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广西砂梨地方品种果实品质性状分析及综合评价

2021-09-13陈启亮,杨晓平,范净,张靖国,杜威,赵碧英,易显荣,胡红菊

南方农业学报 2021年9期
关键词:果实品质综合评价聚类分析

陈启亮,杨晓平,范净,张靖国,杜威,赵碧英,易显荣,胡红菊

摘要:【目的】對国家果树种质武昌砂梨圃保存的49份广西砂梨地方品种的果实品质性状进行分析和综合评价,为挖掘利用广西砂梨地方品种优异资源提供依据。【方法】分析12个果实品质性状的变异系数、Shannon-Weaver指数等指标,应用聚类分析对品种和性状进行分类,并应用主成分分析进行果实品质的综合评价。【结果】广西砂梨地方品种的果实品质性状的变异系数范围为9.25%~52.57%,其Shannon-Weaver指数(H')范围在1.827~2.037。单果重、果实纵径、果实横径和果形指数的均值分别为223.2 g、7.19 cm、7.18 cm和1.00,变异系数分别为33.20%、16.9%、11.26%和12.24%,H'分别是1.851、1.965、1.907和1.949。果肉硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C和石细胞含量的均值分别为12.00 kg/cm2、10.49%、5.63%、0.31%、1.75 mg/100 g和0.90%,变异系数分别为14.40%、9.25%、15.18%、52.57%、18.25%和35.18%,H'分别为1.957、2.037、1.935、1.910、1.827和1.933,其中可溶性固形物含量的H'(2.037)最大,可滴定酸含量变异系数(52.57%)最大,多样性最丰富。固酸比和糖酸比的均值分别为42.73和22.65,变异系数分别为45.50%和44.76%,H'分别为1.956和1.848。R型聚类将12个梨果实品质性状聚成4类。经相关分析及R型聚类分析表明,果实品质部分性状之间的逻辑相关性明显,多数性状之间存在着显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性。通过主成分分析提取了4个主成分,可反映原始数据80.424%的信息量;建立基于主成分的梨果实品质综合评价模型,筛选获得9份综合得分在1.000以上的地方品种。采用Q聚类将广西49个砂梨地方品种分为3大类,分别对应品质优良、品质中等和品质差3个类型。【结论】广西砂梨地方品种果实品质性状具有丰富的多样性,发掘出1份大果型特异种质苍悟大砂梨,可作为大果型特异资源进行开发利用;通过建立基于主成分的梨果实品质综合评价模型评价广西砂梨地方品种的果实品质结果可靠,可为砂梨地方品种果实品质综合评价提供一定的理论参考。

关键词: 砂梨地方品种;果实品质;主成分分析;聚类分析;综合评价

中图分类号: S661.202.4                    文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)09-2524-10

Fruit quality character analysis and comprehensive evaluation of Pyrus prifolia Nakai landrace in Guangxi

CHEN Qi-liang1, YANG Xiao-ping1, FAN Jing1, ZHANG Jing-guo1, DU Wei1,

ZHAO Bi-ying2, YI Xian-rong2*, HU Hong-ju1*

(1Institute of Fruit and Tea,Hubei Academy of Agriculture Sciences,Wuhan  430064, China; 2Guangxi Academy

of Specialty Crops, Guilin, Guangxi  541004, China)

