重瓣型子莲品种的综合评价与筛选

卢学礼, 刘凤军, 李 军, 靖 晶, 王彦杰, 金奇江, 徐迎春,①

(1. 南京农业大学园艺学院 农业农村部景观农业重点实验室 国家林业和草原局华东地区花卉生物学重点实验室, 江苏 南京 210095;2. 苏州市农业科学院 江苏太湖地区农业科学研究所, 江苏 苏州 215155)

莲(NelumbonuciferaGaertn.)又称荷花，园艺学中按栽培类型可分为子莲、藕莲和花莲3类。子莲和藕莲分别以收获莲子和藕为主，食用价值高，但其花几乎都为单瓣，且花色单一，观赏性差；花莲以观赏为主，尤以重瓣型荷花观赏价值最高，但重瓣型荷花大多结实能力差[1,2]，无法满足莲子生产要求，食用价值低。重瓣型子莲品种如‘金芙蓉1号’(‘Jinfurong 1’)、‘子莲1号’(‘Seed Lotus 1’)、‘超新星’(‘Chaoxinxing’)和‘武植子2号’(‘WBG S2’)[3-5]等，不仅具有较高的观赏价值，还可收获莲子，兼具食用价值，具有广阔的应用前景。

已有的花莲相关研究多倾向于观赏性[6]和园林生态应用[7]等方面，子莲相关研究则倾向于产量和栽培技术[8]等方面。由于涉及赏花和食子兼用荷花品种的研究较少，重瓣型子莲种质资源发掘和利用不足，育种进度缓慢。目前，重瓣型子莲品种仅‘金芙蓉1号’的生产和应用较广，远远无法满足产业需求，亟待培育出更多重瓣型子莲新品种。

鉴于此，本文以68个重瓣型荷花品种为实验材料，系统调查其观赏性、结实性和莲子品质等指标，运用层次分析法进行综合评价，深度挖掘重瓣型子莲品种特有优势，以期筛选出理想的重瓣型子莲品种或育种材料用于生产。

1 材料和方法

1.1 材料

供试材料为南京农业大学荷花种质资源圃保存的68个重瓣型荷花品种(表1)以及目前生产上3个主栽子莲品种‘金芙蓉1号’、‘建选35号’(‘Jianxuan 35’)、‘太空莲36号’(‘Space Lotus 36’)。于2021年4月，每个品种栽种于1个方池(面积1.5 m×1.5 m)，每个方池栽种大小相近的种藕5支，正常水肥管理。

1.2 方法

1.2.1 植株基本性状的观测方法 于2021年6月至8月观测植株基本性状，包括9个质量性状和13个数量性状。参照《中国荷花品种图志》[13]中的分类标准对9个质量性状进行分类和记录，其中，株型、叶姿、花叶协调性、花色系、花态和香味于盛花期进行观察，成熟莲蓬形状、莲蓬心皮孔是否规整和莲蓬表面是否平整于初花后50 d进行观察。

参考曾绍校等[14]的方法测量鲜莲子(初花后20 d，鲜嫩状态)和干莲子(初花后50 d，于植株上自然转色，成熟状态)的横径和纵径；使用电子天平(精度0.01 g)分别称量鲜莲子和干莲子的质量(以10个莲子为1组，称量后取平均值)；使用直尺(精度0.1 cm)分别测量花径(盛花期花朵长径和短径的平均值)和成熟莲蓬直径(初花后50 d莲蓬长径和短径的平均值)；统计盛花期单朵花的花瓣数、花丝数和心皮数。上述数量性状均3次重复。统计丰花性(生长期每个方池内开花总数)。

