金瓜种质资源加工性状主成分与聚类分析

邱　源　朱忠南

摘要：通过对53份金瓜种质资源加工性状的相关性、主成分和聚类分析，拟为加工型金瓜品种选育提供参考。试验结果表明，金瓜瓜丝色泽与瓜皮色泽具有非常高的相关性，以CM005为代表的第2类6份资源，在瓜丝脆度、色泽、成丝率等方面均表现出较好的加工性状，是加工型金瓜新品种选育的核心资源。

关键词：金瓜；种质资源；加工性状；聚类分析

金瓜(Cucubitapepo L.vat.medullosa Alef)又名金丝瓜、搅瓜、茭瓜等，为葫芦科南瓜属美洲南瓜中果肉经搅拌呈丝状的一个变种，一年生草本植物。金瓜以食用老熟瓜为主，成熟瓜皮金黄色，故名金瓜。又因其瓜肉经搅拌自然形成晶莹透明的金黄色细丝而称为“金丝瓜”。金瓜瓜丝味形似海蜇，因此又有“植物海蜇”、“素海蜇”的美称。金瓜在欧美地区及东南亚地区(印度、日本等国)虽然均有栽培，但面积非常小，有些地区只作为一个稀有品种保存。在我国的湖北、安徽、山东、河南等地都有金瓜种植，但生产规模不大。据不完全统计，我国现有金瓜种植面积3000hm²左右。年总产量约10万t；上海市崇明岛金瓜栽培历史悠久，年种植面积1500hm²左右，是我国最大的金瓜生产基地。

金瓜以食用老熟瓜的瓜丝为主，瓜丝中富含丰富的营养物质，但这些物质随着金瓜贮藏时间的延长不断变化，影响了金瓜丝的色、香、味及营养价值。近年来随着农产品加工业的迅速发展，金瓜丝加工已逐步成为延长金瓜上市期、保持金瓜丝品质的重要举措。笔者对金瓜加工性状进行了多年研究，初步掌握了各种加工性状之间的关系。并以加工性状为分类依据，对现有的53份种质资源进行了主成分和聚类分析。

1材料与方法

1.1种质资源

从崇明岛及国内外先后收集到金瓜品种资源53份，其中崇明本地地方品种41份：1～41：安徽省资源6份：42～47；江西省资源1份：50；台湾地区资源3份：48、49、51；日本资源2份：52、53。详见表1。

1.2试验设计

试验于2007—2008年在上海市崇明特种蔬菜研发中心试验基地大棚内进行。每个品种为1个处理小区，随机排列，每个小区栽植20株，3次重复，统一农事操作，每株选留1个健壮果实。成熟后每个小区挑选3个具代表性的金瓜作为加工性状调查。重点调查单果质量、果形指数、瓜皮色泽、果肉厚度、瓜丝粗度、成丝率、瓜丝色泽、脆度等8个金瓜加工性状指标。

1.3统计方法与数据处理

数据处理采用SAS9.1数据处理系统软件，根据金瓜加工性状间相关系数计算特征根、特征向量，分析主成分因子，采用CLUSTER过程对金瓜加工性状数据集进行系统聚类。

2结果与分析

2.1金瓜加工性状相关性分析

对53份金瓜种质资源加工性状调查结果(表1)表明，金瓜的脆度与单果质量、成丝率与单果质量之间呈负相关，其余各加工性状之间均呈正相关，其中瓜皮色泽与瓜丝色泽具有非常高度的相关性，成丝率与果形指数、瓜丝粗度与单果质量之间都具有高度相关，果肉厚度与单果质量、果肉厚度与瓜丝粗度、瓜皮色泽与果肉厚度、成丝率与脆度之间都具有中等相关，详见表2。

2.2金瓜加工性状主成分分析

由表3可知，在8个特征根中，前4个的累积贡献率已达到85.59％，说明8个加工性状的绝大部分相关信息可由前4个主成分来概括。选取特征值大于0.7的前4个主成分的特征根及特征向量列于表3。

