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寒地沙棘种质资源果实品质分析与综合评价.pdf

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资源描述

1、第3 9 卷第13 期2023年7月农产品加工工程寒地沙棘种质资源果实品质分析与综合评价王珊珊,张萍,张冰冰,赵晨辉,李红莲,宋宏伟1*,梁英海1*(1吉林省农业科学院果树研究所,公主岭13 6 10 0;2.吉林省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,长春13 0 0 3 3)摘要:为寒地沙棘种质资源开发利用、新品种选育提供科学依据,开展寒地沙棘种质资源果实品质分析及综合评价,筛选果实品质优异的沙棘资源。以2 2 份寒地沙棘种质资源果实为试材,测定果实10 项品质指标,进行变异分析、相关性分析、主成分分析和系统聚类分析,构建综合评价模型,计算果实品质综合得分并排序。不同沙棘种质资源果实品质

2、指标变异系数分布在9.3 3 9%6 2.52 8%之间,其中糖酸比变异程度最大,果实横径变异程度最小。各个品质指标间存在不同程度的相关性。主成分分析提取了3 个主成分,累积贡献率为8 6.0 53%。根据3 个主成分得分和相应的权重进行线性加权,建立了沙棘种质资源果实品质综合评价模型,综合得分较高的是小柳树:侍丛:向阳HS-12。系统聚类分析将2 2 份沙棘种质资源分为3 类,分类结果与主成分综合评价结果基本一致。综合评价模型得出:小柳树:“侍丛:向阳、HS-12为寒地沙棘优异种质资源,研究结果为沙棘种质资源利用与新品种选育提供参考依据。关键词:果实;品质控制;沙棘;主成分分析;综合评价do

3、i:10.11975/j.issn.1002-6819.202303150中图分类号:S663.9王珊珊,张萍,张冰冰,等.寒地沙棘种质资源果实品质分析与综合评价.农业工程学报,2 0 2 3,3 9(13):2 8 1-2 8 9.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303150WANG Shanshan,ZHANG Ping,ZHANG Bingbing,et al.Fruit quality analysis and comprehensive evaluation of seabuckthorngermplasm resources in cold reg

4、ionJ.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of theCSAE),2023,39(13):281-289.(in Chinese with English abstract)http:/www.tcsae.org性状,缺少可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定0引 言酸含量和抗坏血酸含量等重要风味和营养品质指标。沙棘(HippophaerhamnoidesL.)属胡颓子科沙棘属近年来,基于主成分分析构建综合评价模型,可以落叶灌木或小乔木 。中国是世界沙棘资源第一大国2 ,对

5、果实品质进行科学、合理地分析与评价,现已应用于沙棘耐旱、耐薄、耐盐碱,是防风固沙、保水保土、苹果、蓝莓、青皮红心柚等2 3-2 7 多种果树上。目前,在改良土壤的优良树种3-4。沙棘果实中富含维生素C、维沙棘果实品质评价方面研究较少,方贵平等2 8 基于主成生素E、类胡萝卜素、糖类、有机酸类、黄酮类等上百分分析构建综合品质评价模型,评价了中国沙棘、宇璐种生物活性物质,这些物质对人体免疫系统、血液系统、沙棘、蒙古沙棘和阿勒泰大果沙棘的4份沙棘资源。现心脑血管系统和消化系统等都具有广泛的药理作用,还有研究报道中沙棘品质综合评价所涉及的品种和品质性具有抗氧化、抗炎、防辐射和防过敏等功效5-7 。沙棘

6、作状数量均较少,而且未结合多种分析方法开展综合评价为一种具有重要经济、生态价值的资源,其研究和开发研究。为了进一步探讨基于主成分综合评价模型和聚类利用越来越受到人们的重视8-1。分析等多种评价方法,推进寒地沙棘资源精准化和规范果实品质是新品种选育与生产的重要指标之一,而化评价研究,本文以2 2 份寒地沙棘种质资源果实的百果依赖于单一性状或少量品质性状指标,所提供资源评价质量、可溶性固形物含量、抗坏血酸含量等10 项果实品信息较为有限。沙棘种质资源评价是其有效利用的基础,质指标为供试数据,应用变异分析、相关性分析、主成现已开展了沙棘重要农艺学性状12 13 、抗逆性状14-16 等分分析、聚类分

