不同品种蓝莓果实品质指标比较和综合评价

王学瑛,高智翔，王子迎,吴林生，胡礼鹏,徐德聪

(1.安徽皖南烟叶有限责任公司，安徽 宣城 242000；2. 合肥师范学院 生命科学学院，安徽 合肥 230601)

蓝莓果实中含有丰富的营养成分和多种活性物质，如花青素、酚类及黄酮类物质，这些物质可以优化视力、延缓衰老、预防癌症、减少心脑血管疾病、改善肝功能损伤等作用[1-2]。在我国，蓝莓已有30多年的研究与种植历史，由于种植规模不断扩大，导致引种和种植存在很大盲目性，如引种品种混乱，导致栽培失败或效益低下。

皖南地区气候为北亚热带至暖温带过渡气候类型。该地区具有适宜种植来自南方或北方蓝莓品种的独特优势。然而，可选择的品种越多，品种筛选难度就越大。以安徽宣城地区为例，近年来引种了巴尔德温、梯夫蓝、灿烂、蓝丰、夏普蓝和奥尼尔等蓝莓品种，品种间在生长适应性、产量、果实外形和大小方面均存在差异，如何判断哪些品种更具有栽培价值，可以获得更高的效益，果实品质指标可以作为重要判断依据之一。因为无论是野生品种还是栽培品种，蓝莓品种间果实品质指标存在较大差异[3-5]，且品种间果实品质差异也与其生长发育条件有着密切关系[6-7]。基于此，我国学者依据蓝莓果实品质特性已进行了部分地区蓝莓优良品种引种的筛选工作。如韦吉梅等[8]对麻江县引种的19个蓝莓品种进行筛选，针对其果实品质指标，综合评价得出：园蓝、森吐里昂、巴尔德温、梯夫蓝、灿烂、杰兔、顶峰和S13这8个品种优于其他品种；韩斯等[9]通过对山东省14个主栽蓝莓品种果实部分品质指标测定和综合评价提出L5、蓝塔2、H34、埃利奥特1、布尔吉塔、蓝丰和蓝塔1这7个品种为当地适宜栽培的优良品种；刘丙花等[10 ]通过综合评价山东省引种的22个品种蓝莓果实品质发现夏普蓝、奥尼尔、蓝鸟、北陆、泽西、大粒蓝金、翰伯特、路宝、塞拉和双迪等十个品种综合品质较高。因此，筛选出适合当地自然条件且品质好的蓝莓品种，可以为果农及加工企业提供指导，也可以促进蓝莓产业健康发展。

本研究以安徽省宣城市杨柳镇引种的“灿烂”“蓝丰”和“巴尔德温”3个产量较高的蓝莓品种为研究对象，测定其果实品质指标，利用主成分分析法建立综合评价体系，比较得分和排名，试图寻找适合当地种植的最佳品种。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为安徽省宣城市杨柳镇引种的3个蓝莓品种，各品种果实均采自宣城明美蓝莓科技有限公司的种植基地。每个品种均选择15棵样株，在每棵样株上随机采摘完全成熟(果实表皮全部蓝色)且无病、虫、伤害的果实，混合15棵样株的果实作为一个品种的材料(每个品种果实总质量为1 kg)，采摘后立即放于装有冰袋的保温箱并标号，带回实验室进行指标测定。

1.2 方法

1.2.1 横纵径及果形指数的测定

利用游标卡尺测定蓝莓果实的横、纵径，每组随机选取10颗果实，每个品种共测定30颗。果形指数按照公式计算：果形指数=纵径/横径。

1.2.2 可溶性总糖含量的测定

沸水浴提取，采用蒽酮比色法[11]测定，每个样做3次重复，以下同。

1.2.3 可溶性蛋白含量的测定

用蒸馏水室温下提取，用考马斯亮蓝法[12]测定。

1.2.4 维生素C含量的测定

30℃水浴提取，采用2,4-二硝基苯肼比色法测定维生素C含量[5]。

1.2.5 花青素含量的测定

pH为3的酒精溶液提取,采用pH示差法[13]进行测定。

1.2.6 总多酚含量的测定

称取5g 左右的蓝莓，加入70%的乙醇溶液研磨成匀浆，80℃水浴回流提取2 h，离心，取上清液转入50 mL的容量瓶中。渣子再次回流提取2次，合并所有上清液，定容至刻度，制成样液，福林酚法测定蓝莓中总多酚含量[5,13]。

1.2.7 总黄酮含量的测定

称取5 g左右的蓝莓，加入70%的乙醇溶液研磨成匀浆， 90℃水浴回流提取2 h，然后离心，取上清液转入50 mL的容量瓶中。渣子再次加入回流提取2次，合并所有上清液，定容至刻度，制成样液，以芦丁为标准品的比色法测定总黄酮含量[14]。