Abstract:【Objective】To promote the utilization of sand pear(Pyrus prifolia Nakai) germplasm of Guangxi landraces, twelve characters were analyzed and evaluated from 49 sand pear landraces maintained at the National Sand Pear Germplasm Repository. 【Method】The coefficient of variations and Shannon-Weaver indexes of 12 fruit quality characters were analyzed. Q cluster and R cluster analyses were carried out to classify germplasm resources and traits and principal component analysis was used to evaluate fruit quality. 【Result】The coefficients of variation of fruit quality traits in Guangxi landraces varied between 9.25% to 52.57% and their Shannon-Weaver indexes ranged from 1.827 to 2.037. The average values of single fruit weight, fruit diameter, fruit length and fruit shape index were 223.2 g, 7.19 cm, 7.18 cm and 1.00, respectively. The corresponding coefficient of variations for these were 33.20%, 16.9%, 11.26% and 12.24%  and the Shannon Weaver diversity indexes were 1.851, 1.965, 1.907 and 1.949, respectively. The average values of flesh hardness, soluble solids, soluble sugar, titratable acid, Vitamin C and stone cell content were 12.00 kg/cm2, 10.49%, 5.63%, 0.31%, 1.75 mg/100 g and 0.90%, respectively. The coefficient of variations for such were 14.40%, 9.25%, 15.18%, 52.57%, 18.25% and 35.18% and the Shannon Weaver diversity indexes were 1.957, 2.037, 1.935, 1.910, 1.827 and 1.933, respectively. The soluble solids had the largest Shannon Weaver index (2.037), whereas the titratable acid content had the largest coefficient of variation (52.57%) and the richest diversity. The average values of solid acid ratio and sugar acid ratio were 42.73 and 22.65 with coefficients of variation of 45.50% and 44.76% and Shannon Weaver diversity indexes of 1.956 and 1.848. The 12 fruit quality traits were divided into 4 groups by R cluster analysis. The correlation analysis and R-type cluster analysis revealed that fruit quality displayed logical correlation between some traits and significant(P<0.05) or highly significant(P<0.01) correlations were observed among most traits. Four principal components were extracted from our principal component analysis and it covered 80.424% of the original data. A comprehensive evaluation model was established by principal component analysis and 9 cultivars were selected with a score above 1.000. The 49 sand pear landraces were divided into three groups by Q-clustering, corresponding to good, medium and poor quality. 【Conclusion】Abundant genetic diversity was observed in Guangxi landraces of sand pear through analyses of fruit quality traits. The results from the evaluation of sand pear fruit quality by principal component analysis in Guangxi landraces proved to be reliable and the evaluation model developed provides a theoretical reference for future comprehensive evaluations of fruit quality in sand pear landraces.

Key words: sand pear landraces; fruit quality; principal component analysis; cluster analysis; comprehensive eva-luation

Foundation item: National Horticulture Germplasm Resources Center Project(NHGRC); Guangxi Key Science and Technology Project(Guike AA17204026)

