美味獼猴桃新品種‘瑞玉’果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

王 依，雷 靖，陳 成，徐 明，邴昊陽，雷玉山,4

(1陜西省農(nóng)村科技開發(fā)中心，陜西 西安 710054 ；2陜西省獼猴桃工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710054；3江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 句容 212400；4陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司，陜西 西安710054)

獼猴桃是獼猴桃科(Actindiaceae)獼猴桃屬(ActinidiaLindl.)落葉藤本植物[1]，原產(chǎn)于中國，適應(yīng)溫暖濕潤、陽光充足、排水良好、土壤pH為6.5～7.0的環(huán)境，不耐旱，也不耐澇[2-3]。美味獼猴桃(A.deliciosa)俗稱毛陽桃、硬毛獼猴桃，是目前世界上栽培最多的獼猴桃屬物種，主栽品種有‘海沃德’、‘秦美’、‘徐香’、‘金魁’、‘華美2號(hào)’、‘米良1號(hào)’、‘紅美’等30多個(gè)品種、株系[3]；美味獼猴桃新品種‘瑞玉’是以‘秦美’為母本、‘K56’(雄株)為父本雜交育成的獼猴桃中熟品種[4]。獼猴桃果實(shí)營養(yǎng)豐富，長期食用可以預(yù)防多種常見病，有“水果之王”的美稱。

目前，中國獼猴桃的種植面積和鮮果產(chǎn)量分別約為10.7萬hm2和120萬t，居世界首位，為推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定及農(nóng)民持續(xù)增收做出了重要貢獻(xiàn)，但在出口貿(mào)易中，中國的獼猴桃鮮果仍存在果實(shí)品質(zhì)中等偏低的問題[5]。果實(shí)品質(zhì)是獼猴桃生產(chǎn)最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[6]，提升果實(shí)品質(zhì)是促進(jìn)獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。果實(shí)品質(zhì)由單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度及干物質(zhì)、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C含量等多個(gè)指標(biāo)構(gòu)成，評(píng)價(jià)指標(biāo)較復(fù)雜且主次難分[7]。因此，科學(xué)、客觀、準(zhǔn)確地對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并篩選出綜合品質(zhì)較好的品種，均是亟待解決的問題。近年來，有關(guān)學(xué)者利用多元統(tǒng)計(jì)方法中的因子分析、主成分分析、隸屬函數(shù)法等對(duì)果樹抗逆性及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了分析和綜合評(píng)價(jià)[8-10]，已有關(guān)于蘋果[11]、棗[12-13]、櫻桃[14]、臍橙[15]、刺梨[16]、獼猴桃[7]品質(zhì)評(píng)價(jià)的報(bào)道，但關(guān)于美味獼猴桃果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的報(bào)道較少。

本試驗(yàn)以陜西省農(nóng)村科技開發(fā)中心培育的獼猴桃新品種‘瑞玉’和西安獼猴桃試驗(yàn)站的11 個(gè)美味獼猴桃品種為試材，在果實(shí)成熟期采集果實(shí)，對(duì)其單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度及可溶性固形物、干物質(zhì)、可滴定酸、維生素C、可溶性糖含量等生理指標(biāo)進(jìn)行測定，應(yīng)用方差分析、相關(guān)性分析及主成分分析方法，對(duì)不同獼猴桃品種的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以了解新品種‘瑞玉’的綜合品質(zhì)，為獼猴桃種植品種的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料均采自西安獼猴桃試驗(yàn)站種質(zhì)資源圃。該地區(qū)年均降水量660 mm，年日照時(shí)數(shù)1 867.5 h，分別以‘瑞玉’、‘翠香’、‘秦美’、‘徐香’、‘海艷’、‘貴長’、‘米良一號(hào)’、‘晨光’、‘金魁’、‘秋明’、‘海沃德’、‘啞特’為試材，選擇長勢一致、生長良好的植株(每個(gè)品種2棵)，且每個(gè)品種均為5 年生，搭建水平大棚架，株行距 4 m×5 m ，管理水平一致。在獼猴桃最佳采收期采集果實(shí)樣品(可溶性固形物含量>6.5%)，從樹冠外東、西、南、北、中5個(gè)方位果枝中部各采摘果實(shí)3～4個(gè)，每株樹采摘果實(shí)15～20個(gè)。12 個(gè)獼猴桃品種的原產(chǎn)地及試驗(yàn)地成熟期見表1。

