貴州適種澳洲堅果品質(zhì)性狀評價

康專苗，何鳳平，耿建建，朱文華，雷朝云，劉凡值，張 燕，王代谷， 李向勇，范建新，盧加舉，曾 輝，陶 亮

（1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 亞熱帶作物研究所，貴州 興義 562400；2.云南省熱帶作物科學(xué)研究所， 云南 景洪 666100；3.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 南亞熱帶作物研究所，廣東 湛江 524091）

澳洲堅果Macadamiaspp.屬山龍眼科Proteaceae澳洲堅果屬Macadamia常綠喬木果樹，原產(chǎn)于澳大利亞的熱帶雨林地區(qū)，是著名的樹生堅果[1-3]，目前主要種植在澳大利亞、中國、美國等30 余個國家和地區(qū)[4-6]。中國的云南、廣西、廣東、貴州、四川等省區(qū)的南亞熱帶地區(qū)已廣泛種植，澳洲堅果產(chǎn)業(yè)已逐步成為當(dāng)?shù)孛撠氈赂坏某柈a(chǎn)業(yè)[7]。澳洲堅果果實由果皮、種殼、種仁3 個部分構(gòu)成[8]， 種仁是澳洲堅果的食用部位，其不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、維生素含量均豐富，營養(yǎng)價值非常高，因此，享有“堅果之王”的美譽(yù)，深受消費者的青睞[9-12]。

澳洲堅果果實品質(zhì)性狀包括單果質(zhì)量、殼果大小、果殼厚度、出籽率、果仁質(zhì)量、出仁率、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量以及各種礦質(zhì)元素含量等，這些性狀具有豐富多樣的變異性[13]。通過對不同種植區(qū)域澳洲堅果種質(zhì)果實品質(zhì)性狀的調(diào)查與分析，可以了解各品種的適應(yīng)性及品質(zhì)特性，有利于澳洲堅果優(yōu)良品種的選育和推廣。曾輝等[8]分析評價了廣東的28 個澳洲堅果品種果實的品質(zhì)性狀，結(jié)果表明，不同品種間其果實品質(zhì)的變異豐富，其變異系數(shù)為1.43%～27.75%；楊為海等[14]采用灰色關(guān)聯(lián)度分析和模糊綜合判斷的方法，鑒選出了多個南亞系列的良種；岳海等[15]對云南的多個澳洲堅果果實品質(zhì)性狀進(jìn)行了鑒別分類，篩選出了一些優(yōu)良的種質(zhì)資源；譚秋錦等[13]對桂西南主要澳洲堅果品質(zhì)性狀的分析結(jié)果，為廣西澳洲堅果新品種選育和良種推廣提供了參考依據(jù)。

貴州低熱河谷區(qū)熱量資源豐富，非常適于澳洲堅果的生產(chǎn)，目前該地區(qū)澳洲堅果的種植面積約1 333 hm2[16]。有關(guān)貴州澳洲堅果的研究主要集中在生態(tài)栽培[17]、開花特性[18]、指紋圖譜構(gòu)建[19]、部分產(chǎn)品加工及其相關(guān)保健價值等方面[20-22]，而有關(guān)貴州適種澳洲堅果品質(zhì)性狀的系統(tǒng)性研究報道卻鮮見。為給貴州澳洲堅果產(chǎn)業(yè)推廣提供理論依據(jù)，以貴州種植多年且豐產(chǎn)的5 個澳洲堅果品種的果實為材料，對其果實品質(zhì)性狀進(jìn)行了測定分析，采取單因素對比分析、多因素變異分析、相關(guān)性分析、主成分分析等分析方法對貴州適種澳洲堅果的品質(zhì)性狀進(jìn)行了評價研究，現(xiàn)將研究結(jié)果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為采自于貴州省亞熱帶作物研究所澳洲堅果基地的5 份種質(zhì)的正常成熟果實，這5 份種質(zhì)分別為Own Choice、HAESHAES788、Hinde、HAESHAES344、HAESHAES695。

