中亚地区引进的几种毛樱桃生长规律及果实品质的评价
2017-12-14米热古丽亚森周斌古丽尼沙热合曼侯予红刘红波布早拉木吐尔逊
米热古丽·亚森,周斌,古丽尼沙·热合曼,侯予红,刘红波,布早拉木·吐尔逊
(新疆林业科学院,乌鲁木齐 830063)
中亚地区引进的几种毛樱桃生长规律及果实品质的评价
米热古丽·亚森,周斌,古丽尼沙·热合曼,侯予红,刘红波,布早拉木·吐尔逊
(新疆林业科学院,乌鲁木齐 830063)
以中亚地区引进的21种毛樱桃和中国毛樱桃为试材,探讨品种间生长规律、外部特征及内在品质的差异显著性,并对品质进行综合评价,旨在为毛樱桃引种栽培提供参考。结果表明:(1)22份参试毛樱桃品种生长规律观察结果表明,中亚地区引进的毛樱桃YT-21的成熟期是最早为6月5日,而YT-4、YT-5的成熟期最晚为6月25日。(2)22份参试毛樱桃品种研究结果得到,11个品质指标在品种间存在不同程度的变异,其变异系数范围为0.101%~0.388%。(3)11个品质指标相关性分析结果得到,各果实品质指标间具有一定的相关性。单果重与可食部分、纵径、横径呈极显著正相关。可食部分与纵径和横径呈极显著正相关;与维生素C呈及显著负相关。纵径与横径呈极显著正相关,与可溶性固形物、维生素C呈显著负相关。横径与可溶性固形物和维生素C呈极显著负相关;与可溶性糖呈显著负相关。果柄与总酸呈显著正相关。可溶性固形物与维生素C呈显著正相关。可溶性糖与维生素C呈极显著正相关。(4)通过主成分分析,将11个品质指标筛选出5个主成分,其累计贡献率达到87.507%。以主成分综合模型F=0.481F1+0.168F2+0.123F3+0.120F4+0.108F5对参试毛樱桃品种的品质进行综合评价和排序。各品种综合得分为-1.609~1.936,YT-14(中亚毛樱桃)综合得分最高,为1.936,YT-19(中亚毛樱桃)的最低,为-1.609。
毛樱桃; 生长规律;果实品质; 主成分分析
毛樱桃(PrunustomentosaThunb)俗称山樱桃、野樱桃,属蔷薇科樱桃属野生或半野生植物,资源分布较广,其富含多种维生素、花青素、矿物质元素、多糖及氨基酸等营养活性成分[1],广泛分布于我国的华北、西北及东北各地[2]。同时还具有一定的药用价值,如抗氧化、抗炎、抗冻伤等作用。毛樱桃为落叶灌木,高1.5~3m,核果球形,直径约1cm,有深红、大红色和发黄3种,以深红色者较为常见。果实有短柔毛,花期4月,果期6~7。该植物抗逆性强,易于繁殖,不仅是果树育苗的良好砧木,同时也是果汁、果酒等产品加工的良好原料[1]。毛樱桃资源虽然分布较广,但主要是作为果树育种的砧木使用,新疆关于毛樱桃果实营养成分分析的研究未见报导。为综合开发和充分利用这一野生植物资源,我们对其鲜果的营养成分进行了分析研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试样品以不同毛樱桃品种成熟鲜果为试材,供试样品均于2016年6~7月采于乌鲁木齐新疆林业科学院树木园内。果园土壤类型为壤土,引进树龄均为2a生,树形为自然开心形。供试样品取材以单株为试验单元,3次重复,每株随机取样50个果。所有果实于采收当天运回实验室,剔除残、病、次果后测定外部特征,摘除果柄后测定内在品质。
1.1.2 仪器与设备电子天平)FA1104N型(、精品游标卡尺)杭泰型(、糖度仪)日本生产的ATAGO型(、紫外可见分光光度计(UV-2600)(北京市永光明医疗仪器有限公司)、D2KW-D-2型北京恒温电热水浴锅、榨汁机(荣事达R2-228C)、恒温烘箱(DHG-9075A)、722N可见分光光度计(INESA)、Sartorius 型PB-10 PH酸度计、碱式滴定管等。
1.2 方法
1.2.1 生长规律的调查。参考《樱桃种质资源描述规范和数据标准》的方法,在毛樱桃不同发育期观察每株。初花期是指全树5%的花完全开放的时间;盛花期指全树25%的花完全开放的时间;末花期是指全树75%的花瓣变色,开始落瓣的时间。果实成熟期指5%的果实开始着红色的时期。果实生育期指盛花期到果实成熟期的天数。