于盛花期，每个品种选取正常无损伤的花苞3～5个挂牌标记，约初花后50 d统计其结实总数，根据公式“结实率=(结实总数/可授粉柱头总数)×100%”计算结实率。

表1 供试重瓣型荷花品种名称

1.2.2 鲜莲子营养成分及矿质元素含量的测定方法于初花后20 d，采摘所需品种同一成熟期的莲蓬3～5个，将其中的莲子剥皮去芯后，用于营养成分和矿质元素含量测定。参照王三根[15]122-127的方法分别测定直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量；分别采用GB 5009.3—2016、GB 5009.4—2016、GB/T 5009.10—2003、GB 5009.5—2016和GB 5009.86—2016中的方法测定水分含量、灰分含量、粗纤维含量、蛋白质含量和VC含量；采用Folin-Ciocalteu比色法[16]测定多酚含量；参照王三根[15]120-121的方法测定可溶性糖含量；称取0.1 g莲子样品，加入5 mL浓硝酸，使用MARS 6微波消解仪(美国CEM公司)于180 ℃消解1 h后，使用iCAP 7400等离子体发射光谱仪(美国Thermo Fisher Scientific公司)检测Ca、P、Zn和Fe含量。上述指标均重复测定3次。

1.2.3 层次分析模型建立 为了对重瓣型荷花的综合价值进行更加全面、客观的评价，通过咨询专家，采用层次分析法，将重瓣型荷花综合评价层次分析模型分为4层，建立完全相关的综合评价体系。第1层：目标层(A)，为重瓣型荷花综合评价；第2层：约束层(Ci)，包括植株整体特征(C1)、花部特征(C2)、结实和果实特征(C3)以及莲蓬特征(C4)；第3层：标准层(Pi)，其中，植株整体特征包括株型(P1)、叶姿(P2)、花叶协调性(P3)和丰花性(P4)，花部特征包括花色系(P5)、花态(P6)、花瓣数(P7)、花径(P8)、香味(P9)、花丝数(P10)和心皮数(P11)，结实和果实特征包括结实率(P12)、鲜莲子纵径(P13)、鲜莲子横径(P14)、鲜莲子质量(P15)、干莲子纵径(P16)、干莲子横径(P17)和干莲子质量(P18)，莲蓬特征包括成熟莲蓬形状(P19)、莲蓬心皮孔是否规整(P20)、莲蓬表面是否平整(P21)和成熟莲蓬直径(P22)；第4层：方案层(D)，为重瓣型荷花综合得分。

结合重瓣型荷花各性状的实际情况，参考黄祥等[17]和侯秋梅等[18]研究中层次分析法流程，采用1～9比例标度法比较同一层次的2个因子，2个因子同等重要标度为1，一个因子比另一个因子稍微重要、明显重要、强烈重要和极端重要分别标度为3、5、7和9，2、4、6和8分别为达到1、3、5、7和9标度间中间程度的标度。

脑卒中高风险人群高血压情况分析 … ………………………………………… 任燕龙，陈立颖，康铁朵，等 23

对各层次模型建立判断矩阵，进行一致性检验，计算各指标权重和总权重。采用5分制赋分标准(表2)对各指标进行赋分，然后依据权重计算各指标得分，各品种所有指标得分之和即综合得分。

表2 重瓣型荷花品种植株基本性状的赋分标准

1.3 数据处理

采用EXCEL 2019软件进行数据统计，采用SPSS 26统计分析软件中的Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果和分析

2.1 评价体系及权重分析

通过整理计算得到各层次的矩阵及指标的权重，并对矩阵进行一致性检验，然后计算得出各指标的总权重，结果见表3。结果显示：通过对比约束层的权重，花部特征(C2)以及结实和果实特征(C3)是重瓣型荷花品种综合评价的关键因子，对评价结果影响最大，植株整体特征(C1)的权重最低，说明该指标仅作为重瓣型荷花品种综合评价的辅助因子。在标准层中，总权重较大的指标有花色系(P5)、花态(P6)、结实率(P12)、鲜莲子质量(P15)、干莲子质量(P18)和成熟莲蓬形状(P19)，表明这些指标是重瓣型荷花品种综合评价中的关键指标。

