油梨果实品质的差异分析与评价

罗立娜, 韩树全*, 王代谷, 李茂富, 马蔚红, 张正学, 刘小翠

(1.贵州省农业科学院亚热带作物研究所, 贵州 兴义 562400; 2.海南大学热带农林学院, 海口 570228; 3.中国热带农业科学院海口实验站, 海口 570102)

油梨(PerseaamericanaMill.)，又名鳄梨、牛油果、幸福果，是樟科(Lauraceae)鳄梨属(Persea)的常绿植物[1]，原产于墨西哥和中美洲地区，目前在南北纬40°范围内均有种植，我国早在1918年引入台湾，之后逐步在广西、广东、海南、云南、贵州、福建等省份试种[2]，均取得成功。近年来，随着人民生活水平和生活质量的日渐提高，保健、营养、健康型水果深受消费者青睐。油梨作为一种高档水果，不仅含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、多种维生素、矿物质和大量的膳食纤维等，而且具有明显区别与其他水果的特性，如含糖率极低[3-5]，仅为香蕉含糖率的五分之一，是糖尿病人难得的高脂低糖食品。同时，油梨果肉中含有多酚和黄酮类物质，具有清除人体内自由基，延缓细胞衰老等作用，在健胃清肠、美容润肤、预防心血管疾病等方面也具有重要生理功能[6-7]。

种质资源综合评价法是指通过选取能够反映评价对象的多项评价指标，结合几种分析方法，对评价对象做出客观、准确、科学评价的方法[8-9]。目前，综合评价方法广泛应用于实际生产和科学研究中，包括层次分析法、模糊综合评价法、灰色关联度分析法、主成分分析法、因子分析法等。隶属函数分析法是利用模糊数学的原理，在多指标测定的基础上，利用隶属函数对植物特性进行综合评价的分析方法。主成分分析是将多个指标转化为少数几个综合指标的统计分析方法，从特征向量和累计贡献率大小来决定主成分的组成因子，从而达到简化的目的[10]；聚类分析是根据果实性状的相似性来区分评价因素的类别，将属性类似的归为同类，将三者结合分析能够更科学地评价综合性状[11-12]。近年来，利用多种分析方法相结合对作物进行综合评价的研究报道较多[13-16]。

本研究针对贵州现有油梨品种的果实品质开展研究，对其表观性状(单果重、果实横径、果实纵径、果型指数)和内在品质性状(可食率、含水量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、粗脂肪含量)进行检测分析，对不同油梨品种间品质差异采用隶属函数分析法、主成分分析和聚类分析进行综合评价分析，以期更加客观、准确地评价5个油梨品种(系)的果实品质，为油梨果实的评价标准提供参考，也为油梨新品种选育和优势资源的推广应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料于2018年8—11月采自贵州省农业科学院亚热带作物研究所望谟科技示范园油梨基地，位于贵州省兴义市望谟县平洞街道办，该地土壤肥沃。油梨品种有富尔特、桂研10号、GYL-1、GYL-2和GYL-3，27 a 树龄。选择无机械损伤、无病虫害的果实，采后置于室温下，待自然成熟后测定。

1.2 测定指标与方法

用JY20002电子天平(上海衡平科技有限公司)测定单果重；0～150 mm电子数显游标卡尺(上工)测定果实的纵径和横径，并计算出果形指数，计算公式参照公式(1)；采用ATAGO型手持式折光仪(上海丽度电子科技发展有限公司)测定可溶性固形物含量；用NaOH 滴定法[17]测定可滴定酸含量；2，6-二氯酚靛酚滴定法[18]测定Vc含量；采用烘干法测定含水量；采用称重法测定可食率，用单果重减去果皮重和种子重的差值表示；用可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值表示固酸比。考马斯亮蓝法[19]测定可溶性蛋白含量，索氏抽提法[20]测定粗脂肪含量。每个品种取10个果实测定，重复3次。

果形指数=果实纵径/横径

(1)

隶属函数值法采用公式(2)或(3)进行计算，与品质正相关的指标用公式(2)，与品质负相关的指标用公式(3)。将每个处理各指标隶属函数值累加，求取平均值[21]。

Zi=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(2)

Zi=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(3)

式中，X是指标的原始测定结果，Xmin和Xmax分别表示某指标的最小值和最大值。

对转化后的隶属函数值进行主成分分析，计算得到各样品的主成分分值Fjn，运用公式(4)计算综合分值Dn[22-23]。

(4)

