野杏家系經(jīng)濟(jì)性狀及果實(shí)營養(yǎng)成分分析

董勝君，王冉冉，盛 楠，胡萬金，曲 楊，陳建華

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，沈陽 110161；2.遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場，遼寧朝陽 122300)

0 引 言

【研究意義】野杏(Armeniacavulgarisvar.ansu)為薔薇科(Rosaceae)李亞科杏屬(Armeniaca)植物[1]，是普通杏的野生類型。野杏一般為落葉喬木，少數(shù)為灌木，其喜光、耐干旱、耐瘠薄、耐低溫、對土壤適應(yīng)性強(qiáng)[2]，可適用于水土保持林營造及環(huán)境脆弱生態(tài)地區(qū)的植被恢復(fù)。野杏營養(yǎng)成分非常豐富，果實(shí)內(nèi)含有較高含量的糖、蛋白質(zhì)、鈣、磷等礦物質(zhì)[3]以及VC等多種營養(yǎng)成分，其仁具有藥食兼用的價(jià)值，尤其富含脂肪與蛋白質(zhì)[4]，可加工利用[5]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，已有對蘋果[6]和歐李[7]果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀及營養(yǎng)成分進(jìn)行了研究。野杏的營養(yǎng)品質(zhì)是一個(gè)綜合指標(biāo)，利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[16]對供試野杏的營養(yǎng)成分進(jìn)行一個(gè)綜合評價(jià)，李瑞芳[17]等的方法，得到各個(gè)主成分得分的函數(shù)表達(dá)式，再以各個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重可建立綜合評價(jià)函數(shù)模型對野杏家系進(jìn)行綜合評價(jià)，直觀揭示不同野杏家系果實(shí)的優(yōu)劣?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于野杏果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀以及營養(yǎng)成分還未見報(bào)道。研究分析野杏家系經(jīng)濟(jì)性狀及果實(shí)營養(yǎng)成分?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以引種的38個(gè)野杏家系為研究對象，對野杏家系的經(jīng)濟(jì)性狀和果實(shí)營養(yǎng)成分含量進(jìn)行測定，采用多重比較、相關(guān)性及主成分分析對其研究，為優(yōu)良野杏家系篩選及野杏綜合開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

材料來自沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)野杏子代測定林(于2013年栽植，位于遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場凌河工區(qū))，選擇子代測定林中來自甘肅和寧夏種源的38個(gè)引種野杏家系，每個(gè)家系內(nèi)隨機(jī)選擇10株生長狀況良好的樣木作為材料。表1

表1 供試野杏家系信息Table 1 Information of Armeniaca vulgaris var.ansu family for test

1.2 方 法

1.2.1 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查

于2019年6～7月野杏果實(shí)成熟期，每株樣木隨機(jī)選取10～20個(gè)果實(shí)測量。利用數(shù)顯卡尺測量果實(shí)三徑、計(jì)算果形指數(shù)；測定單果重、調(diào)查野杏各家系的單株產(chǎn)果量。

1.2.2 營養(yǎng)成分測定

在野杏果實(shí)成熟時(shí)采摘樣木不同方位的中上部外圍果實(shí)，每株樣木隨機(jī)選取正常發(fā)育的果實(shí)20個(gè)，置于內(nèi)放冰袋的泡沫箱中帶回實(shí)驗(yàn)室測定，測定的主要指標(biāo)包括總糖含量、還原糖含量、總酸含量、可溶性固形物及VC含量，并計(jì)算糖酸比[8-9]。其中總糖含量用GB/T5009.8-2016測定[10]，還原糖含量用DNS比色法[11]進(jìn)行測定，總酸含量采用酸堿中和滴定法[12]測定，可溶性固形物含量采用折光儀法測定[13]，VC含量的測定采用紫外分光光度計(jì)比色法[14]，糖酸比=果實(shí)總糖含量/果實(shí)總酸含量[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2010進(jìn)行整理，用SPSS 22.0軟件進(jìn)行多重比較、相關(guān)系數(shù)以及主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 野杏家系定量描述性狀評價(jià)

研究表明，6個(gè)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的變異系數(shù)的平均值為0.26，其中產(chǎn)果量的變異系數(shù)最大，為0.78；果形指數(shù)的變異系數(shù)最小，為0.07；果實(shí)縱徑等其余4個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)為0.16～0.20；6個(gè)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的Shannon-wiener指數(shù)的平均值為1.84，其中果實(shí)側(cè)徑指數(shù)最大，為1.94；單果質(zhì)量指數(shù)最小，為1.66；果實(shí)縱徑等其余4個(gè)指標(biāo)指數(shù)為1.66～1.94。

