梅州市不同柚种质资源果实品质分析
2024-11-19陶星星刘蕊谭烨欢曾莎芮周芬
摘" 要:【目的】分析不同柚品种品质特征,并对其进行综合评价,以筛选出品质优良的柚类种质资源,为梅州市柚新品种利用与选育提供参考。【方法】以10份柚种质资源为材料,对单果质量、可滴定酸等9项指标进行测定,利用相关性分析和主成分分析法对果实品质进行综合评价。【结果】采用Pearson法对柚种质资源品质特征进行相关性分析,结果表明,维生素C含量与固酸比呈显著性正相关,相关系数为0.782,可滴定酸与固酸比呈极显著负相关,相关系数为-0.842,可滴定酸越高,固酸比越低。经主成分分析,从9个柚果性状指标提取2个主成分,累积方差贡献率达74.64%。经综合评价筛选出了2个综合得分较高的柚品种,即桂柚1号和沙田柚,可作为梅州市柚品质优良的育种亲本。【结论】运用主成分分析能将多个柚果性状指标转化成少数几个综合指标(即主成分),既能简化程序,又相对客观和准确的筛选出优良品种。
关键词:柚;种质资源;果实品质;主成分分析
文章编号:2096-8108(2024)06-0039-04" 中图分类号:S666.3中图分类号" 文献标识码:A文献标志码
收稿日期:2024-06-30中文收稿日期
第一作者简介:陶星星(1987-),女,硕士研究生,农艺师,主要从事果树遗传育种研究。E-mail:470914561@qq.com
Fruit Quality Analysis of Different Pomelo Germplasm Resources in Meizhou City
TAO" Xingxing,LIU" Rui,TAN" Yehuan,ZENG" Sharui,ZHOU" Fen
(Pomology Institute,Meizhou Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Meizhou Guangdong 514071,China)
Abstract: 【Objective】By analyzing the quality characteristics of different pemelo varieties and combining with comprehemsive evaluation, the germplasm resources of pomelo with good quality were screened, which prorided reference for the utilization and breeding of new pomelo varieties in Meizhou City. 【Methods】In this study, 10 pomelo germplasm resources were used as materials, 9 indexes such as single fruit weight and titratable acid were used as test data, correlation analysis and principal component analysis were used to evaluate fruit quality. 【Results】The results showed that the correlation analysis of pomelo germplasm resources by Pearson method showed a significant positive correlation between vitamin C content and solid acid ratio, the correlation coefficient was 0.782; titratable acid was negatively correlated with solid acid ratio, and the correlation coefficient was -0.842. The higher the titratable acid, the lower the solid acid ratio. By principal component analysis, 2 principal components were extracted from 9 pomelo fruit trait indicators, and the cumulative variance contribution rate was 74.64%. After comprehensive evaluation, 2 cultivars with high comprehensive scores, namely Guizyou 1 and Shatian Pomelo, could be selected as excellent breeding parents of Meizhou Pomelo. 【Conclusion】Using principal component analysis can transform multiple citrus fruit traits indicators into a few composite indicators (principal components), which can simplify the process and be relatively objective and accurate in quickly selecting superior cultivars.