表1 不同獼猴桃品種原產(chǎn)地及試驗(yàn)地成熟期Table 1 Origins and maturation periods of different kiwifruit varieties

1.2 生理指標(biāo)的測定

將果實(shí)樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，測定單果質(zhì)量與果形指數(shù)；果實(shí)于室溫下自然軟化，在其硬度達(dá)到1.0 kg/cm2左右時(shí)，測定果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)[7]。

1.2.1 單果質(zhì)量 取10個(gè)果實(shí)，在電子天平上稱量每個(gè)果實(shí)的質(zhì)量(g)，并計(jì)算平均單果質(zhì)量[17]。

1.2.2 果形指數(shù) 取10個(gè)果實(shí)，用游標(biāo)卡尺分別測量果實(shí)腰部最大處的橫徑(mm)和果實(shí)的高度或縱徑(mm)，并計(jì)算果形指數(shù)：果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑[17]。

1.2.3 硬 度 用果實(shí)壓力硬度計(jì)測定[17]。

1.2.4 可溶性固形物含量 用袖珍手持折射儀測定，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示[18]。

1.2.5 干物質(zhì)含量 用烘干法測定，干物質(zhì)含量=干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100%[19]。

1.2.6 可滴定酸含量 用酸堿滴定法測定，可滴定酸含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示[17]。

1.2.7 維生素C含量 用分光光度計(jì)法測定[17]。

1.2.8 可溶性糖含量 用蒽酮乙酸乙酯法測定，可溶性糖含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示[17]。

1.2.9 糖酸比 糖酸比=可溶性糖含量/可滴定酸含量[17]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)不同獼猴桃品種的單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度、糖酸比及干物質(zhì)、可溶性糖、可滴定酸、可溶性糖、維生素C含量等9 個(gè)指標(biāo)的測定數(shù)據(jù)，先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后再進(jìn)行主成分分析。采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)的比較

12個(gè)美味獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測定結(jié)果見表2。

表2 12個(gè)獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)的比較Table 2 Comparison of fruit quality between twelve kiwifruit varieties

注：表內(nèi)同列數(shù)字后標(biāo)不同英文字母者表示差異達(dá)顯著水平(P≤0.05)。

Note:Different letters in each column indicate significant difference(P≤0.05).

從表2可以看出，12個(gè)獼猴桃品種的單果質(zhì)量為81.11～135.52 g，其中‘瑞玉’和‘徐香’的單果質(zhì)量較小，分別為81.11和82.51 g，‘啞特’、‘米良一號(hào)’、‘秦美’的單果質(zhì)量較大，分別為135.52，132.66和128.53 g，‘瑞玉’的單果質(zhì)量與‘秦美’、‘貴長’、‘米良一號(hào)’、‘晨光’、‘金魁’、‘海沃德’、‘啞特’存在顯著性差異；‘瑞玉’的果形指數(shù)為1.42，與‘秦美’、‘海艷’、‘貴長’、‘米良一號(hào)’、‘晨光’、‘金魁’、‘海沃德’、‘啞特’有顯著性差異，與其他幾個(gè)品種差異不顯著；‘瑞玉’的干物質(zhì)、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比分別為24.50%，21.28%，12.09%和14.53，顯著高于其余11個(gè)品種，其中可溶性糖、干物質(zhì)和可溶性固形物含量分別是‘秦美’的1.78,1.48和1.54倍，‘瑞玉’的干物質(zhì)、可溶性糖、可溶性固形物含量及糖酸比分別較‘翠香’高2.72%，1.04%，2.90%和1.67；‘瑞玉’的可滴定酸含量顯著低于‘徐香’、‘海艷’、‘米良一號(hào)’、‘晨光’、‘金魁’、‘秋明’、‘海沃德’，與‘翠香’、‘秦美’、‘貴長’、‘啞特’無顯著性差異；12 個(gè)品種中，‘金魁’的維生素C含量最高，為167.05 mg/hg，‘海沃德’最低，為43.02 mg/hg，‘瑞玉’維生素C含量居中，為83.53 mg/hg；‘金魁’的糖酸比最低，為5.56。