1.2.2 果实外部特征的测定于果实食用成熟期,在树冠外围中部生长健壮的花束状果枝上随机抽取成熟果实50个,用游标卡尺测量各株果实的纵向直径、横向直径和果柄长度;用千分之一电子天平称量各品种的单果重及果核重,可食用率(g)=单果重-果核重量;用糖度仪)日本生产的ATAGO型(直接测定可溶性固形物。
1.2.3 果实内在品质的测定以1.2.2中材料为试材,根据中华人民共和国国家标准,可溶性糖用蒽酮比色法;总酸用pH电位法;维生素c用2,4-二硝基苯肼比色法;花青素用盐酸-甲醇提取比色法;含水量用重量法。
1.3 数据统计
应用Excel 2013和SPSS13.0 软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 毛樱桃生长规律
中亚地区引进的毛樱桃和中国毛樱桃始花期在4月上旬,盛花期在4月上中旬,末花期在4中下旬,参试的22个毛樱桃品种在花期上没有差异,但果实成熟期有一定的差异,其中YT-21的成熟期是最早6月5日开始成熟,果实发育期52~62d;YT-3、YT-18、YT-13次之,6月9日开始成熟, 52~66d、55~63d、52~64d;YT-1、YT-8、YT-11、YT-14、YT-16、YT-17的成熟期是第三,6月12~14日开始成熟,果实发育期分别为61~66d、60~63d、59~63d、61~65d、58~60d、60~61d;YT-2、YT-6、YT-7、YT-9、YT-10、YT-12、YT-15、YT-19、YT-20的成熟期是第四,6月18~20日开始成熟,发育期分别为68~83d、67~82d、66~82d、67~82d、67~82d、67~83d、67~82d、68~83d、65~82d;YT-4、YT-5的成熟期最晚6月25日开始成熟,发育期分别为72~84d、72~85d。参试品种的花期差异不明显,而发育期的差异较大。
表1 参试毛樱桃生长规律(月.日)
2.2 参试毛樱桃的外部特征
果实的外观品质是影响果实直观评价的重要因素之一。果实的外观有色泽、果实大小、果形指数等;果实的色泽包括绿色、黄色和红色等;果实大小一般以平均单果重来表示。对果实外观品质研究较多,主要有梨[3]、葡萄[4]、苹果[5]、核桃[6]等果实外观品质的研究。
本试验测定的樱桃果实外观品质指标有单果重、可食部分、纵经、横经、果柄(表2)。毛樱桃果实外观指标在22份引进品种和中国品种间差异性不大。单果重、可食部分、纵经、横经、果柄的变异系数分别为0.225%、0.238%、0.103%、0.117%和0.200%,说明单果重、可食部分、纵经、横经、果柄等指标在不同品种间表现出的差异性不大。
表2 毛樱桃果实外观品质指标分布
2.3 参试毛樱桃果实的内在品质
果实内在品质指标主要有可溶性固形物含量、可溶性糖含量、总酸含量、维生素C含量、花青素含量、含水量等。可溶性固形物(SSC)是一个组分比较复杂的评价水果内部品质的主要指标,很大程度上影响着水果的口感[7]。可溶性糖是果实品质和风味物质的主要成分,其种类与含量对果实风味和品质具有重要影响,其含量的高低是决定果实品质的重要因子[8]。果实中的酸度指的是溶于水的一些有机酸和无机酸。含酸量用酸度来表示,酸度又可分为有效酸度、总酸度和挥发酸。总酸度是指果实中所有酸性物质的总量,包括已离解和未离解酸的浓度[9]。维生素C是果蔬品质指标之一,一般果蔬中维生素C的含量均较高,不同的果蔬品种以及同一品种在不同栽培条件或不同成熟度等情况下,其维生素C的含量都有所不同[10]。花青素是构成植物颜色的主要水溶性色素之一[11]。水分是影响园艺产品品质和风味的主要因素[12]。目前果实的品质是人们关注的重点,并对果实内在品质的研究较多。沙守峰等[13]对5个梨品种果实进行不同类型的套袋处理,研究了套袋对果实内在品质的影响,为进一步提高梨内在品质,为优质梨生产提供参考。陈卫平[14]对5个大棚草莓栽培品种进行了果实外观品质和果实营养成分分析研究,为草莓生产上选择栽培品种提供相应的理论基础。
