31 份枣资源19 个性状的多元统计分析

吴硕，贾彦丽，智福军，魏薇

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北 石家庄 050061）

枣是我国第一大干果树种，果实富含维生素C、黄酮、多糖、环磷酸腺苷等功能大分子物质，营养价值高，风味独特，在国内外市场上具有竞争优势和潜力。河北省是枣适生区和主产区，资源类型丰富，涵盖了干制红枣、鲜食枣和加工枣[1]。目前裂果是枣树生产中存在的主要问题之一，因成熟期遇连阴雨导致裂果而造成的减产幅度高达60%以上，甚至绝收[2]，严重制约着枣产业的发展。影响枣裂果的内在因素很多，如品种、解剖结构[3～5]、水分[6，7]以及树体矿质营养[8～14]等。

为选育质优抗裂的枣新品种，需对现有的枣种质资源进行评价与分类。资源评价方法较多，其中应用主成分分析合并具有较高相似性的指标，降低分析维度，能真实地反映品种的综合品质[15]。目前，主成分分析降维统计法已在桑葚[16]、木槿[17]、葡萄[18]、杏[19]、猕猴桃[20]和甜瓜[21]等的资源评价与利用上得到了广泛应用。而枣资源的主成分分析主要应用于鲜食枣的评价上，如，段卞慧等[22]对新疆引种的16 份鲜食枣的12 个果实品质相关性状进行了主成分分析，筛选出5个适合新疆引种的资源；张露荷等[23]利用主成分分析法，对甘肃引种的16 份鲜食枣的树体营养生长状况、产量和果实品质共21 项指标进行综合评价，得到了适合甘肃黄灌区重点推广种植的品种。但干制红枣和加工枣资源的主成分分析较少，且缺乏对河北省地区适生资源的综合评价。因此，以河北省生产上常用的扁核酸、辣椒枣、灵宝大枣和马牙枣等31 个代表性品种（系） 为试材，选择叶片性状、果实特性、质构特性、裂果率等指标，利用Excel 和SPSS 软件进行数据统计、相关性分析和主成分分析，对各枣品种特性进行综合评价，并探求枣树体各性状之间的相关性及其与裂果的关系，旨为枣抗裂品种的选育和改良提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验枣树品种31 个（表1），2019 年8 月中旬开始采样，叶片和果实样品均采自河北省农林科学院石家庄果树研究所枣种质资源圃的5 a 生长势健壮并稳定结果的树体上，其中，叶片选取果实膨大期二次枝上第5～8 片外形无缺损、无虫咬的叶片，果实选取树冠外围外形完好的脆熟期的半红果。每品种采集叶片和果实均10 个，重复3 次。样品采后立即用冰盒带回实验室进行指标测定。

1.2 试验方法

1.2.1 叶片性状 叶长、叶宽、叶柄长、单果重、果实纵径、果实横径均采用常规法测定，重复测定10个，取均值。叶绿素含量测定利用SPAD-502 叶绿素测定仪（日本产） 进行，

1.2.2 果实特性 果实可溶性固形物含量利用PAL-1 手持数显糖度计（日本Atago） 进行，可滴定酸含量测定利用GMK-835N 水果酸度计（浙江托普） 进行，重复测定10 个果，取均值。

1.2.3 质构特性 使用质构仪（北京盈盛恒泰公司产，量程250 N） 进行整果挤压和穿刺试验。其中，挤压测定粘附性、内聚性、挤压硬度、二次挤压硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性，使用P/5 探头（柱），测试速度20 mm/min，形变量10%，最小感知力1 N，回程距离35 mm。穿刺测定果皮硬度和果肉硬度，使用P/2 探头（针），测试速度20 mm/min，测后速度60 mm/min，穿刺距离5 mm，最小感知力1 N，回程距离35 mm。选果实最大横径处测定。每份样品随机取5 个果实，取平均值。

1.2.4 裂果率 选取外形良好、成熟度一致的果实30个，装入网兜后浸没水中。24h 后捞出，统计裂果率。

1.3 数据处理

利用Microsoft Excel 软件进行绘图和数据分析，利用SPSS 软件进行相关性分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 参试枣资源的叶片和果实性状