2.2 獼猴桃果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

從表3可以看出，獼猴桃果實(shí)的可溶性固形物含量與干物質(zhì)、可溶性糖、維生素C含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.949，0.868和0.840；干物質(zhì)含量與可溶性糖和維生素C含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.900和0.865；可溶性糖含量與維生素C含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.841；可滴定酸含量與維生素C含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.739。

表3 獼猴桃果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of kiwifruit quality index

注：**表示在P=0.01水平相關(guān)性顯著。

Note: ** means significant atP=0.01.

2.3 不同獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

2.3.1 各指標(biāo)的主成分因子分析 從表4可以看出，對(duì)12 個(gè)獼猴桃品種果形指數(shù)、單果質(zhì)量、硬度及可溶性固形物、維生素C、可滴定酸、可溶性糖含量等9個(gè)指標(biāo)的測定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行主成分分析，以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)，共提取了3個(gè)主成分。前3個(gè)主成分對(duì)綜合品質(zhì)的累積貢獻(xiàn)率已達(dá)到84.196%(超過80%)，可以反映大部分的信息，所以提取前3個(gè)主成分用來綜合評(píng)價(jià)獼猴桃品質(zhì)。主成分1的貢獻(xiàn)率為48.608%，所攜帶的信息主要是干物質(zhì)含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、可滴定酸含量；主成分2的貢獻(xiàn)率為18.508%，所攜帶的信息主要是維生素C含量、果形指數(shù)；主成分3的貢獻(xiàn)率為17.080%，所攜帶的信息主要是單果質(zhì)量和硬度。

2.3.2 不同獼猴桃品種果實(shí)綜合品質(zhì)的確定 根據(jù)特征向量和標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，可得出前3個(gè)主成分得分的函數(shù)表達(dá)式為:

Y1=-0.194X1-0.249X2+0.195X3+

0.452X4+0.464X5-0.260X6+

0.434X7+0.429X8-0.045X9；

Y2=-0.283X1-0.076X2-0.494X3+

0.05X4+0.067X5+0.414X6+

0.243X7+0.001X8+0.656X9；

Y3=-0.294X1-0.079X2-0.515X3+

0.052X4+0.069X5+0.432X6+

0.253X7+0.001X8+0.683X9。

以各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，可構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型為：

Y=48.608%Y1+18.508%Y2+17.080%Y3。

由各主成分因子向量載荷系數(shù)及各主成分特征值可計(jì)算得到不同獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)相關(guān)矩陣的特征向量，結(jié)果如表4所示。根據(jù)以上模型計(jì)算出12 個(gè)獼猴桃品種果實(shí)品質(zhì)綜合得分見表5。由表5可知，12 個(gè)獼猴桃品種綜合得分由高到低依次為‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艷’、‘啞特’、‘徐香’、‘晨光’、‘貴長’、‘秦美’、‘秋明’、‘海沃德’、‘米良一號(hào)’。

表4 各主成分初始因子載荷矩陣、特征向量及方差貢獻(xiàn)率Table 4 Factor loading matrix,characteristic vector and variance contribution rate of each principal component initial factor

表5 不同獼猴桃品種品質(zhì)的主成分得分Table 5 Principal component scores of different kiwifruit varieties