表3 毛樱桃果实内在品质指标分布
本试验测定的毛樱桃品种果实内在品质指标有可溶性固形物、可溶性糖、总酸度、维生素C、花青素、含水量等(表3)。毛樱桃果实内部品质在 22份毛樱桃引进品种和中国品种间差异性不大。可溶性固形物、可溶性糖、总酸度、维生素C、花青素、含水量的变异系数分别为0.182%、0.254%、0.251%、0.388%、0.241%和0.101%,说明可溶性固形物、可溶性糖、总酸度、维生素C、花青素、含水量等指标在不同品种间表现出的差异性不大。
3 毛樱桃不同品质指标相关性分析
由表4相关性分析可知,这11个果实品质指标间有一定的相关性。单果重与可食部分、纵径、横径呈极显著正相关。可食部分与纵径和横径呈极显著正相关;与维生素C呈及显著负相关。纵径与横径呈极显著正相关,与可溶性固形物、维生素C呈显著负相关。横径与可溶性固形物和维生素C呈极显著负相关;与可溶性糖呈显著负相关。果柄与总酸呈显著正相关。可溶性固形物与维生素C呈显著正相关。可溶性糖与维生素C呈极显著正相关。
表4 不同毛樱桃品种品质指标间相关分析
注:**p<0.01;*p<0.05
4 不同毛樱桃果实品质的综合评价
4.1 品质指标主成分分析
由表5可以看出,特征值λ>1的前5个主成分的累计方差贡献率达到87.507%,说明前5个主成分能够代表原11个品质指标的大部分信息。因此,可将不同毛樱桃品种的11个品质指标综合成5主成分。
表5 各主因子的特征值、方差贡献率和累计方差贡献率
由各品质指标在5个主成分中的载荷可知(表6),第一主成分主要代表单果重、可食部分、纵径、横径、可溶性固形物、维生素C的信息;第二主成分主要代表果柄和总酸的信息;第三主成分主要代表可溶性糖和花青素的信息;第五主成分主要代表含水量的信息。
表6 主成分在各品质指标上的载荷矩阵
4.2 不同毛樱桃果实品质的综合评价
通过主成分分析,提取出5个主成分(λ>1),将主成分载荷矩阵中的数据用Ai=Bi/SQR(λ)公式计算特征向量(Ai),其中Bi为主成分载荷矩阵,λ为特征值;计算得出的特征向量矩阵如表7所示。得到的特征向量和标准化后的数据相乘,然后就可以得出各主成分表达式。根据计算结果,得到各主成分的表达式。其中,F1、F2、F3、F4、F5为5个主成分,ZX1~ZX11为原始数据11个品质指标标准化的数值。
F1=0.424ZX1+0.425ZX2+0.426ZX3+0.459ZX4+0.000ZX5-0.290ZX6-0.234ZX7+0.124ZX8-0.304ZX9-0.017ZX10+0.040ZX11
F2=-0.185ZX1-0.175ZX2+0.000ZX3-0.042X4+0.677ZX5-0.123ZX6-0.255ZX7+0.584ZX8+0.000ZX9+0.145ZX10+0.179ZX11
F3=0.117ZX1+0.109ZX2+0.129ZX3-0.017ZX4+0.204ZX5-0.060ZX6+0.518ZX7+0.098ZX8+0.257ZX9-0.660ZX10+0.365ZX11
F4=-0.243ZX1+0.227ZX2+0.147ZX3+0.016X4-0.019ZX5+0.192ZX6+336ZX7+0.373ZX8+0.525ZX9+0.402ZX10-0.377ZX11
F5=0.114ZX1+0.121ZX2+0.090ZX3+0.019ZX4-0.003ZX5+0.526ZX6-0.016ZX7-0.137ZX8+0.012ZX9+0.381ZX10+0.723ZX11
表7 5个主成分的特征向量
