基于主成分分析的5个蓝莓品种果实评价

2024-06-23杨洪涛余莹杨正松杨燕林和文佳毕海林和加卫

安徽农业科学 2024年11期

杨洪涛余莹杨正松杨燕林和文佳毕海林和加卫

摘要以从国外引进的5个蓝莓品种为供试材料，研究其在丽江种植条件下果实的外观指标（果实横径、纵径、单果重、果形指数、色泽等）、营养成分（维生素C、可溶性蛋白质、游离氨基酸、可溶性糖、淀粉和花青素等），并利用主成分分析法对所有指标参数进行分析。结果表明：奥尼尔有最优的果形指数（0.86）、最高的单果重（1.87 g）和花青素含量（440.5 μg/g），较高的可溶性糖含量（16.69%）、维生素C含量（0.35 mg/g）和游离氨基酸含量（41.11 μg/g）。主成分分析提取了2个主成分，累计方差贡献率为85.635%，综合评分奥尼尔最高，为最优品种，适合引种栽培及作为育种材料。

关键词蓝莓；引种栽培；果实；外观指标；营养成分；主成分分析；丽江

中图分类号 TS255.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）11-0176-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.037

Fruit Evaluation of Five Blueberry Varieties Based on Principal Component Analysis

YANG Hong-tao，YU Ying，YANG Zheng-song et al

（Institute of Alpine Economic Plant， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Lijiang， Yunnan 674199）

Abstract Taking five blueberry varieties introduced from abroad as the experimental materials，the appearance indicators （such as transverse diameter， vertical diameter， single fruit weight， fruit shape index， color， etc.） and nutritional components （such as vitamin C， soluble protein， free amino acids， soluble sugars， starch and anthocyanins） of their fruits under planting conditions in Lijiang were studied. Principal component analysis was used to analyze all indicator parameters.The results showed that ONeal had the highest fruit shape index （0.86）， single fruit weight （1.87 g） and anthocyanin content （440.5 μg/g）， as well as a higher content of soluble sugars （16.69%）， vitamin C （0.35 mg/g） and free amino acids （41.11 μg/g）. Two principal components were extracted in the principal component analysis， with a cumulative variance contribution rate of 85.635%. The comprehensive evaluation of ONeal was the highest， making it the best variety suitable for introduction and cultivation， and also the best variety as a breeding material.

Key words Blueberries;Introduction and cultivation;Fruit;Appearance indicators;Nutrient composition;Principal component analysis;Lijiang

基金项目云南省科技人才与平台计划（院士专家工作站）项目（202205AF150029）；国家自然科学基金项目（32160695）；云南省基础研究计划项目（202101BC070003）；云南省财政厅高山农业科技创新及成果展示转化专项经费（53000021000000-0017045）；云南省农业科学院科研预研项目（2023KYZX-01）。

作者简介杨洪涛（1982—），女，云南丽江人，副研究员，硕士，从事小浆果育种栽培等研究。

*通信作者，研究员，硕士，从事小浆果育种栽培等研究。

收稿日期 2023-07-26

蓝莓是从杜鹃花科越橘属［1］中引种驯化选育出的栽培品种的商品名，是世界上流行的4种小浆果类果树（草莓、树莓、越橘、醋栗）之一，具有抗衰老、明目、强心、抗癌等功效，被誉为“浆果之王”［2］。蓝莓由于其显著的保健功能、特殊的果实风味、富含营养成分等特点，一直以来倍受世人的关注。蓝莓果实中除了常规的糖、酸和维生素C外，富含多种其他维生素、游离氨基酸、超氧化物歧化酶（SOD）、熊果苷、蛋白质、花青素苷、纤维素及丰富的钾、铁、锌、钙等矿质元素。大量的研究结果已经证实，蓝莓果实中含有丰富的优质生物活性物质，特别是它的果实中含有提高人体免疫力、抵御各种疾病所必需的且优化配比的蛋白质、氨基酸、维生素、黄酮、微量元素等［3-7］。

果实质量是果树育种研究中的重要指标之一，致力于培育具有优异品质和口感的果实品种是当前研究的主要目标之一。果实内含物的组成包括花青素苷含量、可溶性固形物、维生素C、可滴定酸、可溶性糖、可溶性蛋白和氨基酸等，被视为评估果实质量的重要标准之一。此外，果实外观对消费者的喜好感和购买意愿也具有重要影响。笔者通过对5个不同蓝莓品种果实中上述成分含量的测定，并运用主成分分析方法，综合评价这些蓝莓品种的果实品质差异，以期为筛选高质量蓝莓种质资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

此次试验采用的蓝莓品种均种植于丽江市古城区，且在同一水肥、生态环境及日常管理条件下生长，选择健壮、盛果期的植株采摘成熟度一致的果实。5个品种分别为奥尼尔、双丰、奥林匹亚、公爵和瑞卡。

1.2 不同品种蓝莓外观指标检测

果形指数：每个品种随机选取30个果实用游标卡尺测量横径和纵径，果形指数=纵径/横径；单果重：随机选取30个果实进行称重。

1.3 不同品种蓝莓主要营养成分分析

可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法；可溶性糖、淀粉含量的测定采用蒽酮法；游离氨基酸含量测定采用茚三酮显色法；维生素C含量测定采用2，4-二硝基苯肼比色法［8］，花青素含量以矢车菊素3，5-二葡萄糖苷（Cy3G5G）为标准样品，采用高效液相色谱法（HPLC）测定［9］。