6個(gè)果實(shí)營養(yǎng)成分的變異系數(shù)的平均值為0.17，其中糖酸比的變異系數(shù)最大，為0.26；可溶性固形物含量和VC含量的變異系數(shù)最小，為0.12；其余3個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)為0.13～0.21；6個(gè)營養(yǎng)成分指數(shù)的平均值為1.92，其中VC含量指數(shù)最大，為2.02；總酸含量指數(shù)最小，為1.79；其余4個(gè)指標(biāo)指數(shù)為1.89～1.96。表2

表2 野杏家系定量描述性狀多樣性Table 2 Diversity of Armeniaca vulgaris var.ansu family in quantitative description traits

2.2 野杏家系果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)成分

2.2.1 野杏家系果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀含量

研究表明，果實(shí)三徑指標(biāo)表現(xiàn)較好的家系為102號與119號，與其他家系呈顯著差異。果形指數(shù)較好的家系為144號、234號、142號，3個(gè)家系之間差異不顯著；單果質(zhì)量較好的家系為194號、119號、102號，102號與119號、194號均具有顯著差異；產(chǎn)果量較大的家系為201號、118號、141號，201號與118號、141號分別具有顯著差異，而118號與141號之間差異不顯著。不同種源的野杏家系果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀含量雖有不同，但差異并不顯著，只有甘肅鎮(zhèn)原縣的果形指數(shù)要顯著大于寧夏海原縣的果形指數(shù)，但其余5個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，不同種源的野杏家系都不具有顯著差異。表3

表3 野杏家系果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀含量Table 3 Economic character components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family

續(xù)表3 野杏家系果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀含量Table 3 Economic character components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family

2.2.2 野杏家系果實(shí)營養(yǎng)成分含量

研究表明，總糖含量的平均值為8.80，含量最高的是119號、13.66，其次是102號、234號、141號；還原糖含量的平均值為7.02，含量由高到低前4個(gè)家系是119號、11.74，其次是102號、234號、143號，其中119號與234號、143號均具有顯著差異；總酸含量的平均值為0.91，含量最高的是104號、1.27，其次是170號、265號、253號，含量分別為1.18、1.14、1.11，其中104號家系與253號家系之間具有顯著差異；可溶性固形物的平均值為10.37，含量由高到低前4個(gè)家系是102號、12.82，204號、12.74，119號、12.73，111號、12.35；VC含量最高的家系是141號，含量為13.76，其次是243號、258號、102號，4個(gè)家系之間差異不顯著；糖酸比含量由高到低的4個(gè)家系為119號、102號、112號、234號，含量分別是16.43、13.56、13.25、12.96，其中119號家系與其余3個(gè)家系具有顯著差異。不同種源的野杏家系的果實(shí)營養(yǎng)成分含量雖有不同但差異并不顯著。表4

表4 野杏家系果實(shí)營養(yǎng)成分含量Table 4 Nutrient components of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family

2.2.3 野杏家系果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價(jià)

研究表明，野杏的營養(yǎng)品質(zhì)排序?yàn)?19號家系>102號家系>141號家系>111號家系>258號家系。表5

表5 野杏家系果實(shí)營養(yǎng)成分的隸屬函數(shù)值Table 5 The membership function in nutrition of the fruits of Armeniaca vulgaris var.ansu family

2.3 野杏家系經(jīng)濟(jì)性狀與果實(shí)營養(yǎng)成分相關(guān)

研究表明，果實(shí)三徑之間互為極顯著正相關(guān)關(guān)系且果實(shí)三徑與單果質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，果實(shí)橫徑、果實(shí)側(cè)徑與還原糖含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系；總糖含量與還原糖含量、糖酸比具有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與總酸含量具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；還原糖含量與糖酸比具有極顯著正相關(guān)關(guān)系，與總酸含量具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；總酸含量與VC含量具有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與糖酸比具有極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；可溶性固形物含量、VC含量與糖酸比三者之間均具有相關(guān)性，其中可溶性固形物含量、VC含量與糖酸比之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，可溶性固形物含量與VC含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。表6

2.4 野杏家系主成分

研究表明，第1主成分的貢獻(xiàn)率最高，達(dá)33.384%，特征值最大，為4.366，主要反映為果三徑、單果質(zhì)量、總糖含量、還原糖含量、糖酸比的綜合指標(biāo)；第2主成分為總酸含量，貢獻(xiàn)率是22.563%；第3主成分反映VC產(chǎn)量，貢獻(xiàn)率是11.312%；第4主成分反映果形指數(shù)，貢獻(xiàn)率最小，為8.528%。這4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了78.786%。表7

表7 各主成分的特征值、貢獻(xiàn)率及載荷值Table 7 Eigen value, contribution rate and load of each principal component