Keywords:pomelo; germplasm resources; fruit quality; principal component analysis
梅州以“中国金柚之乡”之称而全国闻名[1]。截止2022年,梅州市柑橘栽培面积达4.86万hm2,其中柚类面积4.09万hm2,占据整个柑橘面积的84%。目前,蜜柚和沙田柚仍然是梅州市的主栽品种,其他柚类品种的开发及利用在该地重视不够,导致梅州柚品种更新缓慢,柚品种资源评价体系不健全,柚种质资源开发工作不够深入。因此,对已有不同柚类种质资源进行综合评价,可为本地系统开展杂交育种、实生选种、诱变育种等柚类种质资源的研究与利用提供支撑。李小婷等[2]对45份柚类种质资源进行评价与分析,揭示了柚类种质的遗传多样性,邓素枫等[3]对湖南30个柚类品种进行果实品质分析,建立果实品质综合评价模型,得出了各个品种综合排名。本研究以10份柚种质资源为研究对象,以可溶性固形物质量分数、可滴定酸质量分数、维生素C含量等9项指标为供试数据,应用主成分分析和相关性分析等方法,明确各指标间的相互关系,分析不同柚果实品质特征,对不同柚果实综合评价,筛选优质柚种质资源,为梅州市柚新品种资源利用与选育提供参考。
1" 材料与方法
1.1" 材料
供试的10个柚子品种分别为马家柚、三红蜜柚、脆香甜柚、永嘉早香柚、坪山柚、春香桔柚、水晶香柚、葡萄柚、桂柚1号、沙田柚,全部种植于梅州市农林科学院果树研究所柚类种质资源圃(E:115°18′46″ N:24°56′40″)内,且均已进入丰产期。资源圃内柚树栽培条件与管理方法一致。根据不同柚子成熟期,于9月—11月相继采样,每个品种从3株长势相近的树,按东、西、南、北、中5个方位各采收3个果实。每个品种采收的15个样品柚果外观果形尽量保持一致,并在24 h内进行果品性状指标测定。
1.2" 仪器与试剂
游标卡尺;电子天平(LT30001A,常熟天量仪器);日本ATAGO便携式数显折射仪PAL-1;2,6-二氯酚靛酚;草酸;酚酞指示剂;氢氧化钠。
1.3" 果品指标
准确测量每种柚子15个样品柚果的单果质量、果肉质量、单果横径、纵径、果皮厚度、种子数量。样品果的可溶性固形物质量分数含量采用便携式数显折射仪PAL-1检测,可滴定酸质量分数采用氢氧化钠酸碱中和滴定法测定。维生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定。果形指数=纵径/横径;可食率(%)=(单果质量-不可食部分-种子重量)/单果质量×100%;固酸比=可溶性固形物质量分数含量/可滴定酸质量分数。
1.4" 数据处理
数据采用Excel 2010和SPASS 25.0软件进行数据主成分分析、相关性分析、方差分析。
2" 结果与分析
2.1" 品种间的果实差异性
2.1.1" 果实植物学性状评价
比较10份柚种质资源的单果质量、果形指数、种子数、皮厚和可食率(见表1),单果质量以马家柚最高(1942.87g),仅与三红蜜柚无显著差异,与其余8个品种呈显著差异;春香桔柚单果质量最低,仅290.30g,仅与葡萄柚无显著性差异。果形指数在0.88~1.31,高扁圆形或倒卵圆形。种子数量在0~167颗,马家柚种子数最多(167粒),三红蜜柚种子数最少(0粒),其中马家柚、桂柚1号与沙田柚种子数量与三红蜜柚、春香桔柚、葡萄柚呈显著差异。果皮厚度在0.43~2.52cm,马家柚和坪山柚果皮厚度2.49~2.52cm,与其他8个品种呈显著差异。可食率在49.11~74.2%,春香桔柚(74.2%)、脆香甜柚(71.07%)、葡萄柚(69.9%)、水晶香柚(62.27%)可食率分别与三红蜜柚(60.68%)、永嘉早香柚(59.32%)、马家柚(50.95%)、沙田柚(50.6%)、桂柚1号(50.07%)、坪山柚(49.11%)可食率呈显著性差异。
2.1.2" 果实营养品质评价
从表1可以看出,10份柚种质资源的可溶性固形物质量分数含量(TSS)、可滴定酸质量分数、维生素C含量和固酸比,马家柚的可溶性固形物质量分数含量最低(8.64%),其次是葡萄柚(8.95%)、春香桔柚(9.9%),沙田柚的可溶性固形物质量分数最高(13.93%),其他品种均在10.43%~12%。维生素C含量在34.17~90.33 mg/100g,其中沙田柚维生素C的含量最高,为90.33 mg/100g,其次是桂柚1号,86.63 mg/100g,两个品种的维生素C的含量显著高于其他8个品种。可滴定酸质量分数在0.10%~0.72%,变异系数为64.7%,沙田柚、桂柚1号和春香桔柚的可滴定酸质量分数最低,为0.10%~0.12%,3个品种可滴定酸与其他7个品种呈显著性差异,水晶香柚的可滴定酸质量分数最高,为0.72%,与马家柚、三红蜜柚、脆香甜柚差异不显著。固酸比在12.89~123.61,变异系数为82.28%,品种间固酸比差异大,其中固酸比最高的是沙田柚,其次是桂柚1号和春香桔柚,分别为118.35和82.28,均与其他7个品种存在显著性差异。