参试枣资源的叶片和果实性状差异均较大，其中叶片指标的变异系数为9.6%～24.5%，果实指标的变异系数为6.81%～102.5% （表1）。

2.1.1 叶片性状 参试枣资源的叶片长度为4.7～6.6 cm，其中晋赞叶长最大、灵宝大枣叶长最小。有8 份资源叶长≥6.0 cm，占参试资源总数的25.8%；19 份资源叶长为5.0 （含） ～6.0 cm，占参试资源总数的61.3%；4份资源叶长＜5.0 cm，占参试资源总数的12.9%。参试枣资源的叶长平均值为5.6 cm，叶长集中在5～6 cm。

参试枣资源的叶片宽度为2.0～3.4 cm，其中赞优3 叶宽最大、宝葫芦叶宽最小。仅有8 份资源叶宽≥3.0 cm，占资源总数的25.8%。参试枣资源的叶宽平均值为2.7 cm，叶宽集中在2～3 cm。

参试枣资源的叶柄长度为2.7～6.2 mm，其中晋赞叶柄最长、雪枣叶柄最短。有1 份资源叶柄长度＞6.0 mm，占参试资源总数的3.2%；4 份资源叶柄长度为5.0（含）～6.0 mm，占参试资源总数的12.9%；10 份资源叶柄长度为4.0 （含） ～5.0 mm，占参试资源总数的32.3%；13 份资源叶柄长度为3.0 （含） ～4.0 mm，占参试资源总数的41.9%；3 份资源叶柄长度＜3.0 mm，占参试资源总数的9.7%。参试枣资源的叶柄长度平均值为4.1 mm，叶柄长度集中在3～5 mm。

参试枣资源的叶片叶绿素含量（SPAD 值） 为34.1～52.7，其中晋赞SPAD 值最高，叶片呈浓绿色；胎里红SPAD 值最低，叶片呈浅绿色。有1 份资源SPAD 值＞50，占参试资源总数的3.2%；19 份资源SPAD 值为40.0 （含） ～50.0， 占参试资源总数的61.3%；11 份资源SPAD 值＜40.0，占参试资源总数的35.5%。参试枣资源的叶绿素含量平均值为41.6，叶绿素含量集中在40～50。

2.1.2 果实性状 参试枣资源的单果重为8.14～45.56 g，其中雪枣单果重最大、晋矮3 次之，宝葫芦单果重最小。有2 份资源单果重＞40.00 g，占参试资源总数的6.5%；3 份资源单果重为30.00 （含） ～40.00 g，占参试资源总数的9.7%；10 份资源单果重为20.00（含） ～30.00 g，占参试资源总数的32.3%；15 份资源单果重为10.00 （含） ～20.00 g，占参试资源总数的48.4%；1份资源单果重＜10.00 g，占参试资源总数的3.2%。参试枣资源的单果重平均值为21.97 g，单果重集中在10～30 g。

参试枣资源的果实纵径为32.89～49.45 mm，其中金昌一号果实最长、扁核酸果实最短。有6 份资源果实纵径＞45.00 mm，占参试资源总数的19.4%；17 份资源果实纵径为40.00 （含） ～45.00 mm，占参试资源总数的54.8%；7 份资源果实纵径为35.00 （含） ～40.00 mm，占参试资源总数的22.6%；1 份资源果实纵径＜35.00 mm，占参试资源总数的3.2%。参试枣资源的果实纵径平均值为42.02 mm，果实纵径集中在40～45 mm。

胡东升指出，可以从以下几个角度来理解“中国特色社会主义”的内涵。一是在“社会主义”和“中国特色”的辩证统一中认识“中国特色社会主义”。二是在“初级阶段社会主义”与“中国特色社会主义”的比较中认识“中国特色社会主义”。三是在世界历史视野中认识“中国特色社会主义”［9］。

参试枣资源的果实横径为15.36～49.64 mm，其中晋矮3 果实最粗、葫芦长红果实最细。有3 份资源果实横径＞40.00 mm，占参试资源总数的9.7%；18 份资源果实横径为30.00 （含） ～40.00 mm，占参试资源总数的58.1%；9 份资源果实横径为20.00 （含） ～30.00 mm，占参试资源总数的29.0%；1 份资源果实横径＜20 mm，占参试资源总数的3.2%。参试枣资源的果实横径平均值为33.19 mm，果实横径集中在30～36 mm。