7、析等多种分析方法,明确各指标间的相评价研究。其中,在果实品质方面,多为沙棘营养保健互关系,分析各供试资源果实品质特性,构建综合评价和药用成分鉴定评价研究17-2 0 1,沙棘果实品质性状研究模型,对供试资源果实品质进行综合评价,筛选优异寒较少2 1-2 ,主要集中在果实大小、百果质量等外观品质地沙棘种质资源,以期为沙棘资源利用与新品种选育提供参考和依据。收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 2 修订日期:2 0 2 3-0 5-3 0基金项目:农业农村部项目“普查收集寒地果树种质资源鉴定评价与编目入库”作者简介:王珊珊,研究方向为果树种质资源与生物技术。Email:通信作者:宋宏伟,研究员,研

8、究方向为果树种质资源。Email:;梁英海,博士,研究员,研究方向为果树种质资源与生物技术。Email:农业工程学报Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering文献标志码:A文章编号:10 0 2-6 8 19(2 0 2 3)-13-0 2 8 1-0 9http:/www.tcsae.org1材料与方法1.1材料与试剂供试材料采自国家寒地果树种质资源圃(公主岭),(12 4.8 6 5E,43.492 N),包括辽阜1号实优1号实优2 号:齐棘2 号绥棘2 号HS-4、H S-6、H S-10、Vol.39N

9、o.13July 2023doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303150281282HS-12、壮圆黄、植物园、向阳、楚伊优胜“火光、泽梁侍丛、蒙1、乌兰格木、深秋红、“泽良女和?小柳树:分别于2 0 2 0 年7 一8 月和2 0 2 1年7一8 月,在果实成熟后,选择具有代表性的植株3 株,选取大小一致、着色均匀、无病虫害的果实。每份沙棘资源每株随机取样10 0 个果实,每株取样果实作为一次生物学重复,共3 次生物学重复,连续2 年取样评价。取样果实于当日运至实验室,测定其百果质量、果实纵径、果实横径、可溶性固形物含量,然后用液氮快速冷冻,保存于-8 0 超

10、低温冰箱中备用。葡萄糖、氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚硫酸钠、苯酚、酚酞、乙醇、乙酸、2,6-二氯靛酚等试剂药品,均为国产分析纯。1.2仪器与设备FR224CN型天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司;数显卡尺(量程:0 2 0 0 mm,精度:0.0 2 mm),上海美耐特有限公司;PAL-1手持糖度折光仪,爱(A T A G O)科学仪器有限公司;D-7紫外可见分光光度计,南京菲勒仪器有限公司;PHSJ-4A型PH计,上海仪电科学仪器股份有限公司;DK-S26水浴锅,上海精宏实验设备有限公司。1.3 方法1.3.1果实品质指标的测定方法百果质量的测定:用电子天平称量10 0 个成熟果实的质量。果实纵径

11、、横径的测定:随机抽取3 0 个成熟果实,用数显卡尺测定果实的纵径、横径,计算平均值。果形指数为纵、横径之比2 9。可溶性固形物含量用手持糖度折光仪测定;可溶性糖含量采用3,5-二硝基水杨酸比色果实纵径果实横径百果质量果形指数可溶性固形物可溶性糖可滴定酸抗坏血酸名称FruitHundredNamefruit mass/g辽阜1号26.345实优1号21.035实优2 号48.605齐棘2 号59.580绥棘2 号35.400HS-453.830HS-649.030HS-1058.135HS-1274.620壮圆黄46.140植物园29.580向阳63.545楚伊61.955优胜74.105火光

12、49.585泽梁48.475丛78.950蒙139.390乌兰格木55.610深秋红32.350泽良女67.685小柳树72.205果实百果质量分布在2 1.0 3 57 8.950 g之间,其中,“侍丛HS-12(图1a)、优胜、小柳树泽良女农业工程学报(http:/www.tcsae.org)表12 2 份沙棘种质资源果实品质性状Table 1 Fruit quality traits of 22 seabuckthorn germplasm resourcesFruitlongitudinaltransversediameter/mmdiameter/mm0.8000.7700.7050