3 討 論

獼猴桃果實(shí)品質(zhì)直接影響果實(shí)的商品價(jià)值，因此始終是我國果樹生產(chǎn)者高度關(guān)注的因子，其中可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、固酸比4項(xiàng)指標(biāo)是常用的水果風(fēng)味品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[20-22]。趙金梅等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，美味獼猴桃可溶性固形物含量為‘翠香’>‘徐香’>‘海沃德’>‘秦美’；許牡丹等[24]研究表明，美味獼猴桃中可溶性固形物含量和總糖含量由高到低均表現(xiàn)為‘翠香’、‘徐香’、‘啞特’、‘秦美’、‘海沃德’；Ma等[25]報(bào)道，幾種獼猴桃的維生素C含量表現(xiàn)為‘翠香’>‘徐香’>‘秦美’>‘海沃德’。本研究發(fā)現(xiàn)，‘秦美’的維生素C含量較‘徐香’高10.8 mg/hg，這與Ma等[25]的報(bào)道不一致。由于獼猴桃的維生素C含量與果實(shí)成熟度呈負(fù)相關(guān)，因而推測上述差異是果實(shí)的采收硬度標(biāo)準(zhǔn)不同所致[26]。此外，本研究供試美味獼猴桃品種中可溶性固形物含量排序與趙金梅等[23]的結(jié)果一致，而與許牡丹等[24]的排序稍有差別，這可能與獼猴桃的栽培管理技術(shù)差異有關(guān)。與其他11 個(gè)品種相比，新品種‘瑞玉’果實(shí)的干物質(zhì)含量、可溶性固形物含量、糖酸比顯著高于其他11個(gè)品種，且綜合品質(zhì)較高。

目前，基于相關(guān)性分析的果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)已在蘋果[27-28]、毛葡萄[29]、棗[30]、梨[31]等中有報(bào)道。姜松等[32]對(duì)獼猴桃低溫貯藏期間果實(shí)硬度與化學(xué)品質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)各品質(zhì)指標(biāo)之間均存在極顯著的相關(guān)性。毛祝新等[33]的研究表明，紫果型黑蕊獼猴桃可溶性固形物含量與可溶性糖含量之間存在極顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.82，維生素C含量與可溶性糖含量呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，與可滴定酸含量呈極顯著的正相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)，可溶性固形物含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)，這與毛祝新等[33]的報(bào)道一致；維生素C含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)，與可滴定酸含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，卻與毛祝新等[33]的報(bào)道相反，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能與試驗(yàn)處理不同有關(guān)，毛祝新等[33]是將果實(shí)分階段進(jìn)行采收并放置冷庫中貯藏備用，而本試驗(yàn)是在可溶性固形物含量>6.5%時(shí)進(jìn)行采收，室溫下自然軟化后測定其內(nèi)在品質(zhì)。

采用多項(xiàng)指標(biāo)對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果應(yīng)優(yōu)于單指標(biāo)評(píng)價(jià)，但實(shí)際卻復(fù)雜難辨，因此本研究采用方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析相結(jié)合的方法對(duì)多項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行降維。Kurtaniek等[34]使用零均值和歸一化標(biāo)準(zhǔn)差法對(duì)克羅地亞小麥的麩質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化；Pestana等[35]通過測定花的營養(yǎng)元素，利用主成分分析法來評(píng)價(jià)柑橘果實(shí)品質(zhì)；仇占南等[36]通過主成分分析法篩選出評(píng)價(jià)野生軟棗獼猴桃果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)是果實(shí)的總酚含量、維生素C含量、固酸比、平均單果質(zhì)量、可溶性固形物含量和可滴定酸含量。本研究通過主成分分析法，提取出3個(gè)主成分值，主成分1包括了決定獼猴桃品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，如干物質(zhì)含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比、可滴定酸含量，主成分2和主成分3主要攜帶了獼猴桃的外觀指標(biāo)及維生素C含量。12 個(gè)獼猴桃品種中，‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艷’、‘啞特’、‘徐香’等的評(píng)分較高，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與品種的實(shí)際表現(xiàn)基本一致。主觀評(píng)價(jià)中‘金魁’不如‘瑞玉’和‘翠香’口感好，但綜合評(píng)價(jià)中‘金魁’的綜合品質(zhì)卻最好，這可能與‘金魁’果形大、維生素C含量高有關(guān)，主成分分析并不能考慮人們的偏好性。

4 結(jié) 論

1)新品種‘瑞玉’的干物質(zhì)、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比顯著高于其他11 個(gè)獼猴桃品種，且綜合品質(zhì)較高。

2)經(jīng)過主成分分析得到12個(gè)獼猴桃品種品質(zhì)優(yōu)劣的順序依次為‘金魁’、‘翠香’、‘瑞玉’、‘海艷’、‘啞特’、‘徐香’、‘晨光’、‘貴長’、‘秦美’、‘秋明’、‘海沃德’、‘米良一號(hào)’。