1.2 方 法

1.2.1 測定指標(biāo)和測定方法

供試的5 個品種果實均為采自基地內(nèi)的成熟期發(fā)育正常的新鮮果實，每個品種各隨機(jī)選取5 株 樣樹，在樣樹的東、西、南、北4 個方向各隨機(jī)采摘5 個果柄完整的果實，每株樣樹各采摘鮮果20 個，每個品種共采摘果實100 個，重復(fù)3 次。用電子天平測其帶皮鮮果單果質(zhì)量（X1）、帶殼鮮果的單果質(zhì)量，并計算出種率（X2，出種率= 帶殼鮮果的單果質(zhì)量/帶皮鮮果的單果質(zhì)量× 100%）、帶殼干果單果質(zhì)量（X3），用游標(biāo)卡尺測量帶殼干果的直徑（X4），破殼后分別測定果殼厚度（X5）、單果果仁干質(zhì)量（X6）、出仁率（X7，出仁率=帶殼干果的單果果仁質(zhì)量/帶殼干果的單果質(zhì)量×100%）、一級果仁率（X8）[23]；采用索氏抽提法[24]測定粗脂肪含量（X9），采用凱氏定氮 法[25]測定粗蛋白含量（X10）。變異系數(shù)（CV，%）= 標(biāo)準(zhǔn)差/性狀平均值×100%[25]。

帶殼干果的單果質(zhì)量及單果果仁質(zhì)量的測定方 法：分別在38、48、60 ℃的溫度條件下干燥48 h， 當(dāng)果仁含水量降至（1.5%±0.5%）時，才將干燥的帶殼果冷卻至室溫為（20±1）℃的條件下稱重，破殼后再稱其單果果仁質(zhì)量。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用 SPSS 19.0 軟件分別進(jìn)行單因素差異分析、變異分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀的差異顯著性分析

不同品種澳洲堅果果實品質(zhì)性狀指標(biāo)的差異顯著性分析結(jié)果見表1。從表1 中可以看出，帶皮果單果鮮質(zhì)量，最重的是Own Choice，最小的是Hinde；Own Choice、HAES788、HAES344、HAES695 之間其差異不顯著，但均顯著高于Hinde。HAES344 的出種率、帶殼果單果干質(zhì)量、干殼果直徑、果殼厚度均最高，而HAES695 的出種率、帶殼果單果干質(zhì)量、干殼果直徑均最低，HAES788 的果殼厚度最薄。出種率，HAES344顯著高于其他4 個品種，而HAES695 顯著低于其他4 個品種。帶殼果單果干質(zhì)量，HAES344 與Own Choice、HAES788 之間的差異均不顯著，但HAES344 顯著高于Hinde 和HAES695。干殼果直 徑，HAES344 與Own Choice、HAES788 之 間的差異均不顯著，但HAES344 與Own Choice 均顯著高于HAES695 和Hinde，Hinde 和HAES695之間的差異不顯著。HAES344 的果殼厚度顯著高 于 另 外4 個 品 種， 而Own Choice、Hinde、HAES695 之間的差異不顯著，但Own Choice 顯著高于HAES788，Hinde、HAES695 與HAES788之間的差異均不顯著。單果果仁干質(zhì)量最大的品種為HAES788，最小的為Hinde，而HAES788 與Own Choice、HAES344、HAES695 之間的差異均不顯著，但顯著高于Hinde。出仁率最高的品種為HAES695，最低的為HAES344，供試的5 個品種中，HAES695 與HAES788 顯著高于其他3 個品種，Own Choice、Hinde、HAES344 之間的差異不顯著。5 個品種之間一級果仁率的差異不顯著。

粗脂肪和粗蛋白含量均最高的品種為HAES695。供試5 個品種的粗脂肪含量，最低的為Hinde，HAES695、HAES344、HAES788 之間其含 量差異不顯著，但是，HAES695 顯著高于Own Choice 和Hinde。供試5 個品種的粗蛋白含量，最低的為HAES344，HAES695 顯著高于另外 4 個品種，Own Choice 和Hinde 之間無顯著差異，但Own Choice 與Hinde 均顯著高于HAES788 和HAES344。

表1 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀指標(biāo)的差異顯著性分析結(jié)果?Table 1 Significant difference analysis of fruit quality indexes of different macadamia germplasm