0 引言

【研究意义】我国是梨第一生产大国,砂梨(Pyrus pyrifolia Nakai)是我国梨属植物中地理分布最广、资源最为丰富的栽培种。我国是砂梨的起源及遗传多样性中心,砂梨资源极为丰富。湖北农业科学院果树研究所国家果树种质武昌砂梨圃承担国家砂梨种质资源收集、保存和鉴定评价工作,收集和保存以砂梨为主的国内外梨种质资源1162份,是世界上最大的砂梨基因库(胡红菊,2020)。广西各地均有梨树分布,其中优良地方品种很多,著名的有灌阳雪梨、荔浦雪梨、苍梧大砂梨、北流蜜梨、靖西冬梨和横县蜜梨等(中国农业科学院果树研究所,1963),均属砂梨系统。对梨果实品质性状进行分析和科学综合评价是进行梨种质挖掘及种质创新的重要前提,对梨的种质资源研究具有重要意义。【前人研究进展】辛明等(2014)对广西芒果果实品质指标进行主成分和系统聚类分析,筛选出桂热120号和红芒6号等品质较优的品种。张起和安华明(2014)对34份贵州梨种质资源的果实品质性状多样性进行研究,利用方差分析、相关分析、主成分分析和聚类分析确定了贵州省的梨地方种质具有丰富的遗传多样性,聚类分析将种质分为4组,筛选出海子梨-3和葫芦梨2个特异种质。牟红梅等(2018)采用主成分分析法和聚类分析法,测定分析了16个果园莱阳茌梨8个果实品质性状,提取的前3个主成分累积贡献率达到86.338%。沈兵琪等(2018)对26个来自云南省的野生梨的果实品质进行综合评价,主成分分析共提取4个主成分,聚类分析将26个野生梨地方品种分为3大类,其中安宁小火把梨和香酥梨的综合排序较靠前,品质较好,具有推广潜力。万春雁等(2018)运用模糊综合评判法建立了砂梨果实品质评价模型,对苏南的42个砂梨品种进行综合评价,将品种分成4个等级,1~4等品的数量分别为8、11、13和10,其中1等品有若光、翠冠、爱甘水、幸水、秋月、彩玉、丰水和王秋。牟红梅等(2019)采用主成分分析和聚类分析对27份西洋梨品种进行综合评价,提取的前3个主成分累积贡献率达82.054%。前人研究将西洋梨品种分为4个大类,其中好本号、盘克汉姆、康弗伦斯和阿巴特的综合品质性状较优。曾少敏等(2019)通过聚类分析及主成分分析等对50份福建省梨地方资源果实性状进行分析及分类研究,表明福建省梨种质资源的果实性状多样性丰富,R型聚类将果实性状聚为5组,Q型聚类将供试种质分为5个组,主成分分析发现前10个主成分反映了86.545%的信息量。【本研究切入点】据原广西僮族自治区科学工作委员会和农业厅于1959年编写的内部刊物《果树品种誌(初稿)》记载,广西砂梨地方品种有133个,其中,传统优良品种灌阳雪梨、青水梨和黄皮鹅梨等在桂林市灌阳县和平乐县目前仍是主栽品种。对果实品质性状分析评价是品种创新利用的基础,但目前对广西砂梨地方品种果实品质性状进行分析和综合评价的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】以国家果树种质武昌砂梨圃保存的49份广西砂梨地方品种为研究对象,以主成分分析法为核心,结合遗传多样性分析、聚类分析和相关分析,对广西砂梨地方品种果实品质性状进行分析和综合评价,建立梨果实品质综合评价模型,为砂梨地方品种挖掘利用和果实品质综合评价提供依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试资源采集于武汉市江夏区金水闸国家园艺种质武昌砂梨分库中保存的49份广西砂梨地方品种(表1)。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 果实品质性状的测定 按照曹玉芬等(2006)的方法,在2014—2019年(以2014—2016年为主,2017—2019年对融安青雪梨、细皮糖梨、青皮梨和黄糖梨等品种的数据进行补充采集和完善)对9个果实品质性状单果重(Single fruit weight,FW)、果实纵径(Fruit length,FL)、果实横径(Fruit diamete,FD)、果肉硬度(Flesh firmness,FFI)、可溶性固形物(Total soluble solids,TSS)含量、可溶性糖(Soluble sugar,SS)含量、可滴定酸含量(Titratable acidity content,TA)、維生素C(Vitamin C,Vc)含量、石细胞(Stone cell,SC)含量进行测定,并计算果形指数(Fruit shape index,FSI)、固酸比(Ratio of total soluble solids content and titratable acidity content,RTT)和糖酸比(Ratio of soluble sugar content and titra-table acidity content,RST)。数据取各性状3年以上测定数据的平均值。

1. 2. 2 遗传多样性指数的计算 将12个果实品质性状的数据划分为10个等级,1级<[x]-2σ,10级≥[x]+2σ,中间每级相差0.5σ,[x]为平均值,σ为标准差。以Shannon-Weaver指数(H')评价果实品质性状的遗传多样性,即H'=-ΣPiln(Pi),Pi指该性状第i个等级的种质资源份数占总份数的百分比(潘存祥等,2015)。

1. 3 统计分析

采用Excel 2016对果实品质性状数据进行处理和分析;主成分分析和聚类分析采用SPSS 21.0进行。

2 结果与分析

2. 1 砂梨果实品质性状多样性分析

由表2可知,49份梨地方品种12个果实品质性状的变异系数范围为9.25%~52.57%,H'为1.827~2.037,表明广西砂梨地方品种果实品质性状多样性丰富。果实外观性状中单果重、果实纵径、果实横径和果形指数的平均值分别为223.20 g、7.19 cm、7.18 cm和1.00,其中单果重的变异系数最大,为33.20%,多样性指数均超过1.850。单果重最大为苍梧大砂梨,达510.06 g,最小为灌阳早禾梨,仅84.10 g,单果重200 g以上品种份数占59.18%;果实纵径最长为柳城雪梨,达10.40 cm,最短为北流黄梨,仅4.83 cm;果实横径最长为苍梧大砂梨,达9.84 cm,最短为灌阳早禾梨,为5.64 cm;果形指数最大为荔浦黄皮梨,为1.27,最小为北流黄梨,为0.81。