13、.7101.1350.8701.2000.9300.9350.9001.1400.8951.0700.8851.2600.8951.3051.0050.9550.9150.8800.7301.3450.9251.1250.9801.4550.9001.1350.8951.1200.8601.4150.9550.8850.9351.1850.9101.0850.7101.3150.9251.3850.9602023年法3 0 ;可滴定酸含量采用酸碱滴定法3 1;抗坏血酸含量测定采用2,6-二氯靛酚滴定法3 2 ;糖酸比为可溶性糖含量与可滴定酸含量的比值;固酸比为可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比

14、值。1.3.2数据处理与分析方法利用Excel对数据进行预处理,利用SPSS22统计软件进行变异分析、主成分分析和聚类分析3 3-3 。利用基迪奥云平台(Omic Share tools,https:/ 0 2 1年分别对2 2 份沙棘种质资源主要果实品质性状指标进行测定,计算2 年的平均值。如表1所示。固酸比FruitSoluble solidsshape indexcontent/%1.0397.2400.9938.2151.3056.5401.2906.1701.0396.3551.2748.5301.2099.2701.4088.8601.2997.7201.0446.8751.205

15、7.0101.4549.6501.1487.4351.6179.3651.2686.6851.3027.3601.4827.7650.9478.0501.3025.7751.5288.0201.4228.5451.4437.925向阳(图1b)和楚伊(图1)果实相对较大,百果质量均超过6 0.0 0 0 g,实优1号的百果质量最小,仅为糖酸比SolubleTitratablesugar/%acidity/%0.6952.2351.3802.9801.4751.6952.1551.1101.1852.9552.9152.0753.8851.4402.8151.3603.4751.0252.130

16、1.4901.5951.9702.5950.9853.3751.6053.0101.4850.9101.5701.4501.0953.4601.0002.2501.4952.3351.3800.6951.9052.1151.6003.6750.975Ascorbic acid/(mg:100 gl)211.345264.795167.300196.865283.585132.245159.995131.575139.950238.685206.980168.165129.880272.145206.965127.07098.260159.715284.920233.915282.12097.5

17、75Sugar acid ratio Solid acid ratio0.3110.4630.8701.9410.4011.4052.6982.0703.3901.4300.8102.6352.1032.0270.5801.3243.4601.5051.6920.3651.3223.7693.2392.7573.8585.5592.1514.1116.4386.5157.5324.6143.5589.7974.6326.3064.2586.7217.7655.3854.1854.2105.3418.128第13 期21.035g。果实纵径分布在0.7 0 51.455mm之间,果形指数分布在0

18、.947 1.6 17 之间,其中,果实纵径最大、王珊珊等:寒地沙棘种质资源果实品质分析与综合评价蒙1果形指数最小。283果形指数最高的是优胜;果实纵径最小的是实优1号;a.HS-12果实横径分布在0.7 10 1.0 0 5mm之间,HS-12果实横径最大,实优1号 和?深秋红 最小。可溶性固形物含量分布在5.7 7 5%9.6 50%之间,“向阳“优胜和HS-6的可溶性固形物含量相对较高,均超过9.0 0 0%,乌兰格木(图1d)最低,仅为5.7 7 5%。可溶性糖含量分布在0.6 95%3.8 8 5%之间,HS-6可溶性糖含量最高,其次为小柳树HS-12、侍丛和楚伊;可溶性糖含量均超过

19、3%,辽阜1号 和?深秋红最低。可滴定酸含量分布在0.97 5%2.98 0%之间,实优1号可滴定酸含量最高,其次为绥棘2 号(2.955%)、辽阜1号(2.2 3 5%),小柳树最低。抗坏血酸含量分布在97.57 5 2 8 4.92 0 mg/100g之间,“乌兰格木“绥棘2 号和?泽良女 抗坏血酸含量均超过280mg/100g,为高抗坏血酸含量资源。糖酸比分布在0.3113.7 6 9之间,小柳树糖酸比最大,“辽阜1号最小。固酸比分布在2.1519.7 97 之间,向阳固酸比最大,绥棘2 号最小。2.2沙棘种质资源果实品质指标变异分析供试的2 2 份资源各品质指标变异系数存在差异。由表2