在第1主成分的特征向量中，瓜丝色泽值最大，其次是瓜皮色泽、果肉厚度，说明瓜丝色泽对第1主成分的贡献最大，其次是果肉厚度，因此把第1主成分称为瓜丝色泽因子。第1主成分值增大，可以使瓜丝色泽、瓜皮色泽变深，单果质量、果肉厚度增加。果形指数增大，瓜丝增粗，成丝率、脆度增加。

在第2主成分的特征向量中，单果质量值最大，其次为瓜丝粗度、成丝率(为较大负值)，表明单果质量对第2主成分的贡献最大，故把第2主成分称为单果质量因子。第2主成分值增大，可以使单果质量增加，瓜丝增粗，果肉增厚，果形指数、成丝率降低，脆度降低，瓜丝色泽、瓜皮色泽稍微变淡。

在第3主成分中。以瓜皮色泽贡献最大(为较大负值)，其次为果形指数、成丝率、瓜丝色泽(为负值)，故把第3主成分称为瓜皮色泽因子。第3主成分值增大时，可使瓜皮色泽变淡，果形指数增大，瓜丝色泽变淡，成丝率增大，瓜丝增粗，果肉增厚，单果质量和脆度变化不大。

在第4主成分中，以脆度贡献最大，其次为果形指数(为负值)，因此把第4主成分称为脆度因子。第4主成分值增大时，脆度增加，果形指数变小，瓜，丝增粗，瓜皮色泽、瓜丝色泽变淡，单果质量、果肉厚度变化不明显。

2.3聚类分析

根据金瓜加工性状及与加工性状相关性的农艺性状，如单果质量、果形指数、成丝率、瓜丝粗度、色泽、脆度等指标进行测定，将53份种质资源考查数据进行聚类分析。结果表明：在欧氏距离0.1处，53份资源被分成3大类群。第1类包括33份材料(1，39，4，14，26，12，27，2，36，40，17，42，6，16，34，29，22，23，41，43，37，4J4，3，7，21，32，13，28，38，35，50，33，49号)，这1组各项性状表现较为均衡，综合性状中等。第2类包括6份材料(5，52，25，18，48，53号)，其特点是各种加工性状都较好，综合性状良好，特别是5、25、52、48号种质资源成丝率、脆度、色泽等加工性状表现较好，可作为加工型品种选育核心优质种质资源。第3类包括14份材料(8，10，31，9，24，30，45，11，46，47，5l，15，19，20号)，这1组的特点是加工性状数值较低，综合性状一般。详见图1。

3讨论

金瓜的果肉层是由圆形或多面形的瓜丝镶嵌排列环绕而成，每缕瓜丝是由中央维管束及周围3.5层薄壁细胞组成，薄壁细胞高度液泡化，瓜丝间有较狭小的细胞将瓜丝分隔，通常用蒸煮、冷冻、盐渍3种方法将瓜丝分离。金瓜品质主要由果实外观和瓜丝性状两个方面决定。果实外观主要是果形、单果质量和瓜皮颜色。果形为圆筒形至椭圆形，单果质量在2kg以上，瓜皮颜色为黄白、浅黄、橙黄、黄、金黄色。瓜丝性状主要包括成丝率、果肉厚度、瓜丝色泽、脆度和瓜丝粗度。金瓜丝以凉拌食用为主，因此瓜丝的颜色、脆度、粗细是决定瓜丝品质的重要因子。成丝率、果肉厚度、单果质量是决定金瓜丝加工业市场化应用的重要因子。本文仅对各种加工性状进行了统一分析，针对决定应用前景、瓜丝品质的系统性分析有待于进一步研究。

4结论

金瓜丝色泽与瓜皮色泽具有很高的相关性，成丝率与果形指数、瓜丝粗度与单果质量之间都具有高度相关，这可对选育金黄瓜丝、高产、高成丝率等金瓜新品种提供借鉴。包括5和53号在内的6份种质资源，其特点是各种加工性状都较好，综合性状良好，成丝率、脆度、色泽等加工性状表现较好，可作为加工型品种选育的核心优质种质资源。