以每个主成分的特征值占所提取主成分总特征值比例作为权重,计算主成分综合模型:F=0.481F1+0.168F2+0.123F3+0.120F4+0.108F5。运用此数学模型对不同毛樱桃果实品质进行综合评价和排序。综合得分越高,该样品的综合品质越好。由表8可以看出,不同毛樱桃的综合得分不同。综合得分排序为YT-14(中亚毛樱桃)>YT-11(中亚毛樱桃)>YT-21(中亚毛樱桃)>YT-16(中亚毛樱桃)>YT-1(中亚毛樱桃)>ck-1(中国毛樱桃)>YT-13(中亚毛樱桃)>YT-3(中亚毛樱桃)>YT-18(中亚毛樱桃)>YT-17(中亚毛樱桃)>YT-7(中亚毛樱桃)>YT-4(中亚毛樱桃)>YT-15(中亚毛樱桃)>YT-5(中亚毛樱桃)>YT-12(中亚毛樱桃)>YT-2(中亚毛樱桃)>YT-20(中亚毛樱桃)>YT-8(中亚毛樱桃)>YT-6(中亚毛樱桃)>YT-10(中亚毛樱桃)>YT-9(中亚毛樱桃)>YT-19(中亚毛樱桃)。
表8 不同毛樱桃果实品质的综合得分和排序
5 讨论
果实的品质是决定果实经济价值的重要因素,但影响果实品质的因素很多,包括内部品质和外部品质等。各因素之间存在密切相关和相对独立性。因此,寻求一种简单、准确评价果实品质的方法,且对于果实各品质指标之间是否有相关性、相关程度的大小是林果业关心的问题之一[15]。前人对野生毛樱桃果实中含有的胡萝卜素、多种维生素、矿物质、微量元素进行了分析,分析表明,多种维生素里维生素C含量是一般水果的2~30倍,Ca、P、Fe等成分含量明显高于其它水果,特别是Ca的含量是一般水果含量的10~80倍[2]。
本研究借鉴前人研究成果,选用22份中亚地区引进毛樱桃和中国毛樱桃品种的果实品质测定指标,通过相关性分析得出了毛樱桃果实性状之间的相对独立性和相关性,通过主成分分析,将11个品质指标筛选出5个主成分,其累计贡献率达到87.507%。以每个主成分的特征值占所提取主成分总特征值比例作为权重,得到主成分综合模型,通过该模型计算出22份毛樱桃品种综合得分,并排序。研究结果显示,11个品质指标在不同品种间都存在一定的相关性;部分品质指标间存在极显著或显著正(负)相关,部分指标间存在一定的相关性但不显著;各品种综合得分为-1.609~1.936,YT-14(中亚毛樱桃)综合得分最高,YT-19(中亚毛樱桃)的最低。但单个主成分而言,有些综合得分值较高品种的单因子得分值较低;还有些综合得分值低或一般的品种,其个别品质非常突出。因此根据不同品种的特点,选择出专一功能强的品种来开发产品或者可利用其优异的性状,作为优良的育种资源采用定向育种方法,对该品种加以改良,获得更为优良的品种,而不会仅仅因为品种的综合满意度低而使种质资源流失。
6 结论
6.1 22份参试毛樱桃品种生长规律观察结果表明,中亚地区引进的毛樱桃YT-21的成熟期是最早6月5日开始成熟,果实发育期52~62d,而YT-4、YT-5的成熟期最晚6月25日开始成熟,发育期分别为72~84d、72~85d。
6.2 22份参试毛樱桃品种研究结果得到,11个品质指标在品种间存在不同程度的变异,其变异系数范围为0.101%~0.388%。
6.3 11个品质指标相关性分析结果得到,各果实品质指标间具有一定的相关性。单果重与可食部分、纵径、横径呈极显著正相关。可食部分与纵径和横径呈极显著正相关;与维生素C呈及显著负相关。纵径与横径呈极显著正相关,与可溶性固形物、维生素C呈显著负相关。横径与可溶性固形物和维生素C呈极显著负相关;与可溶性糖呈显著负相关。果柄与总酸呈显著正相关。可溶性固形物与维生素C呈显著正相关。可溶性糖与维生素C呈极显著正相关。
6.4 通过主成分分析,将11个品质指标筛选出5个主成分,其累计贡献率达到87.507%。以主成分综合模型F=0.481F1+0.168F2+0.123F3+0.120F4+0.108F5对参试毛樱桃品种的品质进行综合评价和排序。各品种综合得分为-1.609~1.936,YT-14(中亚毛樱桃)综合得分最高1.936,YT-19(中亚毛樱桃)的最低-1.609。
6.5 研究结果说明,品质最好的毛樱桃品种YT-14(中亚毛樱桃),而品质最差的毛樱桃品种YT-19。
[1]彭晶.毛樱桃多糖的分离纯化、结构分析及其抗氧化活性研究[D].西安:陕西师范大学,2014:1-65.