20、 可知,变异系数分布在9.3 3 9%6 2.52 8%之间。果实纵径、果实横径、果形指数和可溶性固形物含量变异系数较小,均在2 0%以下,其中,果实横径的变异系数最小,仅9.3 3 9%,由此可知,上述果实品质指标较变异程度较小,遗传特性较为稳定。另外,百果质量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、抗坏血酸含量、糖酸比、固酸比的变异系数较大,均在3 0%以上,尤其是糖酸比,其变异系数高达6 2.52 8%,上述果实品质指标具有较高的遗传选择潜力,可作为品种选育的参考指标。2.3果实品质指标间相关性分析果实品质指标相关性分析结果表明(图2),10 项品质指标间存在不同程度的相关性,性状间相互影响。其中

21、,百果质量与果实纵径呈极显著正相关,相关系数最大,为0.93 9;可溶性固形物含量与可溶性糖含量、固酸比呈显著正相关;可溶性糖含量与可滴定酸含量呈极显著负相关,与抗坏血酸含量呈显著负相关;抗坏血酸含量与可滴定酸含量呈显著正相关,与糖酸比、固酸比b.向阳b.Xiangyang图1沙棘种质资源果实Fig.1 Fruit of seabuckthorn germplasm resources呈极显著负相关,与可溶性糖含量呈显著负相关。表2 2 2 份沙棘种质资源果实品质指标变异情况Table 2Variations of quality indexes of 22 seabuckthorngermp

22、lasm resources品质指标最小值最大值均值标准差变异系数Quality indexMin valueIMax value Mean value百果质量21.035果实纵径0.705果实横径0.710果形指数0.947可溶性固形物5.775可溶性糖0.695可滴定酸0.975抗坏血酸97.575糖酸比0.311固酸比2.1511.0000.9390.8140.6610.2620.7480.7550.3880.8230.741百果质量.0.9391.0000.6361:000.1680.0220.680.6010.8640.1681.000.3760.3020.5450.1490.429

23、0.580果形指数0.2620.3170.0220.3761:000.4480.1540.2230.3530.535可溶性固形物0.7480.59707350.7340.62305450.15405031.0000.5470.7540.843可滴定酸0.388 0.3150.3900.1490.2230.8230.7120.7090.4290.3530.9060.7540.6101:000:847*糖酸比相关系数0.7410.7430.5500.5800.5350.654+0.8430.5740.8471.000固酸比Correlation果实纵径果形指数可溶性固形物可滴定酸抗坏血酸固酸比百果

24、质量注:*表示在0.0 1水平显著相关;*表示在0.0 5水平显著相关。Note:*represents significant at 0.01 level,*represents significant at 0.05 level.Fig.2 Correlation analysis among quality indexes果实的品质性状可以反映其遗传特性,不同品质性状指标并非独立,而是由多个指标组成,而且具有一定的相关性3 6-3 7 。本研究中,百果质量与果实纵径、果实横径间呈极显著正相关,与葛文志2 1 的研究结果一致。果形指数与果实纵径间呈极显著正相关,与王洪江等2 研究结果一致。

25、另外,本研究中可溶性糖含量与可滴定酸含量呈极显著负相关,与抗坏血酸含量呈显著负相关。可溶性固形物含量、抗坏血酸含量与其他指标显著性较c.楚伊c.Chuyi0.3020.4481.0000.5630.5280.9060.654可溶性糖0.5280.5471.0000.6100.547图2 品质指标间相关性分析d.乌兰格木d.WulangemuSD78.95052.0981.4551.1291.0050.8851.6171.2739.6507.6983.8852.2532.9801.610284.920190.6393.7691.6629.7975.3210.317 0.5970.734-0.31