果肉硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C和石细胞含量平均值分别为12.00 kg/cm2、10.49%、5.63%、0.31%、1.75 mg/100 g和0.90%。其中,可滴定酸含量的变异系数最大,可溶性固形物含量的变异系数最小;H'最大的为可溶性固形物含量,H'最小的为维生素C含量。果肉硬度最大的是香蕉梨(15.00 kg/cm2),最小的是灌阳红皮梨(8.84 kg/cm2);可溶性固形物含量最高的是粗皮糖梨(13.57%),最低的是荔浦雪梨(7.80%);可溶性糖含量最高的是粗皮糖梨(8.49%),最低的是荔浦雪梨(3.41%);可滴定酸含量最高的是粗皮糖梨(0.73%),最低的是柳城凤山梨(0.11%);维生素C含量最高的是母猪梨2号(3.04 mg/100 g),最低的是靖西冬梨(1.18 mg/100 g);石细胞含量最高的是粗皮糖梨(1.95%),最低的是雁山六月梨(0.32%)。

固酸比和糖酸比的平均值分别为42.73和22.65,变异系数分别为45.50%和44.76%。其中,固酸比最大的是雁山六月梨(90.18),最小的是横县浸泡梨(14.83);糖酸比最大的是雁山六月梨(45.34),最小的是横县浸泡梨(7.75)。

2. 2 砂梨果实品质性状的相关分析及R聚类分析

梨果实品質性状的相关分析结果(表3)表明,单果重与果实纵径、单果重与果实横径、单果重与固酸比、单果重与糖酸比、果实纵径与横径、果实纵径与果形指数、果实纵径与固酸比、果实纵径与糖酸比、果形指数与固酸比、果形指数与糖酸比、果肉硬度与可滴定酸含量、果肉硬度与石细胞含量、可溶性固形物含量与可溶性糖、可溶性固形物含量与可滴定酸、可溶性固形物含量与石细胞含量、可溶性糖含量与可滴定酸含量、可滴定酸含量与石细胞含量、固酸比与糖酸比呈极显著正相关(P<0.01,下同);果实纵径与果肉硬度、果实纵径与可滴定酸含量、果形指数与果肉硬度、果肉硬度与固酸比、果肉硬度与糖酸比、可滴定酸含量与固酸比、可滴定酸含量与糖酸比、石细胞含量与固酸比、石细胞含量与糖酸比呈极显著负相关。

对12个果实品质性状进行R型聚类分析,聚类方法为最近邻元素法,性状间距离采用Pearson相关性进行分析。R型聚类分析将12个果实品质性状聚成4类(图1),第Ⅰ类包括固酸比、糖酸比、单果重、果实横径、果实纵径和果形指数,主要反映果实酸甜度、大小和果形状况;第Ⅱ类包括可溶性固形物含量和可溶性糖含量,反映果实含糖量;第Ⅲ类包括可滴定酸含量、石细胞含量和果肉硬度,反映果实肉质;第Ⅳ类维生素C单独为一类。经相关分析和R型聚类分析表明,果实品质多数性状间存在显著或极显著的相关性,逻辑相关性强,如糖酸比与固酸比(r=0.975)、可滴定酸与固酸比(r=-0.877)、可滴定酸与糖酸比(r=-0.849)、果形指数与果实纵径(r=0.756)、单果重与果实纵径(r=0.815)、可溶性固形物与可溶性糖(r=0.830)等,说明这些性状间存在必然联系且有大量重叠信息,表明采用主成分分析对进行果实品质综合评价具有必要性和可行性。