2.2 综合评价结果

对68个重瓣型荷花品种的标准层指标进行赋分，按其权重分别计算68个重瓣型荷花品种的综合得分(S)并划分等级。结果(表4)显示：Ⅰ级(S≥4.0)包括‘满堂红’(‘Mantanghong’)、‘星空牡丹’(‘Xingkong Mudan’)和‘粉千叶’(‘Fenqianye’)，综合得分分别为4.437、4.152和4.006，这3个品种赏食性表现好，综合价值高，是潜在的重瓣型子莲品种，可作为初筛品种或育种材料进一步考察。Ⅱ级(3.0≤S<4.0)包括‘深情’(‘Shenqing’)、‘粉魁’(‘Fenkui’)和‘娇容醉杯’(‘Jiaorong Zuibei’)等22个品种，赏食性表现较好，综合价值较高，可能个别指标表现不佳，进一步筛选后，可作为备用育种材料；Ⅲ级(2.5≤S<3.0)包括30个品种，赏食性表现和综合价值中等，可能多个指标表现不足；Ⅳ级(S<2.5)包括13个品种，赏食性表现和综合价值一般，完全不能用于重瓣型子莲品种，不建议推广应用。

表3 判断矩阵及一致性检验1)

表4 重瓣型荷花品种的综合得分及等级1)

2.3 初筛重瓣型子莲品种鲜莲子品质评价

为考量3个初筛重瓣型子莲品种‘满堂红’、‘星空牡丹’和‘粉千叶’的鲜莲子品质，将其与3个主栽子莲品种‘金芙蓉1号’、‘建选35号’和‘太空莲36号’进行对比，进一步评价其食用价值。

2.3.1 鲜莲子果实特征和结实率的比较 结果(表5)表明：‘星空牡丹’鲜莲子纵径与‘金芙蓉1号’和‘建选35号’无显著差异；‘粉千叶’鲜莲子纵径与‘金芙蓉1号’无显著差异；‘满堂红’鲜莲子纵径显著小于3个主栽子莲品种。3个初筛重瓣型子莲品种鲜莲子横径显著小于3个主栽子莲品种。3个初筛重瓣型子莲品种鲜莲子质量(2.66～3.10 g)显著小于‘建选35号’和‘太空莲36号’(分别为4.70和3.87 g)，但与‘金芙蓉1号’总体差异不显著。3个初筛重瓣型子莲品种结实率为68.18%～79.35%，其中，‘满堂红’结实率较高(79.35%)，‘星空牡丹’和‘粉千叶’的结实率明显低于3个主栽子莲品种(76.44%～88.50%)。

2.3.2 鲜莲子营养品质的比较 结果(表6)显示：‘满堂红’鲜莲子直链淀粉含量显著高于其他5个品种；‘星空牡丹’鲜莲子直链淀粉含量与‘金芙蓉1号’和‘太空莲36号’无显著差异，但显著高于‘建选35号’；‘粉千叶’鲜莲子直链淀粉含量最低，为9.18%，显著低于其他5个品种。‘金芙蓉1号’鲜莲子支链淀粉含量最低，其他5个品种间鲜莲子支链淀粉含量无显著差异。‘满堂红’鲜莲子总淀粉含量最高，为69.32%，显著高于其他5个品种；‘星空牡丹’鲜莲子总淀粉含量次之，显著高于‘金芙蓉1号’和‘建选35号’；‘粉千叶’鲜莲子总淀粉含量最低，为30.15%，显著低于其他5个品种。

‘粉千叶’鲜莲子水分含量最高，‘满堂红’最低，二者间差异显著；‘星空牡丹’鲜莲子水分含量与3个主栽子莲品种差异不显著。3个初筛重瓣型子莲品种和3个主栽子莲品种间鲜莲子的灰分、多酚和粗纤

表5 初筛重瓣型子莲品种与主栽子莲品种鲜莲子果实特征和结实率的比较

维含量均无显著差异。‘满堂红’和‘建选35号’鲜莲子可溶性糖含量较高，二者间无显著差异，但显著高于其他4个品种；其他4个品种间鲜莲子可溶性糖含量无显著差异。‘金芙蓉1号’鲜莲子的蛋白质和VC含量显著高于其他5个品种；其他5个品种间鲜莲子的蛋白质和VC含量无显著差异。