2.2" 不同品种柚子果实性状指标间相关性分析
采用Pearson法对10份柚种质资源品质特征进行相关性分析(见表2)。果实外观指标单果质量与皮厚、种子数量呈极显著正相关,可食率与单果质量、种子数、皮厚呈极显著负相关,皮厚与种子数量极显著正相关;风味指标维生素C含量与果形、种子数、可溶性固形物质量分数呈极显著性正相关,与可食率呈极显著负相关;可滴定酸与固酸比、果形指数、维生素C呈极显著负相关;可溶性固形物质量分数与维生素C、固酸比呈极显著正相关。
2.3" 不同品种柚果实品质指标主成分分析
由表3可见,对10份柚种质资源的9个柚果果实性状指标进行主成分分析,以特征值gt;1.0为标准,提取到2个主成分,累积方差贡献率达
74.64%,其中主成分1方差贡献率最高,为40.85%,主成分2方差贡献率为33.78%。由2个主成分载荷向量正负表示原始变量与主成分之间的正反关系,可知主成分1主要代表维生素C、果形指数,其特征向量值在0.81以上,主成分1与维生素C和果形指数呈正相关;主成分2主要代表单果质量、皮厚,特征向量值在0.88以上,主成分2与单果质量和皮厚呈正相关。柚种质资源果实品质特征间有明显的相关性且相互影响。
根据初始因子载荷矩阵和2个主成分的特征向量值、方差贡献率,采用SPSS计算得出每个种质资源的综合得分(见表4)。结果表明,桂柚1号和沙田柚的综合得分最高,分别为1.13和1.04,表明这两个品种综合品质较好,葡萄柚的得分最低,得分为-1.01,表明其综合品质较差。
3" 讨论与结论
本研究采用相关性分析、主成分分析对10个不同柚子品种的果实品质间差异性和相关性进行分析,通过对同一指标在不同品种间是否存在显著性差异,采用主成分分析计算综合得分,反映不同柚子品种间果实品质存在差异。
相关性分析发现单果质量与皮厚呈极显著正相关,相关系数为0.851,果实质量和形状主要受遗传因子控制,也受生理、环境、营养等因素影响。维生素C含量与固酸比呈显著性正相关,相关系数为0.782;可滴定酸与固酸比呈极显著负相关,相关系数为-0.842。本研究发现可滴定酸越高固酸比越低,与李俭等[4]研究8个柚可滴定酸与固酸比极显著负相关结果一致。
运用多元统计分析对柚果品质评价早已有先例,李先信等[5]基于主成分分析对47个湖南柚类品种进行聚类和主成分分析,卢华琼等[6]对31个柚类品种进行聚类和形态指标主成分分析,胡安华等[7]对柚类种质资源表型多样性分析及综合评价。运用主成分分析能将多个柚果性状指标转化成少数几个综合指标(即主成分),既能简化程序,又相对客观和准确的筛选出优良品种。本研究通过主成分分析对10份柚种质资源中9个评价柚果实品质的主要指标进行分析,将9个指标综合为2个主成分,其累积方差贡献率是74.64%,综合了柚果大部分信息,对柚果实品质降维处理,最终计算得出综合得分排名,即桂柚1号、沙田柚为综合得分最高的柚类种质资源。沙田柚是梅州市目前占主导优势的主栽品种,桂柚1号是最近几年引进的沙田柚变异品种,二者在市场上均较受欢迎,这与评价结果一致,可作为柚果品种育种的优质亲本。本研究对梅州市柚类果品提升及杂交育种亲本利用有重要指导价值。
中文致谢
参考文献
[1]" 杜小珍,陶星星,李国华,等.梅州柚产业现状与高质量发展建议[J].浙江农业科学,2023,64(4):935-939.
[2]" 李小婷.45份柚类种质资源的评价与分析[D].福州:福建农林大学,2017.
[3]" 邓素枫,廖炜,龚碧涯,等.湖南30个柚类品种(资源)果实品质分析与评价[J].中国南方果树,2021,50(3):36-41,45.
[4]" 李俭,周小娟,钟灶发,等.南康不同柚子品种果实品质分析[J].安徽农业科学,2019,47(14):216-219.
[5]" 李先信,杨迎花,邹学校,等.湖南柚类种质的数量分类与主成分分析[J].浙江农业学报,2013,25(6):1243-1249.
[6]" 卢华琼,苏智先.部分柚类品种主要果实性状变异及相关性研究[J].中国农学通报,2006 (12):220-222.
[7]" 胡安华,窦万福,祁静静,等.柚类种质资源表型多样性分析及综合评价[J].分子植物育种,2020,18(2):650-664.