1.3 数据统计与分析

采用SSPS 19.0和Excel 2010进行统计分析，数据以平均值±标准差表示，进行多重比较(LSD)和主成分及相关分析。

2 结果和分析

2.1 不同品种蓝莓果实大小及果形指数比较

不同品种蓝莓果实平均纵、横径和果形指数测定结果如图1(a和b)所示。3个品种蓝莓果实平均纵径均无显著差异(p>0.05)，巴尔德温、蓝丰和灿烂果实平均纵径分别为1.29 cm、1.20 cm和 1.24cm。但巴尔德温果实平均横径显著大于蓝丰(p<0.05)，巴尔德温果实平均横径最大(1.46 cm)，蓝丰和灿烂果实平均横径分别为1.31 cm和1.34 cm。果实纵、横径大小顺序均表现为巴尔德温>灿烂>蓝丰。3个品种蓝莓果实果形指数均无显著差异(p>0.05)，且在0.89～0.93之间，由此可见，这3个品种蓝莓果实形状为圆形或近圆形。

图1 3个品种蓝莓果实纵、横径和果形指数大小比较注:BD表示巴尔德温，LF表示蓝丰，BT表示灿烂，同一指标字母不同表示两组数据间有显著差异(p<0.05)，以下同

2.2 不同品种蓝莓果实品质指标比较

不同品种蓝莓果实各项品质指标测定结果见图2(a,b,c,c,e,f)，各项指标在不同品种间均存在不同程度的差异。其中，灿烂和巴尔德温果实可溶性总糖含量均显著高于蓝丰(p<0.05)(图2a)，蓝丰果实可溶性总糖含量最低，仅为72.84 mg·g-1，灿烂和巴尔德温之间无显著差异(p>0.05)；不同品种蓝莓果实可溶性蛋白含量表现为巴尔德温的含量最低(图2b)，仅为0.36 mg·g-1，且与蓝丰和灿烂均有显著差异(p<0.05)，蓝丰与灿烂果实可溶性蛋白含量分别为0.52 mg·g-1和0.53 mg·g-1，二者之间几乎无差异；巴尔德温果实维生素C(图2c)和花青素含量(图2d)均最高，分别为0.86 mg·g-1和2.09 mg·g-1，且均显著高于蓝丰和灿烂(p<0.05)，蓝丰和灿烂果实维生素C含量分别为0.75 mg·g-1和0.77 mg·g-1，蓝丰和灿烂果实花青素含量分别为1.61 mg·g-1和1.64 mg·g-1，这两个指标在蓝丰和灿烂之间均无显著差异(p>0.05)；果实总多酚(图2e)和总黄酮(图2f)含量在3个不同品种蓝莓间均存在显著差异(p<0.05)，果实总酚和总黄酮含量分别表现为巴尔德温>灿烂>蓝丰和巴尔德温>蓝丰>灿烂，均是巴尔德温含量最高，其多总酚和总黄酮含量分别为5.20 mg·g-1和10.15 mg·g-1。

图2 3个品种蓝莓果实不同品质指标比较

2.3 蓝莓果实品质评价指标的选择及主成分分析

根据表1得出，在这3个品种蓝莓果实中总糖、可溶性蛋白、花青素和总黄酮变异系数较大，分别为13.44%、21.28%、15.17%和17.42%，以上4个指标在不同品种蓝莓果实中差异明显，维生素C和总多酚含量的变异系数均小于10%，这2个指标在不同品种蓝莓果实中比较稳定，含量相差较小。

表1 不同品种蓝莓果实品质指标描述性统计

运用SPSS19.0将测得的蓝莓果实品质指标数据进行标准化处理，然后对数据进行主成分分析，得出表2、表3、表4和表5。由表2可知，蓝莓果实总糖含量和总多酚含量呈极显著正相关；可溶性蛋白含量和维生素C、花青素和总黄酮含量均呈极显著负相关；维生素C含量和花青素含量呈极显著正相关，和总多酚含量、总黄酮含量呈显著正相关；花青素含量和总多酚含量、总黄酮含量均呈显著正相关。由此可见，蓝莓果实品质指标之间有一定的重叠，因此对相关品质指标进行简化，可提高蓝莓果实品质评价的准确性。

由表3可知，主成分1的特征值为4.742，主成分2的特征值为1.258，这2个主成分的特征值都大于1。它们的累计方差贡献率达到100%，完全反映了所有指标的信息，因此可选择用这2个综合指标代替测得的6个品质指标来评价蓝莓果实的综合品质。