2.2 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀的變異性分析

對5 個品種澳洲堅果果實的10 個品質(zhì)性狀指標(biāo)的變異性進(jìn)行了分析，結(jié)果見表2。表2 表明，10 個品質(zhì)性狀在不同的澳洲堅果品種之間表現(xiàn)出不同的變異程度，其變異系數(shù)為2.33%～18.08%；果殼厚度、帶殼果單果干質(zhì)量、粗蛋白、果仁干質(zhì)量這4 個指標(biāo)的變異系數(shù)均大于10%，說明不同澳洲堅果品種間各品質(zhì)性狀指標(biāo)的差異均明顯，其變異均較豐富。其中，粗蛋白的變異系數(shù)最大，為18.08%；其次依次是果殼厚度、帶殼果干質(zhì)量、果仁干質(zhì)量、出種率、皮果鮮質(zhì)量、出仁率，其變異系數(shù)分別是11.29%、11.11%、10.46%、9.31%、9.06%、7.95%，這些變異較大的性狀指標(biāo)在澳洲堅果遺傳育種方面均有重要作用。而部分指標(biāo)在不同品種間的變異程度卻相對較低，一級果仁率、粗脂肪、殼果直徑的變異系數(shù)分別是2.33%、2.36%、4.55%，表明這些指標(biāo)反映了澳洲堅果品質(zhì)的共性特征，說明其遺傳變異均較低，可開發(fā)利用潛力均不高。

表2 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)的變異性分析結(jié)果Table 2 Variation of different macadamia fruit quality

2.3 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對不同品種澳洲堅果的帶皮果單果鮮質(zhì)量（X1）、出種率（X2）、帶殼果單果干質(zhì)量（X3）、帶殼干果的直徑（X4）、果殼厚度（X5）、單果果仁干質(zhì)量（X6）、出仁率（X7）、一級果仁率（X8）、粗脂肪含量（X9）、粗蛋白含量（X10）等10 個品質(zhì)性狀指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果見表3。從表3 中可以看出，帶皮果單果鮮質(zhì)量（X1）和帶殼果單果干質(zhì)量（X3）、干殼果（烘干后的殼果）直徑（X4）之間均呈顯著正相關(guān)，與單果果仁干質(zhì)量（X6）間呈極顯著正相關(guān)；出種率（X2）和帶殼果單果干質(zhì)量（X3）、干殼果直徑（X4）、果殼厚度（X5）之間均呈顯著正相關(guān)，而與出仁率（X7）呈極顯著負(fù)相關(guān)，與一級果仁率（X8）呈顯著負(fù)相關(guān)；帶殼果單果干質(zhì)量（X3）和果殼厚度（X5）、單果果仁干質(zhì)量（X6）之間均呈顯著正相關(guān)，與干殼果直徑（X4）呈極顯著正相關(guān)，但與一級果仁率（X8）、粗蛋白含量（X10）之間均呈顯著負(fù)相關(guān)；干殼果直徑（X4）與果殼厚度（X5）、單果果仁干質(zhì)量（X6）之間均呈顯著正相關(guān)，但與一級果仁率（X8）、粗蛋白含量（X10）之間均呈顯著負(fù)相關(guān)；果殼厚度（X5）與出仁率（X7）、一級果仁率（X8）之間均呈顯著負(fù)相關(guān)；一級果仁率（X8）和粗蛋白（X10）間呈顯著正相關(guān)。

2.4 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀的主成分分析

采用主成分分析法對貴州適種的5 個澳洲堅果品種果實的10 個品質(zhì)性狀指標(biāo)進(jìn)行了分析，各個主成分的特征值及方差貢獻(xiàn)率見表4。從表4 中可以看出，主成分1（PC1）、主成分2（PC2）、主成分3（PC3）的貢獻(xiàn)率分別為52.304%、26.769%、14.267%，這3 個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為93.340%，不同性狀指標(biāo)的方差貢獻(xiàn)率較分散，其累積貢獻(xiàn)率的增長不顯著，表明不同澳洲堅果品種之間其堅果品質(zhì)指標(biāo)的變異較大。澳洲堅果不同品質(zhì)性狀指標(biāo)的變量因子值見表5。由表5 可知，各個品質(zhì)性狀指標(biāo)與前3 個主成分間的關(guān)聯(lián)度分別為：主成分1（PC1）主要代表出種率、果殼厚度、出仁率、一級果仁率，其因子值分別為0.980、0.946、-0.798、-0.826；成分2（PC2）主要代表單果果仁干質(zhì)量、帶皮果單果鮮質(zhì)量、殼果直徑、帶殼果單果干質(zhì)量，其因子值分別為0.990、0.923、0.759、0.700，成分2（PC2）主要代表果實大小因子；主成分3（PC3）主要代表粗脂肪、蛋白質(zhì)，其因子值分別為0.953、0.619，主成分3（PC3）主要代表果實內(nèi)在品質(zhì)因子。