参试枣资源的果实纵横径比为0.91～2.37，其中葫芦长红纵横径比最大，果实呈长圆形；雪枣纵横径比最小，果实呈短圆形。有1 份资源果实纵横径比＞2.00，占参试资源总数的3.2%；4 份资源果实果实纵横径比为1.50 （含） ～2.00，占参试资源总数的12.9%；24 份资源果实纵横径比为1.00 （含） ～1.50 mm，占参试资源总数的77.4%；2 份资源果实纵横径比＜1.00，占参试资源总数的6.5%。参试枣资源的果实纵横径比平均值为1.27，果实横径大于纵径的品种只有雪枣和晋矮3，其余品种纵横径比集中在1～1.5。

参试枣资源的果实可溶性固形物含量为20.83%～35.70%，其中圆铃枣含量最高、京39 含量最低。有2份资源果实可溶性固形物含量＞30.00%，占参试资源总数的6.5%；15 份资源果实可溶性固形物含量为25.00% （含） ～30.00%，占参试资源总数的48.4%；14 份资源果实可溶性固形物含量＜25.00%，占参试资源总数的45.2%。参试枣资源的果实可溶性固形物含量平均值为25.60%，果实可溶性固形物含量集中在22%～28%。

参试枣资源的果实可滴定酸含量为0.53%～1.21%，其中赞优3 含量最高、壶瓶枣含量最低。有4份资源果实可滴定酸含量＞1.00%，占参试资源总数的12.9%；10 份资源果实可滴定酸含量为0.80% （含） ～1.00%，占参试资源总数的32.3%；14 份资源果实可滴定酸含量为0.60% （含） ～0.80%，占参试资源总数的77.4%；3 份资源果实可滴定酸含量＜0.60%，占参试资源总数的6.5%。参试枣资源的果实可滴定酸含量平均值为0.80%，果实可滴定酸含量集中在0.6%～0.9%。赞优3、抗病优系、圆铃枣和官滩枣果实可滴定酸含量较高，口感有较为明显的酸味，味道更丰富。

参试枣资源的果实糖酸比为7.0～44.8，其中襄汾圆枣、晋矮和灵宝大枣糖酸比较高，果实甜味比较突出，酸味较淡；金昌一号、抗病优系和赞优酸味浓，甜味淡。有3 份资源果实糖酸比＞40.0，占参试资源总数的9.7%；20 份资源果实糖酸比为30.0 （含） ～40.0，占参试资源总数的64.5%；8 份资源果实糖酸比＜30.0，占参试资源总数的25.8%。参试枣资源的果实糖酸比平均值为32.89，糖酸比集中在28～36。

参试枣资源的裂果率为0～96.1%，其中京39 裂果率最高，极易裂果；抗病优系和葫芦长红未检测到裂果发生。有3 份资源裂果率＞80.0%，占参试资源总数的9.7%；3 份资源裂果率为60.0%～80.0%，占参试资源总数的9.7%；2 份资源裂果率为40.0%～60.0%，占参试资源总数的6.5%；4 份资源裂果率为20.0%～40.0%，占参试资源总数的12.9%；19 份资源裂果率＜20.0%，占参试资源总数的61.3%。参试枣资源的裂果率集中在0～20%。参试资源中，裂果率＞50%的品种共8 个，分别是京39、金昌一号、颖玉、辣椒枣、宝葫芦、马牙、曙光3 号和石枣3 号。

表1 参试枣品种的19 个性状及其变异情况Table 1 19 characters and variation of jujube varieties tested

2.2 参试枣资源的果实质构特性

果实粘附性反映了果实黏牙的口感。参试枣资源的果实粘附性为0.004 3～0.028 2 N，其中晋矮3 粘附性最大，口感较为黏软；曙光3 号粘附性最小，口感更为脆爽。有1 份资源果实粘附性＞0.02 N，占参试资源总数的3.2%；11 份资源果实粘附性为0.01 （含） ～0.02 N，占参试资源总数的35.5%；19 份资源果实粘附性＜0.01 N，占参试资源总数的61.3%。