[2]高海生,肖月娟,刘秀凤,等.毛樱桃果实营养成分分析研究[J].食品科学2000(4):110-112.
[3]王晓庆,施春晖,骆军,等.不同留果量对翠冠梨果实外观及内在品质的影响[J].上海蔬菜,2012(5):64-65.
[4]唐莎莎,傅力,吴越,等.不同产区无核白葡萄果实外观品质差异及相关性分析[J].新疆农业科学,2012(11):1990-1996.
[5]刘志,伊凯,王冬梅,等.富士苹果果实外观品质性状的遗传[J].果树学报,2004,21(6):505-511.
[6]张琦,程滨,赵瑞芬,等.不同品种核桃外观品质和矿质养分含量的比较研究[J].中国农学通报,2011,27(4):301-305.
[7]欧阳爱国,谢小强,刘燕德.苹果可溶性固形物近红外在线光谱变量优选[J].农业机械学报,2014,45(4):220-225.
[8]张上隆,陈昆松.果实品质形成与调控的分子生理[M].北京:中国农业出版社,2007:1-5.
[9]黄晓钰,刘邻渭.食品化学综合实验[M].北京:中国农业大学出版社,2002:164-169.
[10]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:248-249.
[11]葛翠莲,黄春辉,徐小彪.果实花青素生物合成研究进展[J].园艺学报2012,39(9):1655-1664.
[12]刘明池,小岛孝之,田中宗浩,等.草莓果实含水量对品质的影响[J].华北农学报,2002,17(3):114-117.
[13]沙守峰,李俊才,刘成,等.不同果袋对梨内在品质的影响[J].黑龙江农业科学,2009(5):84-85.
[14]陈卫平.不同草莓品种果实品质的比较研究[J].江西农业学报,2010,22(9):46-48.
[15]侯立群,乔勇进,王露琴,等.金冠苹果果实大小及其品质的相关性研究[J].中国果菜,2004(2):12-13.
GrowthRulesandFruitQualityofSeveralIntroducedPrunustomentosainCentralAsia
Mireguli·yasen,Zhou Bin,Gulinisha·Reheman,Hou Yuhong,Liu Hongbo,Buzaolamu,tuerxun
(Xinjiang academy of forestry,Urumqi 830063)
21 kinds ofPrunustomentosain Central Asia and Chinese cherry were introduced as the test materials,The differences of growth rule,external characteristics and internal quality between varieties were studied,And the quality of the comprehensive evaluation,in order to provide reference for the introduction and cultivation ofPrunustomentosa.(1)The results of the growth law of 22Prunustomentosacultivars showed that the mature period of YT-21 was earliest in June 5th,and the mature period of YT-4,YT-5 was the latest in June 25th.(2)Results of 22 Mao cherry varieties tested were obtained,There were different degrees of variation between the 11 quality indexes,The coefficient of variation ranged from 0.101% to 0.388%.(3)The correlation analysis results of 11 quality indexes were obtained,and there was a certain correlation between the indexes of fruit quality. The weight of single fruit and edible part,vertical and transverse diameter was extremely significant positive correlation. edible part and vertical,transverse diameter was extremely significant positive correlation; The edible part was negatively correlated with vitamin C. vertical diameter and transverse diameter was extremely significant positive correlation,vertical diameter and soluble solids,significant negative correlation. transverse diameter and soluble solids、vitamin C was extremely significant negative correlation; transverse diameter and Soluble sugar was significant negative correlation. Fruit stalk and total acid was significant positive correlation. Soluble solids and vitamin C was significant positive correlation. Soluble sugar and vitamin C was extremely significant positive correlation.(4) Through the principal component analysis,5 principal components were screened out by 11 quality indexes,The cumulative contribution rate reached 87.507%. based on the principal component model F=0.481F1+0.168F2+0.123F3+0.120F4+0.108F5The comprehensive evaluation and ranking of the quality of the testedPrunustomentosavarieties were conducted. the comprehensive score of each variety was-1.609-1.936,YT-14 (Prunustomentosain Central Asia) scored the highest was 1.936,YT-19(Prunustomentosain Central Asia) lowest was -1.609.
Prunustomentosa;Growth rule;Fruit quality; Principal component analysis
2017-07-10
自治区公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(KYGY2016035)
米热古丽·亚森(1979-),女,农业推广硕士,工程师,现主要从事新疆林果业科技推广工作,E-mail:mihrigul0417@163.com。
DOI.∶10.13268/j.cnki.fbsic.2017.06.004
S662.5
A