26、50.7120.743果实纵径0.3900.7090.5.50果实横径抗坏血酸coefficrent0.0110.99CV/%16.53031.7280.20418.0760.0839.3390.18314.3751.07213.9210.99143.9880.56635.15061.93832.4901.03962.5281.91235.927284弱,表明其相对较为独立,受其他指标因素影响较小。2.4果实品质指标的主成分分析对2 2 份沙棘种质资源果实品质指标进行主成分分析(表3、表4),根据特征值大于1.0 的原则3 8-40 1,确定了3 个主成分,累积贡献率达8 6.0 53%。第1

27、主成分反映了原始信息量的6 2.593%,百果质量、糖酸比、固酸比、果实纵径、可溶性糖含量有较大的正系数值,载荷值分别为0.93 3、0.92 8、0.90 4、0.8 90、0.8 2 7,可滴定酸含量有较大的负系数值,载荷值为-0.8 54,说明第1主成分较大时,百果质量、糖酸比、固酸比、果实纵径、可溶性糖含量的值较大,可滴定酸含量的值小。第2 主成分反映了原始信息量的12.597%,果形指数有较大的正系数值,载荷值为0.6 8 4,果实横径有较大的负系数值,荷载值为-0.453,说明第2 主成分大时,果形指数的值较大,果实横径的值较小。第3 主成分反映了原始信息量的10.8 6 3%,可

28、溶性固形物含量有较大的负系数值,载荷值为-0.7 0 2,说明第3 主成分大时,可溶性固形物含量的值较小。表3 各个主成分的特征值和贡献率Table 3 Eigenvalus and contribution rates of principlecomponents主成份特征值PrincipalContributionEigenvaluscomponents12345678910表4各品质指标的主成分荷载矩阵Table 4 Loading matrix of principle components of fruit qualityindexes主成分Principal components品

29、质指标Qualityindex1百果质量HundredfruitmassXi0.933果实纵径Fruit longitudinal diameterX20.890果实横径Fruit transverse diameterX,0.747果形指数Fruit shape index X40.646可溶性固形物Soluble solids contents X,0.424可溶性糖Soluble sugarX0.827可滴定酸Titratable acidityX,-0.854抗坏血酸Ascorbic acidXg-0.592糖酸比Sugar acid ratio X,0.928固酸比Solid aci

30、d ratio Xio0.9042.5沙棘种质资源果实品质的综合评价基于主成分分析结果构建沙棘种质资源果实品质综合评价模型。各品质指标的主成分载荷值(表4)除以主成分相对应的特征值开平方根(表3),得到3 个主成分中每个品质指标所对应的系数,即特征向量,以特征向量为权重41 得到3 个主成分的得分公式:农业工程学报(http:/www.tcsae.org)贡献率累积贡献率Cumulative contributionrates%rates%6.25962.5931.26012.5971.08610.8630.6956.9530.3323.3200.2412.4080.0960.9580.023

31、0.2300.0070.0670.0010.0112023年F1=0.373Xi+0.356X2+0.299X3+0.258X4+0.170Xs+0.331Xc0.341X,0.237Xg+0.371X,+0.361Xio(1)F2=0.023Xi+0.272X20.404X;+0.610X4+0.420Xs-0.216X6+0.064X+0.349Xg-0.185X,+0.087X1o(2)Fs=0.263X1+0.292X2+0.275X+0.212X4-0.674Xs-0.231X0.153X,+0.382Xg-0.118Xg-0.184Xlo(3)式中F,F,表示不同沙棘种质资源果实品

32、质各主成分得分,XX i o 表示百果质量、果实纵径等10 项品质指标数值,F表示不同沙棘种质资源果实品质综合得分。以主成分对应的方差贡献率作为权重,由主成分得分和对应的权重线性加权求和42 ,构建沙棘种质资源果实品质综合评价模型为:F=0.727F,+0.146F,+0.126F3。利用该模型得到2 2 份沙棘资源果实品质综合得分,将各资源果实品质按分数高低进行排序,综合评分越高说明该资源在测定的10 项品质指标中综合品质越佳43-4。由表5可以较为直观揭示供试沙棘资源果实品质的优劣情况。表5果实品质指标的主成分得分及综合评价Table5Principal component score a