2. 3 基于砂梨果实品质性状的主成分分析

为充分反映各因素中起主导作用的综合指标,数据经正向化和标准化处理后进行主成分分析。首先对2个逆向指标(可滴定酸和石细胞含量)取其负数,进行正向化处理,代替原指标;然后对标准化处理后的12个果实品质性状指标进行主成分分析。分析结果共提取4个主成分(PC1~PC4),特征值分别为4.999、2.291、1.333和1.028(表4),可反映原始数据80.424%的信息量。决定PC1的主要是糖酸比、固酸比和可滴定酸等性状,决定PC2的有可溶性糖、单果重和可溶性固形物等性状,决定PC3的是果实横径、可溶性固形物和维生素C等性状,决定PC4的是果形指数和维生素C。PC1~PC4依次对应的权重为51.79%、23.73%、13.82%和10.65%。

2. 4 基于主成分的果实品质综合评价

从表4可得到前4个主成分的计算公式:

PC1:Z1=0.276WF+0.347FL+0.230FD+0.267FSI-

0.283FFI-0.189TSS-0.163SS+0.381TA-

0.113VC+0.251SC+0.397RTT+0.397RST

PC2:Z2=0.447WF+0.327FL+0.379FD+0.124FSI+

0.160FFI+0.424TSS+0.472SS-0.179TA+

0.067VC-0.258SC-0.052RTT+0.016RST

PC3:Z3=-0.251WF-0.098FL-0.462FD+0.290FSI-

0.179FFI+0.430TSS+0.392SS+0.064TA-

0.431VC+0.038SC+0.159RTT+0.206RST

PC4:Z4=-0.048WF+0.242FL-0.225FD+0.539FS-

0.334FFI-0.099TSS+0.081SS-0.247TA+

0.488VC+0.263SC-0.247RTT-0.205RST

根據上述公式计算各主成分得分并排序(表5)。以PC1排序,柳城雪梨、苍梧大砂梨、雁山六月梨、三门江沙梨、三门江黄梨和柳城凤山梨得分较高,主要特点是可滴定酸含量较低,固酸比和糖酸比高,其次果实纵径较大;以PC2排序,粗皮糖梨、苍梧大砂梨、靖西雪梨、靖西青皮梨、柳城雪梨和三门江沙梨得分较高,主要特点是可溶性糖和可溶性固形物含量及单果重高;以PC3排序,青皮梨、雁山六月梨、粗皮糖梨、荔浦黄皮梨、灌阳水南梨、黄细皮梨、香蕉梨和横县酸梨得分较高,主要特点是可溶性固形物含量和可溶性糖含量高,果实横径和维生素C含量较低;以PC4排序,那坡青皮梨、灌阳大青皮、灌阳红皮梨、靖西雪梨、母猪梨2号、荔浦黄皮梨和荔浦雪梨得分较高,主要特点是果形指数和维生素C含量高。

根据4个主成分及其对应的权重,可建立基于主成分的梨果实品质综合评价模型:

Z=0.5179Z1+0.2373Z2+0.1382Z3+0.1065Z4,即

Z=0.209WF+0.270FL+0.121FD+0.265FSI-0.169FFI+0.052TSS+0.090SS+0.137TA-0.050VC+0.102SC+0.189RTT+0.216RST。

按照上述公式计算综合得分并进行排序(表5),综合得分在1.000以上的地方品种有9个,分别为柳城雪梨、苍梧大砂梨、三门江沙梨、雁山六月梨、三门江黄梨、黄细皮梨、灌阳水南梨、柳城凤山梨和融安黄雪梨,主要特点是果实纵径、果形指数、糖酸比、单果重和固酸比等性状数值较高;综合得分最低的5个地方品种为灌阳早禾梨、青皮酸梨、横县浸泡梨、香蕉梨和北流黄梨,具有果实小、可溶性固性物含量低而可滴定酸含量和石细胞含量较高等特点。由表5也可看出,综合得分在0以上的品种有23个,综合得分在0以下的品种有26个。

