表明山楂的果實評價可以用這些指標(biāo)來進(jìn)行.但是果實品質(zhì)評價的影響因素非常復(fù)雜，各個指標(biāo)受栽培條件、管理水平影響也較大。今后應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化指標(biāo)，全方位的篩選評價指標(biāo)便于更加全面、合理的評價山楂果實品質(zhì)，為生產(chǎn)利用和品種選育提供參考依據(jù)。

中文致謝

參考文獻(xiàn)

［1］" 趙煥諄，豐寶田.中國果樹志·山楂卷［M］. 北京：中國林業(yè)出版社，1996.

［2］" 北京農(nóng)業(yè)大學(xué).果樹栽培學(xué)［M］.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1980.

［3］" 楊桂馥，王以蓮，李榮旗.山楂栽培與加工［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，1994.

［4］" 董文軒.中國果樹科學(xué)與實踐·山植［Ｍ］.陜西：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2015.

［5］" 高光躍，馮毓秀，秦秀芹.山楂類果實的化學(xué)成分分析及其質(zhì)量評價［J］.藥學(xué)學(xué)報，1995 （2）：138-143.

［6］" 周思源，王方安.水果、蔬菜及制品分析方法［M］.北京：中國計量出版社，1991.

［7］" 薛曉芳，趙愛玲，王永康，等. 不同棗品種果實品質(zhì)分析及綜合評價［J］.中國果樹，2016（3） ：11-15.

［8］" 韓冬梅，吳振先，楊武，等.龍眼果實品質(zhì)評價理化指標(biāo)體系的構(gòu)建［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2015，16（3）： 503-511.

［9］" 董星光，田路明，曹玉芬，等.我國南方砂梨主產(chǎn)區(qū)主栽品種果實品質(zhì)因子分析及綜合評價［J］.果樹學(xué)報，2014，31（5）：815-822.