表3 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果?Table 3 Correlation analysis results of fruit quality characters of different macadamia germplasm

表4 各主成分的特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 4 The eigenvalues and variance contribution rates of every principal components

貴州適種的5 個澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀的主成分得分見表6。主成分1（PC1）較高的正值表明澳洲堅果具有較高的出種率和較厚果殼，且出仁率和一級果仁率均相對較低，品種HAES344即屬此類；主成分1（PC1）較小的負(fù)值則表明其具較高的出仁率和一級果仁率，且果殼厚度較薄、出種率較低，品種HAES788 和HAES695 均屬此類。主成分2（PC2）較高的正值表明澳洲堅果帶皮果單果鮮質(zhì)量、帶殼果單果干質(zhì)量、殼果直徑、單果果仁干質(zhì)量均較大，品種HAES788 和Own Choice 均屬此類；主成分2（PC2）較小的負(fù)值表明其帶皮果單果鮮質(zhì)量、帶殼果單果干質(zhì)量、殼果直徑、單果果仁干質(zhì)量均比較小，比較典型的品種有Hinde 和HAES695。主成分3（PC3）較高的正值表明澳洲堅果中粗脂肪、蛋白質(zhì)的含量均相對較高，品種HAES695 和HAES344 均屬此類；主成分3（PC3）較小的負(fù)值則表明其粗脂肪、蛋白質(zhì)含量均相對較低，品種Hinde、Own Choice和HAES788 均屬此類。

表5 澳洲堅果不同品質(zhì)性狀指標(biāo)的變量因子值Table 5 Variable factor values of different quality traits of macadamia

表6 不同澳洲堅果品種果實品質(zhì)性狀的主成分分析的因子分值及綜合得分Table 6 The main component analysis factor scores and comprehensive scores of different macadamia germplasm fruit quality

由表6 可知，HAES344、Own Choice、HAES788、 Hinde、HAES695 的綜合得分依次為2.286、0.225、 -0.480、-0.934、-1.096， 表 明HAES344 的 品 質(zhì)性狀在貴州的表現(xiàn)最好，其次是Own Choice，而Hinde、HAES695 的品質(zhì)性狀在貴州的表現(xiàn)均相對較差，主要表現(xiàn)為果實相對較小、出種率相對較低。

3 結(jié)論與討論

本研究從澳洲堅果果實外在的物理指標(biāo)和內(nèi)在的化學(xué)指標(biāo) 2 個方面對貴州適種的5 份澳洲堅果種質(zhì)果實品質(zhì)性狀的多樣性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，5 個澳洲堅果品種果實的各個性狀指標(biāo)間均存在一定的差異，其品質(zhì)性狀的變異均較豐富，其中，粗蛋白、果殼厚度、帶殼果單果干質(zhì)量、單果果仁干質(zhì)量這5 個性狀的變異系數(shù)均相對較大，反映了這些品種在貴州表現(xiàn)的多樣性，而其粗脂肪、一級果仁率的變異系數(shù)均相對較小，表明這些性狀在不同品種間的差異均較小。杜麗清等[23]、曾輝等[8]、賀熙勇等[27]、楊為海等[28]、譚秋錦[26]等分別對廣西、云南、廣東等地澳洲堅果的鮮果質(zhì)量、干殼果質(zhì)量、殼厚度、單果果仁質(zhì)量、出仁率等指標(biāo)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，其變異系數(shù)均較大。從總體上看，本研究對以上幾個性狀指標(biāo)研究得出的結(jié)果與前人的研究結(jié)果較為一致，表明澳洲堅果種質(zhì)資源表型性狀的變異程度較高。但是，本研究結(jié)果表明，其粗蛋白含量的變異系數(shù)較大，這可能是由品種、種植區(qū)域的氣候和環(huán)境等因素的影響所致的。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，5 個澳洲堅果品種果實的10 個指標(biāo)性狀間的相關(guān)性較為復(fù)雜。帶皮果單果鮮質(zhì)量、帶殼果單果干質(zhì)量、干殼果直徑、單果果仁干質(zhì)量相互間呈顯著或極顯著的正相關(guān)，說明這些性狀存在著明顯的相互促進(jìn)關(guān)系，這與楊為海等[28]、譚秋錦等[26]的研究結(jié)果類似。而有些品質(zhì)指標(biāo)間則表現(xiàn)出顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)，例如出種率與出仁率間呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與一級果仁率間呈顯著負(fù)相關(guān)；帶殼果單果干質(zhì)量與一級果仁率和粗蛋白間均呈顯著負(fù)相關(guān)；果殼厚度與出仁率、一級果仁率間均呈顯著負(fù)相關(guān)。同時，也有些品質(zhì)性狀表現(xiàn)出相對獨立的特征，與其他9個品質(zhì)性狀間沒有顯著的相關(guān)性，如澳洲堅果的粗脂肪含量。