2. 5 广西砂梨地方品种亲缘关系聚类分析

对经过正向化和标准化后的数据进行Q型聚类分析,聚类方法为离差平方和法,种质间距离采用欧式距离法分析。Q聚类将49个砂梨地方品种分为三大类(图2),并对每一类的性状进行分析(表6)。第Ⅰ类包含10份地方品种,其中5份来自桂林,4份来自柳州,1份来自梧州。这10份地方品种果实品质的综合得分高,排序靠前,平均排序5.90,是果实品质最好的一类;平均单果重293.33 g,果形指数0.94~1.25,平均果肉硬度10.92 kg/cm2,可溶性固形物含量9.85%,可溶性糖含量5.21%,可滴定酸含量0.14%,维生素C含量1.68 mg/100 g,石细胞含量0.72%,固酸比71.94,糖酸比37.88;主要特点是果大、可滴定酸含量低、固酸比、糖酸比高。第Ⅱ类包含14份地方品种,其中,11份来自桂林,2份来自南宁,1份来自百色。这14份地方品种果实品质的综合得分较高,平均排序21.93,属于果实品质较好的一类;平均单果重198.36 g,果形指数0.88~1.27,平均果肉硬度10.70 kg/cm2,可溶性固形物含量10.47%、可溶性糖含量5.72%,可滴定酸含量0.26%,维生素C含量1.69 mg/100 g,石细胞含量0.66%,固酸比42.70,糖酸比23.35。第Ⅲ类包含25份地方品种,其中,8份来自桂林,8份来自南宁,5份来自百色,4份来自玉林。这25份地方品种果实品质的综合得分较低,平均排序34.36,属于果实品质较差的一类;平均单果重209.05 g,果形指数0.81~1.02,平均果肉硬度13.16 kg/cm2,可溶性固形物含量10.76%,可溶性糖含量5.74%,可滴定酸含量0.41%,维生素C含量1.80 mg/100 g,石细胞含量1.11%,固酸比31.05,糖酸比16.22;主要特点是可滴定酸和石细胞含量高,固酸比和糖酸比低。

3 讨论

3. 1 广西砂梨地方品种果实品质性状的遗传多样性

变异系数和多样性指数是反映多样性的重要指标(潘存祥等,2015)。本研究中广西49个地方品种果实品质性状间存在较大差异,12个果实品质性状的变异系数为9.25%~52.57%,其中可溶性固形物含量变异系数最小(9.25%),可滴定酸含量变异系数最大(52.57%),其次为固酸比(45.50%)和糖酸比(44.76%)。国家果树种质武昌砂梨圃保存的砂梨种质资源果实品质性状的的变异系数为10.78%~71.33%,其中可溶性固形物含量的变异系数最小(10.78%),石细胞含量的变异系数最大(71.33%),其次为可滴定酸含量(55.20%)(胡红菊,2020)。变异系数反映的值越大表明性状间的变异程度和差异也越大(王力荣等,2005),本研究结果表明供试的49份广西砂梨地方品种间果实的可滴定酸含量差异最大,其次为固酸比和糖酸比,而砂梨圃梨种质资源果实间石细胞含量差异最大。

多样性分析和评价中,H'值越大表明性状的多样性越丰富(潘存祥等,2015)。本研究中广西砂梨地方品种12个果实品质性状的H'为1.827~2.037,其中,可溶性固形物最大(2.037),维生素C最小(1.827)。曾少敏等(2019)研究得出,福建省梨地方种质果实数量性状的H'为1.698~2.074,其中,可溶性糖含量最大(2.074),可溶性酸含量最小(1.698)。国家果树种质武昌砂梨圃保存的砂梨种质资源果实品质性状的H'为1.761~2.051,其中,可溶性固形物含量最大(2.051),可滴定酸含量最低(1.761)。国家果树种质武昌砂梨圃研究人员对保存的14个省(市)砂梨地方品种遗传多样性进行评价,遗传多样性排名前7的依次为湖北、四川、云南、广西、贵州、湖南和福建,表明广西梨地方种质果实品质性状具有较丰富的多样性。同时,齐丹等(2019)为了评价广西梨地方品种的遗传多样性水平,对54份广西梨地方品种的叶绿体DNA高变区域accD-psaI进行测序,检测出单倍型(H1~H6)6个,单倍型多样性(Hd)为0.710,高于福建梨地方品种的0.660,略低于湖北梨地方品种的0.720,说明广西砂梨地方品种的遗传多样水平介于福建及湖北梨地方品种之间,并推测广西南宁市横县为广西梨起源及多样性中心。