綜合評價(jià)函數(shù)模型為F=0.364Z1+0.226Z2+0.113Z3+0.085Z4，綜合得分排在前6位的家系分別是102號、119號、194號、166號、118號以及201號。表8

表8 野杏家系性狀綜合得分及排名Table 8 Comprehensive score and rangking of traits of Armeniaca vulgaris var.ansu family

3 討 論

研究的12個(gè)性狀中，所有性狀類型均占有一定比例。在一般情況下，變異系數(shù)如果高于10%，個(gè)體間差異較大[18]，研究的12個(gè)指標(biāo)中有11個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)高于10%，野杏家系的經(jīng)濟(jì)性狀與果實(shí)營養(yǎng)成分變異程度豐富。其中營養(yǎng)成分的Shannon-wiener指數(shù)要高于經(jīng)濟(jì)性狀，說明營養(yǎng)成分比經(jīng)濟(jì)性狀的多樣性更豐富。

野杏作為一種經(jīng)濟(jì)樹種，可鮮食又可制成營養(yǎng)豐富的加工品，其營養(yǎng)價(jià)值決定了野杏品質(zhì)以及加工品的好壞。單果質(zhì)量、果形指數(shù)以及VC含量可以反映果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣，糖以及VC含量高的果實(shí)具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能，糖酸比能夠反映果實(shí)的風(fēng)味以及鮮食品質(zhì)[19]；果實(shí)三徑、果形指數(shù)能直接反映果實(shí)外觀品質(zhì)[20]。

在對野杏家系經(jīng)濟(jì)性狀和營養(yǎng)成分進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，119號、102號家系在果實(shí)三徑方面表現(xiàn)優(yōu)異，144號、234號家系在果形指數(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)異，因此，這4個(gè)家系的果實(shí)外觀品質(zhì)較好；產(chǎn)果量表現(xiàn)優(yōu)異的家系為201號、118號、141號，單果質(zhì)量較大的是194號、119號及102號家系。研究中野杏的VC含量為8.57～13.76，這與宋永宏等[21]對不同杏品種的VC含量測定結(jié)果基本一致；可溶性固形物含量為8.34%～12.82%，這與Smruthi Jayarajan等[22]對油桃的營養(yǎng)評估結(jié)果基本一致，但明顯低于Mercedes Lozano等[23]測定日本李中可溶性固形物的含量；還原糖含量為4.32～11.74，這與金刺梨[24]營養(yǎng)成分含量有所差異。119號家系與102號家系綜合營養(yǎng)評價(jià)最高，其總糖、還原糖含量、可溶性固形物含量以及糖酸比均高于其他家系，鮮食口感好，營養(yǎng)價(jià)值高。201號家系的產(chǎn)果量最大，具有良好的豐產(chǎn)性。

通過對經(jīng)濟(jì)性狀與營養(yǎng)成分的相關(guān)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相關(guān)分析的12個(gè)指標(biāo)中皆存在不同程度的相關(guān)性。其中有10對存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，1對極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，4對顯著正相關(guān)關(guān)系，3對顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。單果質(zhì)量主要受果實(shí)三徑的影響；糖含量與糖酸比具有極顯著正相關(guān)關(guān)系，其中糖類中的還原糖含量與總糖含量存在極顯著相關(guān)性；VC含量與總酸含量存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與糖酸比存在顯著正相關(guān)關(guān)系。

主成分分析法能夠?qū)€(gè)數(shù)較多的指標(biāo)通過降維將主要表達(dá)信息集中在幾個(gè)指標(biāo)上[25]。前人已經(jīng)在棗[26]、余甘子[27]等果實(shí)營養(yǎng)評價(jià)中運(yùn)用過此方法，但對野杏果實(shí)品質(zhì)的評價(jià)卻很少見。試驗(yàn)通過對野杏家系的12個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行降維提取出4個(gè)主成分，指出影響野杏品質(zhì)的主要指標(biāo)為果實(shí)三徑、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、總糖含量、還原糖含量、VC含量、糖酸比。4個(gè)主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到78.786%，能夠代表性狀的大部分信息。在對家系的綜合得分進(jìn)行排序時(shí)發(fā)現(xiàn)排在前6位的家系是102號、119號、194號、166號、118號以及201號，與之前討論的結(jié)果基本一致。

4 結(jié) 論

119號家系與102號家系綜合營養(yǎng)評價(jià)最高，其總糖、還原糖含量、可溶性固形物含量以及糖酸比均高于其他家系，鮮食口感好，營養(yǎng)價(jià)值高。201號家系的產(chǎn)果量最大，具有良好的豐產(chǎn)性。篩選出6個(gè)優(yōu)良家系，分別是102號、119號、194號、166號、118號以及201號。