弹性反映了果实受挤压后恢复原状的能力。参试枣资源的果实弹性为1.60～4.08 mm，其中晋矮3 弹性最大、宝葫芦弹性最小。有1 份资源果实弹性＞4 mm，占参试资源总数的3.2%；2 份资源果实弹性为3～4 mm，占参试资源总数的6.5%；26 份资源果实弹性为2～3mm，占参试资源总数的83.9%；2 份资源果实弹性＜2 mm，占参试资源总数的6.5%。参试资源中，晋矮3、赞晶和灵宝大枣果肉弹性较好，不易挤压损坏，但也说明其果实口感不酥脆，适合制干；雪枣和宝葫芦弹性最小，果实易挤压变形，质地较脆，鲜食口感较好。

胶黏性反映了果肉细胞间结合力的大小。参试枣资源的果实胶黏性为26.82～100.05 N，其中晋矮3 胶黏性最大、宝葫芦胶黏性最小。有1 份资源果实胶黏性＞100 N，占参试资源总数的3.2%；6 份资源果实胶黏性为80～100 N，占参试资源总数的19.4%；17 份资源果实胶黏性为60～80 N，占参试资源总数的54.8%；5 份资源果实胶黏性为40～60 N，占参试资源总数的16.1%；2 份资源果实胶黏性＜40 N，占参试资源总数的6.5%。参试资源中，晋矮3、赞晶、灵宝大枣和曙光4 号胶黏性较大，果实黏性大，口感绵密；宝葫芦胶黏性极低，果实质地较为脆爽。

咀嚼性反映了果实吞咽前破碎所需的能量，数值越大，果实越耐嚼。参试枣资源的果实咀嚼性为52.69～415.22 mJ，其中晋矮3 咀嚼性最大、宝葫芦咀嚼性最小。有1 份资源果实咀嚼性＞400 mJ，占参试资源总数的3.2%；1 份资源果实咀嚼性为300～400 mJ，占参试资源总数的3.2%；7 份资源果实咀嚼性为200～300 mJ，占参试资源总数的22.6%；20 份资源果实咀嚼性为100～200 mJ，占参试资源总数的64.5%；2 份资源果实咀嚼性＜100 mJ，占参试资源总数的6.5%。参试资源中，晋矮3、赞晶、灵宝大枣和曙光4 号咀嚼性较大，即其果实个大、肉厚，耐咀嚼；宝葫芦咀嚼性极低，果实个小、酥脆，易咀嚼。

穿刺果皮硬度为2 mm 质构仪探针穿刺时测定的果皮硬度。参试枣资源的果皮硬度为6.18～13.44 N，其中襄汾圆枣果皮硬度最大、官滩枣果皮硬度最小。有5份资源果皮硬度＞12 N， 占参试资源总数的16.1%；12 份资源果皮硬度为10～12 N，占参试资源总数的38.7%；11 份资源果皮硬度为8～10 N，占参试资源总数的35.5%；3 份资源果皮硬度＜8 N，占参试资源总数的9.7%。参试资源中，襄汾圆枣、赞优3、灵宝大枣和晋赞果皮硬度较高，表明其果皮较厚或果皮韧性较强；官滩枣果皮硬度明显低于其他品种，表明其果皮较薄且较为脆，果皮容易破裂。

穿刺果肉硬度为2 mm 质构仪探针穿刺时测定的果肉硬度。参试枣资源的果肉硬度为3.02～7.79 N，其中襄汾圆枣果肉硬度最大、抗病优系次之，宝葫芦果肉硬度最小、京39 次之。有2份资源果肉硬度＞7 N，占参试资源总数的6.5%；9 份资源果肉硬度为6～7 N，占参试资源总数的29.0%；12 份资源果肉硬度为5～6 N，占参试资源总数的38.7%；3 份资源果肉硬度为4～5 N，占参试资源总数的9.7%；5 份资源果肉硬度＜4 N，占参试资源总数的16.1%。参试资源中，襄汾圆枣和抗病优系的果肉硬度较大，即肉质紧实；京39 和宝葫芦果肉硬度较低，肉质较为松软。

2.3 枣性状间的相关分析与偏相关系数

将31 份枣品种（系） 的19 个性状进行相关性分析，结果（表2） 显示，叶片长度与叶片宽度呈显著正相关，与叶柄长度呈极显著正相关，与果实纵径呈显著正相关；叶片宽度与果实的粘附性、挤压硬度和胶黏性呈显著正相关；叶柄长度与裂果率呈显著正相关；单果重、果实纵径、果实横径、粘附性、挤压硬度、二次挤压硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性之间呈极显著正相关；果实纵径、果实的可溶性固形物含量和可滴定酸含量之间呈显著负相关；此外，果实的胶黏性与穿刺时的果皮硬度呈显著正相关，而穿刺果皮硬度与穿刺果肉硬度呈显著正相关。综上分析表明，叶片越宽，果实越绵密黏软；而叶柄越长的枣果实抗裂性较差，而且果实纵径更大，即果实呈现椭圆或长圆形；纵径越大的枣果，可溶性固形物和可滴定酸含量更高，口感更丰富；单果重的枣果个大，果实更为绵密、硬度大、有弹性、耐咀嚼；同时发现，果皮硬度越高的果实，果肉硬度也高。