‘粉千叶’鲜莲子Ca含量最低，仅672.79 mg·kg-1；其他5个品种鲜莲子Ca含量较高，为1 211.09～1 505.37 mg·kg-1，总体差异不显著。3个初筛重瓣型子莲品种鲜莲子P含量显著高于3个主栽子莲品种，其‘满堂红’鲜莲子P含量最高，‘星空牡丹’居中，‘粉千叶’最低，三者间差异显著。3个初筛重瓣型子莲品种鲜莲子Zn含量显著低于‘金芙蓉1号’和‘建选35号’，其中，‘粉千叶’鲜莲子Zn含量最低，为2.66 mg·kg-1。‘满堂红’和‘星空牡丹’鲜莲子Fe含量显著高于其他4个品种，‘粉千叶’和‘金芙蓉1号’鲜莲子Fe含量较低。

表6 初筛重瓣型子莲品种与主栽子莲品种鲜莲子营养品质的比较

3 讨 论

本文采用层次分析法对68个重瓣型荷花品种的观赏性、结实性和莲子品质进行综合评价，综合评价结果理想，说明该方法适用于重瓣型荷花种质资源综合评价。初步筛选出的‘满堂红’、‘星空牡丹’和‘粉千叶’3个重瓣型子莲品种，在观赏方面多为红色系、粉色系碗状花态，在花径、花瓣数、香味、丰花性和花叶协调性方面均具有较好的表现。这3个初筛重瓣型子莲品种在具有良好的植株整体特性与高观赏价值的同时，又克服了重瓣型荷花不结实、少结实的特性[19]，结实率高达68.18%～79.35%，且鲜莲子横径、纵径和质量等指标在供试重瓣型荷花品种中表现突出。进一步对比鲜莲子品质后发现，鲜莲子果实特征方面，3个重瓣型子莲品种鲜莲子的横径和质量总体上显著小于3个主栽子莲品种，即鲜莲子横径较小，质量较轻，而鲜莲子质量主要受横径限制，推测可能与种质遗传基础或莲子生长发育中营养供给有关[20]。同时，考虑到子莲栽培时往往为同一品种大规模栽培，其结实率更多为自交结实，而本研究中的结实率则包括小环境下的杂交与自交，故大面积栽培时，其结实率可能会降低。鲜莲子营养品质方面，3个初筛重瓣型子莲品种与3个主栽子莲品种在鲜莲子灰分、多酚和粗纤维含量方面无显著差异，且除‘金芙蓉1号’外，其他5个品种鲜莲子的支链淀粉、蛋白质和VC含量也无显著差异，3个初筛重瓣型子莲品种的其他营养指标，如可溶性糖和矿质元素含量等，与3个主栽子莲品种分别具有不同的良好表现。整体来看，3个初筛重瓣型子莲品种在营养品质方面具备一定的可食用性。

进一步比较3个初筛重瓣型子莲品种，‘满堂红’鲜莲子外观品质总体最佳，最接近子莲品种，但直链淀粉和总淀粉含量过高，水分含量过低，其中，直链淀粉含量是影响鲜莲子食用时黏性、柔软性、固体物溶解性、光泽和颜色的主要因子，是食味品质的重要指标[14,21]，‘满堂红’鲜莲子食用时颗粒感较明显[22]，食味表现不足；‘星空牡丹’鲜莲子外观品质略低于‘满堂红’，但直链淀粉、总淀粉和水分含量表现较好，鲜莲子食用时口感脆甜有弹性，食味表现较佳；‘粉千叶’鲜莲子外观品质明显差于‘满堂红’，且直链淀粉和总淀粉含量过低，水分含量过高，矿质元素含量等均表现不佳。

综合考虑莲子生长状况及营养品质，‘满堂红’和‘星空牡丹’可作为重瓣型子莲品种后续研究的主要对象，后续应着重研究提高莲子质量的栽培措施，促使莲子饱满、均匀。另外，在重瓣型子莲品种的选育中，还应考虑到品种适应性、抗病性和物候期等方面的指标。