主成分分析法在分析不同作物遺傳性狀中的應(yīng)用較為廣泛，是一種多元綜合性的分析方法，能夠?qū)⒍鄠€復(fù)雜而又具有一定相關(guān)性的因子綜合為較簡單的幾個主要因子，并且保留了絕大多數(shù)因子原有的信息，降低了彼此之間的相關(guān)分析的難 度[29-30]。此種分析方法在種質(zhì)資源遺傳分析中的應(yīng)用較為普遍[31-34]，曾輝等[8]、宮麗丹等[35]、楊為海等[28]、譚秋錦等[36]均利用主成分分析法對廣東、云南、廣西等地的澳洲堅果果實品質(zhì)進(jìn)行了評價研究，鑒選出了一批優(yōu)良的堅果品種。曾輝等[8]在分析中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶南亞植物研究所內(nèi)的28 個堅果品種的品質(zhì)性狀時，將18 個性狀歸為8 個主成分，其累積貢獻(xiàn)率為86.575%；而譚秋錦等[36]將廣西的11 個澳洲堅果品種的果實品質(zhì)性狀劃為4 個主成分，其累積貢獻(xiàn)率為95.94%；宮麗丹等[35]在研究云南產(chǎn)區(qū)的38 個澳洲堅果品種資源時，將22 個品質(zhì)性狀指標(biāo)總結(jié)為3 個主成分，其累積貢獻(xiàn)率為94.56%。本研究將適宜貴州氣候的澳洲堅果品種Hinde、HAES788、Own Choice、HAES344、HAES695 果實的10 個性狀指標(biāo)歸納為3 個主成分，其累積方差貢獻(xiàn)率為93.34%，基本能夠反映出原有品質(zhì)性狀的信息。其中，第1 主成分的貢獻(xiàn)率為52.304%，主要代表出種率、果殼厚度、一級果仁率和出仁率；第2 主成分主要代表的是單果果仁質(zhì)量、帶皮果單果鮮質(zhì)量、干殼果直徑、干殼果單果質(zhì)量，其貢獻(xiàn)率為26.769%；第3 主成分主要代表的是粗脂肪、粗蛋白，其貢獻(xiàn)率為14.267%。從貴州適種的5 個品種澳洲堅果果實品質(zhì)性狀的綜合得分來看，得分為正值的品種有HAES344 和Own Choice，其得分分別為2.286、0.225；而HAES788、Hinde、HAES695 的得分均為負(fù)值，分別為-0.480、-0.934、-1.096。

從數(shù)據(jù)分析來看，HAES344 的出種率、殼果干質(zhì)量、殼果直徑均較大，但是該品種的果殼較厚而出仁率相對較低，在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，該品種結(jié)果較晚，因此在貴州生產(chǎn)中不建議將該品種作為主導(dǎo)品種，其可作為授粉品種搭配種植。在實際生產(chǎn)中還發(fā)現(xiàn)，Own Choice 結(jié)果較早而其豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性能均較好，且其果實各品質(zhì)性狀的表現(xiàn)都不錯，可以在實際生產(chǎn)中大面積推廣，同時可以作為育種材料的母本。HAES788 的出仁率及果仁質(zhì)量均較高，品質(zhì)表現(xiàn)較佳，但是該品種的出種率相對低于Own Choice，且該品種在實際生產(chǎn)中的產(chǎn)量和樹形都不如Own Choice 的好，因此該品種可以作為Own Choice 的授粉品種搭配種植，進(jìn)行適量推廣。而Hinde 的果實相對較小，且產(chǎn)量較低，樹形為直立性，其分枝性能差，修剪難度較大，在貴州不適宜推廣種植。HAES695 的果實相對較小，出種率較低，而其出仁率、一級果仁率、粗脂肪和蛋白質(zhì)含量均較高，且該品種為開花結(jié)果較早的品種，可以作為育種材料與Own Choice 搭配種植，以選育早結(jié)果型品種。