2.4 枣性状间的因子分析与主成分分析

利用SPSS 软件对31 份样品的19 个性状进行主成分分析。通过因子分析（以特征值＞1），可以确定主成分为5 个，方差贡献率依次为35.020%、14.397%、9.788%、 8.978% 和5.890%， 累积方差贡献率为74.073% （表3）。5 个主成分反映了原始指标的绝大部分信息值，有较强的信息代表性。

第1 主成分主要包括单果重、果实横径、粘附性、挤压硬度、二次挤压硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性，这8 个指标主要反映枣果实质地信息，将其归为“枣果质地因子”；第2 主成分为叶柄长度、果实纵径和裂果率，且这3 个指标呈现出较强的负相关，将其归为 “短果耐裂因子”；第3 主成分为叶绿素含量和果皮硬度2 个指标，可归为 “绿叶硬皮因子”；第4 主成分为叶长、叶宽、可溶性固形物含量和可滴定酸含量4 个指标，可归为 “叶型和糖酸因子”；第5主成分仅包含果肉硬度1 个指标，可归为 “果肉硬度因子”。

表2 枣各性状之间的相关系数Table 2 Correlation coefficient among characters of jujube

3 结论与讨论

从叶片特征看，参试枣资源的叶长集中在5～6 cm，叶宽集中在2～3 cm，且叶长均大于叶宽，其中辣椒枣的叶片长宽比（2.8） 最大，叶片呈细长形；唐星叶片长宽比（1.46） 最小，叶片近心型。叶柄长度多为3～5 mm，叶绿素含量集中在40～50，其中晋赞的叶柄长度和叶绿含量均明显高于其他品种。

从果实特征看，参试枣资源的单果重集中在10～30 g，多数品种纵径为40～45 mm、横径为30～36 mm，其中晋矮3、赞晶和金昌一号的果个和单果重明显大于其他品种，为大果型；宝葫芦和葫芦长红为小果型。果实可溶性固形物含量多为22%～28%，可滴定酸含量为0.6%～0.9%，其中圆铃枣和赞优3 的可溶性固形物和可滴定酸含量均明显较高，口感较为丰富。糖酸比集中在28～36，其中襄汾圆枣、晋矮2 和灵宝大枣的果实糖酸比超过40，明显高于其他品种，甜味较为突出。

表3 各性状主成分的特征向量和贡献率Table 3 Vector and contribution rate of principal components of each character

质构仪检测特征中，晋矮3、赞晶、灵宝大枣、曙光4 号和石枣3 号5 个品种的粘附性、内聚性、弹性、胶黏性和咀嚼性明显较高，表现出果肉质密、黏性大、耐咀嚼；宝葫芦、葫芦长红和晋矮2 的各个数值明显较低，表现为果肉较为酥脆。

各性状之间的相关性分析结果显示，叶片越宽，果实越绵密黏软；而叶柄越长的枣果，抗裂性较差，且果实多呈现椭圆或长圆形；纵径大的枣果，可溶性固形物和可滴定酸含量更高，口感更丰富；单果重的枣果个大，果实更为绵密、硬度大、有弹性、耐咀嚼；果皮硬度越高的果实，果肉硬度也高。

对31 份试材的19 个性状进行主成分分析，可分为5 个主成分，共反映了原始性状约75%的信息。其中，第1 主成分包含8 个指标，主要反映果实质地信息，可归为 “枣果质地因子”；第2 主成分包含呈负相关性的3 个指标，可归为“短果耐裂因子”；第3 主成分包含2 个指标，可归为 “绿叶硬皮因子”；第4 主成分包含4 个指标，可归为 “叶型和糖酸因子”；第5 主成分仅包含果肉硬度1个指标，可归为 “果肉硬度因子”。