1.4 数据分析

采用SPSS 17.0软件对数据进行Duncans差异显著性分析，P＜0.05时为显著；同时通过SPSS 17.0进行主成分分析，得到各蓝莓品种的综合得分。

2 结果与分析

2.1 不同品种蓝莓外观指标比较

果形指数是对果实形状最直观的评价指标，一般0.6～<0.8为扁圆形，0.8～0.9为圆形。由表1可知，瑞卡的果形指数最小，果形呈扁圆形；双丰的果形指数略大于瑞卡，也呈扁圆形，而奥林匹亚、公爵和奥尼尔的果形指数均大于0.8，其中奥尼尔最大，最接近圆形。5个蓝莓品种的平均单果重均大于1.30 g，奥尼尔的单果重最大，为1.87 g，说明其果实较大，且与其他4个品种间呈现显著差异，有较优的外观性状。

2.2 不同品种蓝莓营养成分分析

由表2可知，在试验的5个蓝莓品种中，奥林匹亚的可溶性糖含量较高，为18.31%，最低的是公爵，仅为11.58%，奥尼尔为16.69%且与奥林匹亚之间没有显著差异（P>0.05）。公爵的可溶性蛋白含量最高，达0.79 mg/g，与除奥尼尔以外的3个蓝莓品种间并没有显著差异（P>0.05），而奥尼尔的可溶性蛋白含量仅为0.37 mg/g。双丰的维生素C含量、游离氨基酸含量和淀粉含量均最高，分别为0.43 mg/g、42.78 μg/g、0.84%，奥尼尔也含有较高的游离氨基酸含量且与双丰之间没有显著差异（P>0.05），奥林匹亚的维生素C含量最低，仅为0.19 mg/g。奥尼尔的花青素含量最高，为440.5 μg/g，且与其他品种差异显著。

2.3 主成分分析

利用SPSS 17.0将5个蓝莓品种的10个参数进行主成分分析，结果如表3所示，提取出2个主成分，第1主成分贡献率为54.00%，包括横径、纵径、果形指数、单果重、可溶性糖、淀粉；第2主成分贡献率为31.635%，包括可溶性蛋白、维生素C、游离氨基酸和花青素；累计贡献率为85.635%，基本可以代表所有指标的大部分信息，能够支撑对蓝莓品种的品质评价。将得到的2个主成分的贡献率分别除以累计贡献率作为权重，建立主成分综合得分模型F=0.63×F1＋0.37×F2，得分情况见表4。5个蓝莓品种的最终得分由高到低依次为奥尼尔、奥林匹亚、双丰、公爵、瑞卡。

3 讨论与结论

蓝莓果实中含有的可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖和淀粉等营养成分含量因蓝莓品种不同有明显差异；蓝莓果实中维生素C含量也因品种不同有较大差异。糖的含量是影响果实品质的重要因素，而作为蓝莓鲜果产品，糖的含量更是决定蓝莓果实风味的主要评判标准［10］。山东威海地区蓝莓果实可溶性糖含量在6.65%～12.76%［11］，吉林长春地区蓝莓果实可溶性糖含量为8.48%～12.50%［12］，辽宁丹东地区蓝莓果实可溶性糖含量为5.76%～ 8.78%［12］，江西南昌蓝莓果实可溶性糖含量为7.46%～10.22%［13］，以上地区种植的蓝莓可溶性糖含量低于高海拔地区云南丽江蓝莓果实的可溶性糖含量（11.58%～18.31%），说明蓝莓果实可溶性糖含量与环境因子关联紧密［14-15］。

丽江属于温带高原山地季风气候，干湿季分明，日温差大，紫外线强。引种合适的蓝莓品种，能得到较高可溶性糖含量的果实，无论是鲜果销售还是加工均有优势。经简单对比分析发现引种栽培的5个蓝莓品种虽在不同营养成分含量上各有优势，但通过主成分分析得到的综合评分来看，由高到低依次为奥尼尔、奥林匹亚、双丰、公爵、瑞卡。奥尼尔有最优的果形指数（0.86）、最高的单果重（1.87 g）和花青素含量（440.5 μg/g），较高的可溶性糖含量（16.69%）、维生素C含量（0.35 mg/g）和游离氨基酸含量（41.11 μg/g），为供试品种中的最优品种，适合引种栽培及作为育种材料。蓝莓果实的营养及保健价值较高，能够被应用到食品、药品及保健品行业的发展之中。积极开展蓝莓的开发利用研发工作，采用良好的生产技术手段，提高蓝莓的开发利用效率，可增强其在食品及医药品行业的应用范围［16］。

参考文献

［1］方瑞征.中国植物志：第57卷［M］.北京：科学出版社，1991：113-114.

［2］刘庆忠，赵红军，马怀宇.北美洲的蓝莓生产与利用［J］.落叶果树，2003，35（6）：55-58.

［3］刘庆忠，赵红军.越桔高效栽培与加工利用［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［4］於虹.蓝浆果栽培与采后处理技术［M］.北京：金盾出版社，2003.

［5］李亚东，刘海广，唐雪东.蓝莓栽培图解手册［M］.北京：中国农业出版社，2014.

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［7］杨雅涵，李建宾，和加卫，等.不同蓝莓品种果实花青素苷研究［J］.西南农业学报，2020，33（8）：1769-1777.

［8］叶尚红.植物生理生化实验教程［M］.昆明：云南科技出版社，2007.

［9］孙建霞，张燕，孙志健，等.花色苷的资源分布以及定性定量分析方法研究进展［J］.食品科学，2009，30（5）：263-268.

［10］张玉星.果树栽培学总论［M］.4版.北京：中国农业出版社，2011：44-45.

［11］裴嘉博，李晓艳，刘海广，等.18个北高丛越橘品种在山东威海的引种初报［J］.中国果树，2011（5）：32-36，78.