表2 蓝莓果实品质评价指标相关系数矩阵

表3 相关矩阵的特征值和方差贡献率

表4 主成分载荷矩阵

表5 3个品种蓝莓果实主成分得分和综合得分排名

由表4可知，主成分1主要包含总糖、维生素C、花青素、总多酚和总黄酮这些信息，它的方差贡献率是79.032%。主成分2包含了总糖、可溶性蛋白和总多酚这3个信息，它的方差贡贡献率是20.968%。通过主成分分析后，可以用提取的2个主成分来代替测得的6个品质指标，用它们来评价蓝莓果实的综合品质。载荷量值可以反映每个变量在主成分中的重要程度，通过表4中6个指标在2个主成分中载荷量除以各自主成分特征值的平方根得到6个变量主成分的特征向量，也即因子系数(表5)。利用相应主成分因子得分乘以各自特征值算术平方根，得到各主成分得分。每个品种综合得分是按照每个主成分方差贡献率在2个主成分累计方差贡献率的占比乘以各自主成分得分之和，计算出综合得分然后排序，结果见表5。

由表5可知，在第1主成分中，巴尔德温的得分最高，排名第一，灿烂得分第2，蓝丰得分最低；在第2个主成分中，灿烂得分最高，排名第一，巴尔德温得分第二，蓝丰得分最低；在这3个品种蓝莓果实中，巴尔德温的综合得分最高，灿烂第二，蓝丰最低。第一主成分得分排名与综合排名完全一致，说明总糖、维生素C、花青素、总多酚和总黄酮在综合评价蓝莓果实品质中起到重要作用。综合得分高，则蓝莓果实品质好，巴尔德温果实得分最高，说明巴尔德温果实的品质在该地区表现最优，蓝丰得分最低，说明其在该地区果实品质相对较差。

3 讨论

蓝莓引种栽培效益的高低主要取决于果实品质，可溶性总糖、维生素C、花青素、可溶性蛋白、总多酚和总黄酮含量常常作为果实品质评价的重要指标[15-17]，不同品种蓝莓果实之间各指标存在不同程度的差异[17-19]，为蓝莓引种和优良品种筛选提供了依据。本研究的3个蓝莓品种可溶性总糖、可溶性蛋白、花青素和总黄酮含量均存在较大差异，这与Sun等[5]关于蓝莓不同品种间总糖、蛋白和花青素含量存在显著差异相一致；Kim等[17]研究发现不同品种蓝莓果实总花青素和总多酚含量最大差异分别相差达4倍和3倍， 均比本研究差异明显，这可能是立地条件和品种自身差异导致的。因为生长环境条件可以影响蓝莓花青素的合成[20]，总多酚含量差异也受到各种生物和非生物因子的影响[3-4,21]。Gündüz等[18]系统研究了北高、南高和兔眼三大系列蓝莓在不同生长地点和不同年限的果实品质，发现果实品质没有按照种植年限出现明显变化趋势，但单个品种的所有性状差异显著。本研究涉及的3个品种分别属南高和兔眼二个系列，各个指标差异也是表现在单个品种间。

较多研究发现不同品种蓝莓果实品质指标之间往往存在不同程度的相关关系[5]，不同系列间、不同品种间的大部分品质性状都有相当大的重叠[18]。本研究中蓝莓果实总糖含量和总多酚含量呈极显著正相关；维生素C含量和花青素含量呈极显著正相关，和总多酚含量、总黄酮含量呈显著正相关；花青素含量和总多酚含量、总黄酮含量均呈显著正相关；而可溶性蛋白含量和维生素C、花青素和总黄酮含量均呈极显著负相关。这与Sun等[5]关于Vc可促进蓝莓果实总酚和花青素的积累，其中总酚与花青素含量呈正相关，品种间总糖和蛋白之间差异也会影响总酚和花青素的含量，而且总糖与总酚和花青素的含量呈正相关，但蛋白与总酚和花青素的含量呈负相关的结论相类似。此外，从单个指标来看，本研究的北高丛系列(蓝丰)与兔眼系列(巴尔德温和灿烂)品质性状之间同样存在相当大的重叠，这与Gündüz等[18]关于高丛与兔眼系列蓝莓果实品质性状研究结果一致，为不同系列之间品质杂交提供了品质保障。

正因为品种间在品质指标上有重叠，因此对相关品质指标进行简化，可以提高蓝莓果实品质综合评价的准确性。其中主成分分析法，在分析过程中考虑到多样品多指标的品质分析，其目的是综合、简化评价指标，计算综合得分，对不同品种果实品质进行量化，能更全面客观的评价果实的品质[10]。

4 结论

本研究通过主成分分析法分析蓝莓果实中的6个品质指标，得出3个品种蓝莓的综合得分和总排名，结果表明巴尔德温果实品质最好，灿烂果实其次，排名最后的是蓝丰果实。因此，安徽宣城地区蓝莓引种栽培可首先考虑巴尔德温这个品种。此外，从本研究还可看出，与巴尔德温同系列的灿烂与巴尔德温得分差值要明显小于蓝丰与巴尔德温的差值，兔眼系列是否比北高系列更适合当地种植值得进一步探讨。