3. 2 广西砂梨地方品种果实品质分析

梨果实品质性状的鉴定与评价,是梨种质资源研究的首要工作。广西砂梨地方品种在国家果树种质武昌砂梨圃中表现出一定的独特性,表现为花期一般较来源于其他省(市)的梨种质资源早15 d左右。本研究通过对广西砂梨地方品种果实品质进行分析评价,根据《农作物優异种质资源评价规范 梨》(NY/T 2032—2011),发掘出单果重≥500 g的特异种质1份,为苍梧大砂梨,平均单果重510.06 g;另外,粗皮糖梨的可溶性固形物含量13.57%、可溶性糖含量8.49%、可滴定酸含量0.73%,可作为高糖高酸资源进行利用(李刚波等,2019);母猪梨2号的维生素C含量3.04 mg/100 g,远高于砂梨种质资源果实维生素C含量的平均值(1.75 mg/100 g)(胡红菊,2020),可作为高维生素C资源进行利用。

3. 3 广西砂梨地方品种的聚类分析

R型聚类分析结果中越早聚为一类则性状间的相关性越强,这为性状观测及取舍提供了依据(刘春迎和王莲英,1995)。本研究中R型聚类分析将12个果实品质性状聚成4类,果实品质多数性状间的逻辑相关性强,存在显著或极显著的相关性,较早地成对聚合在一起的有固酸比与糖酸比、单果重与果实横径,表明这2对性状相关性极强,在性状观测评价时选择其中之一为评价指标即可。

沈兵琪等(2018)通过聚类分析将云南野生梨分成品质较好、中等和较差3类。本研究采用Q聚类分析也将49个广西砂梨地方品种分为优良、中等和较差3类,第Ⅰ类的10份地方品种果实品质优良,第Ⅱ类的14份地方品种果实品质中等,第Ⅲ类的25份地方品种果实品质较差。三大类间果实品质性状存在差异,但未发现按来源地聚类的趋势,可能与大部分广西梨地方品种在演化过程中同其他梨种质资源发生了基因交流有关(齐丹等,2019)。三门江砂梨与三门江黄梨、黄皮鹅梨与黄皮细梨、母猪梨1号与横县大心梨在较近的遗传距离聚为一类,推测可能存在同物异名的现象或者亲缘关系较近,下一步将通过SSR分子标记和全基因组重测序等方法精准鉴定基因型,构建梨种质资源分子身份证和分子指纹数据库加以准确区分。

3. 4 基于主成分的广西砂梨地方品种果实品质综合评价

沈兵琪等(2018)、牟红梅等(2019)采用主成分分析分别开展了西洋梨、云南野生梨品种果实品质的综合评价,均能全面客观地评价梨品种的果实品质。本研究通过主成分分析共提取4个主成分,4个主成分可反映原始数据80.424%的信息量,并建立了基于主成分的梨果实品质综合评价模型,对广西砂梨地方品种果实品质进行评价,筛选获得9个综合得分在1.000以上、综合性状优良的地方品种,分别是柳城雪梨、苍梧大砂梨、三门江沙梨、雁山六月梨、三门江黄梨、黄细皮梨、灌阳水南梨、柳城凤山梨和融安黄雪梨,该结果与生产栽培实际表现基本一致。本研究中采集的49个广西砂梨地方品种的立地条件和栽培管理基本一致,因此,对果实品质性状的综合评价基本上反映了其遗传特性。

4 结论

广西砂梨地方品种果实品质性状具有丰富的多样性,发掘出1份大果型特异种质苍梧大砂梨,可作为大果型特异资源进行开发利用;通过建立基于主成分的梨果实品质综合评价模型评价广西砂梨地方品种的果实品质结果可靠,可为砂梨地方品种果实品质综合评价提供一定的理论参考。

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(责任编辑 邓慧灵)

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