式中，Fjn为第n个样品第j个特征值>0.9 的主成分分值；m为特征值>0.9 的主成分个数；Ej为第j个主成分贡献率。

1.3 数据处理

利用Duncan新复极差法进行显著性分析，采用SPSS 19.0统计软件进行相关性分析、主成分分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种(系)油梨果实品质性状变异分析

5个油梨品种(系)果实品质性状和变异分析结果见表1，可见，油梨单果重变化范围在267.45～497.77 g，其中桂研10号单果重最大，与其他品种差异显著，变异系数为21.74%，在指标中变异程度排名第4。果实纵径在102.07～134.90 mm之间，由大到小的品种顺序为：富尔特>GYL-1>桂研10号>GYL-3>GYL-2，变异系数是10.11%；果实横径在75.76～93.63 mm之间，平均值为82.39 mm，变异系数是8.69%；果形指数变化范围在1.31～1.61，变异系数是9.33%。可食率变化范围在63.69%～77.38%，以桂研10号可食率最大，其次是GYL-1，可食率均达到75%以上，与其他3个品种差异显著；含水量在77.17%～86.63%，最高为GYL-2，在所有品质性状指标中，含水量变异程度最小，为4.39%，说明5个油梨品种(系)的含水量差异小；可溶性固形物含量的变化范围为7.87%～10.83%，其中GYL-2含量最高，变异系数为14.02%；可滴定酸含量变化范围0.037%～0.076%，桂研10号含量显著高于其他品种，变异系数是25.59%，在指标中变异程度排名第三；可溶性蛋白含量的变化范围4.60～7.00 mg·g-1，变异系数是1.04%；固酸比在103.29～241.17之间，变异系数是32.50%，在指标中变异程度排名第二；在不同品种(系)油梨中，维生素C含量的变化范围在30.03～46.43 mg·100 g-1，变异系数是19.26%，以富尔特和桂研10号的含量最大，显著高于其他品种；粗脂肪含量变化范围在4.17%～12.50%，以桂研10号含量最高，且与其他品种存在显著性差异，其次依次是GYL-1、GYL-3、富尔特、GYL-2，在品质指标中粗脂肪变异系数最大，为40.68%，说明5个油梨品种(系)的粗脂肪遗传变异显著。综合油梨果实品质的变异分析可知，不同品种(系)油梨间品质存在很大的差异，遗传变异程度大、范围广，具有较为丰富的遗传信息和利用潜力。

表1 油梨品种(系)的果实品质性状

2.2 不同品种(系)油梨品质隶属函数分析

通过隶属函数法对果实品质指标进行综合分析，从表2可以看出，5个不同品种(系)油梨果实品质隶属函数值的大小排序依次为：GYL-2>富尔特>桂研10号>GYL-1>GYL-3。隶属函数值越大，表明油梨果实品质越好。由此可知，在5个油梨品种(系)中，GYL-2的果实品质最好，其次是富尔特、桂研10号和GYL-1、GYL-3的品质最差。

表2 油梨品种(系)品质的隶属函数值

2.3 不同品种(系)油梨果实品质相关性分析

对油梨12个果实品质指标进行相关分析，结果(表3)可知，单果重与果实横径、维生素C含量显著正相关，相关系数分别为0.933和 0.885，与可食率、粗脂肪含量正相关，相关系数分别为0.803和0.857，但相关性不显著；与含水量显著负相关，相关系数为-0.902；表明单果重越大，其果实横径、可食率越大，维生素C含量和粗脂肪含量越高，含水量越低。果实横径与可滴定酸呈显著正相关，相关系数为0.921，与维生素C和粗脂肪含量正相关，相关系数分别为0.861和0.815，但相关性不显著；与含水量和固酸比显著负相关，相关系数为-0.957和-0.897；即果实横径越大，可滴定酸含量、维生素C含量和粗脂肪含量越高，含水量和固酸比越小。可食率与粗脂肪含量呈正相关，相关系数为0.831，但相关性不显著；与固酸比显著负相关，相关系数为-0.928；即可食率越大，粗脂肪含量越高，固酸比越小。可溶性固形物含量与粗脂肪含量显著负相关，相关系数为-0.915。可滴定酸含量与可溶性蛋白含量呈正相关，与固酸比显著负相关，相关系数为-0.915；即可滴定酸含量越高，可溶性蛋白含量也越高，固酸比越低。可溶性蛋白含量和维生素C含量呈正相关，相关系数为0.845，即可溶性蛋白含量越高，维生素C含量也随之增加。综上所述，油梨品质性状指标间均存在不同程度的相关性和相对独立性，需要对指标进行归类和简化，以提高果实品质评价的客观性和准确性。

表3 油梨品种(系)果实品质性状的相关性分析

2.4 不同品种(系)油梨果实品质的主成分分析

通过对5个油梨品种(系)的12个品质性状进行主成分分析，各主成分的特征值、贡献率及累积贡献率见表4，可见，第1主成分的特征值为5.356，贡献率为44.631%，第2主成分的特征值为 3.513，贡献率为29.271%，第3主成分的特征值为1.949，贡献率为16.246%，第4主成分的特征值为1.182，贡献率为9.852%。前 4 个主成分的累积贡献率达到100%，说明这4个主成分对解释变量的贡献能够反映油梨品质的整体信息。因此，选取这4个主成分进行分析以代表油梨的12个品质性状评价指标信息。

由各特征向量值(表4)可以看出，决定第1主成分的主要是果实横径、含水量、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量和可溶性固形物含量；决定第2主成分的主要是粗脂肪含量、单果重、维生素C含量、固酸比和可食率；决定第3主成分的主要是果实纵径、果形指数和单果重；决定第4主成分的主要是维生素C含量。

表4 油梨品种(系)果实品质性状4个的主成分矩阵

由表5可知，5个油梨品种(系)果实营养品质综合分值排名从高到低依次为：GYL-2、富尔特、桂研10号、GYL-1、GYL-3，与隶属函数分析结果基本一致。因此，综合分析可得出，在5个油梨品种(系)中，果实品质优劣排序依次为：GYL-2>富尔特>桂研10号>GYL-1>GYL-3。

表5 油梨品种(系)果实品质性状的主成分得分和排序

2.5 不同品种(系)油梨品质性状的聚类分析

基于12个品质性状，对5个油梨品种(系)进行聚类分析，结果(图1)显示，在遗传距离为5处，可将5个油梨品种(系)分为3大类群，结合隶属函数值和主成分综合评价可知，第一类包括GYL-2、富尔特、桂研10号，表现为果实品质性状优良；第二类包括GYL-1，表现为品质性状中等；第三类包括GYL-3，表现为品质性状较差。

图1 油梨品种(系)的聚类分析

3 讨论

油梨品质优劣是其产业可持续发展的关键，是品种选择、优良品种选育的基础。目前国内油梨品质研究较少，魏永赞等[24]测定了不同油梨品种的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、粗脂肪和含水量等品质性状，结果表明，油梨果肉可溶性糖以葡萄糖为主，认为油梨品种选择和新品种选育的评价指标以可溶性糖、粗脂肪和可溶性蛋白的含量为准更适宜。黄雪梅等[25]比较油梨品种桂垦3号和哈斯的营养品质，认为哈斯的含油量优于桂垦3号，而桂垦3号的可溶性蛋白、类胡萝卜素含量较高。包冬红[26]比较研究哈斯和坡洛克不同油梨品种的耐贮性发现，成熟后，哈斯油梨可溶性固形物含量、蛋白质含量和含油量均高于坡洛克，但VC含量比坡洛克低。

本研究得出，在不同油梨品种中，桂研10号的单果重、可食率、粗脂肪含量均最大；富尔特的果实横径、果实纵径、可溶性蛋白含量最大；GYL-2含水量和可溶性固形物含量最大；GYL-3可滴定酸含量最小，富尔特和桂研10号的维生素C含量相同。由此可见，不同油梨品种的品质有一定差异。在所测油梨品质指标中，以粗脂肪含量变异系数最大，达到40.68%，其次依次是固酸比、可滴定酸、单果重、维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物、果实纵径。变异系数在10%以下有果形指数、可食率、果实横径、含水量。由此可知，油梨品质性状存在不同程度的变异，具有丰富的遗传多样性。通过隶属函数分析和主成分分析进行综合评价，油梨果实品质性状最优的为GYL-2，其次为富尔特，GYL-3最差。聚类分析结果显示，GYL-2、富尔特和桂研10号聚为一类，三者的果实综合品质较优。研究结果为合理开发利用油梨种质资源及其引种栽培和油梨产业结构调整提供理论依据。