33、nd comprehensive evaluation主成分得分62.593名称75.190Name86.053辽阜1号-0.06793.006实优1号-0.31296.326实优2 号0.72698.733齐棘2 号1.19599.691绥棘2 号-0.05699.922HS-499.989HS-6HS-10100.000HS-12壮圆黄0.693植物园0.218向阳1.877楚伊1.326优胜1.619火光0.650230.0250.2740.3050.304-0.4530.2870.6840.2210.471-0.702-0.243-0.2410.072-0.1600.3920.3980

34、.207-0.1230.097-0.191of fruit quality indexesPrincipal component scoreFF30.4620.0010.635-0.2910.4460.3930.2910.5620.3480.4501.0610.4271.4170.3581.5090.6051.9600.1550.1780.5730.802-0.0071.1720.523泽梁1.077侍丛2.136蒙10.807乌兰格木0.899深秋红0.348泽良女1.179小柳树2.153“侍丛:“小柳树向阳HS-12的综合得分较高,分别为1.551、1.53 6、1.42 2、1.3 9

35、6,这些沙棘种质资源果实大,可溶性固形物含量和可溶性糖含量高,可滴定酸含量低,果实品质综合表现较好;“优胜HS-10、泽良女HS-6、齐棘2 号、楚伊、泽梁、乌兰格木HS-4、实优2 号、火光、壮圆黄、蒙1的综合得分居中,分别为1.3 6 7、1.13 5、1.0 3 8、0.98 7、0.945、0.919、0.8 3 9、0.7 97、0.7 90、0.6 3 1、0.6 0 9、0.545、0.533,这些沙棘种质资源的果实品质综合表现中等;“深秋红植物园绥棘2 号辽阜1号实优1号综合得分Comprehensivecore0.041-0.1310.6310.9450.083-0.1430

36、.790-0.4160.987-0.1121.1350.1721.3960.2890.5450.0240.260-0.1281.4220.0790.9190.2891.3670.5150.6090.4570.1150.3580.1480.011-0.1770.4380.7791.2190.1480.9280.4330.2900.036排序Ranking2122149201386416193105150.839111.55110.533170.797120.487181.03871.5362第13 期的综合分值较低,分别为0.48 7、0.2 6 0、0.0 8 3、0.0 41、-0.131,

37、这几份资源果实较小,可滴定酸含量高,可溶性固形物含量和可溶性糖含量较低,这些沙棘种质资源果实品质综合表现较差。2.6聚类分析将标准化后的果实品质指标进行系统聚类分析45-46 。结果如图3 所示:当欧式距离为12 时,可将2 2 份资源分为3 类。第I类共4份资源,包括侍丛小柳树HS-12、向阳;该类种质资源果实大,百果质量分布在63.6457 8.9 50 g 之间,可溶性固形物含量及可溶性糖含量较高,可滴定酸含量均低于1.0 2 5%,口感甜酸,果实品质优,该类种质资源果实具有良好的风味,适宜鲜食;第II类共13 份资源,包括HS-4、楚伊HS-6、H S-10、优胜泽良女齐棘2 号、乌兰

38、格木、壮圆黄蒙1、“实优2 号、火光、泽梁;该类种质资源果实品质居中,其中HS-4、H S-6、H S-10、“楚伊、优胜蒙1、泽良女 可溶性固形物含量和可溶性糖含量较高,适宜开发成果汁、果脯、果酱等食品,壮圆黄:“乌兰格木抗坏血酸含量较高,适宜加工成果酒等产品;第II类共5份资源,包括辽阜1号植物园实优1号、绥棘2 号、深秋红,该类种质资源果实较小,百果质量分布在2 1.0 3 53 2.3 50 g之间,可溶性糖含量均低于1.595%,该类种质资源果实可滴定酸含量较高,具有一定的营养价值,适宜开发果醋等功能性保健食品。综上结果可知,第I类的4份资源果实品质指标大多处于较高水平,与主成分分析

39、综合评价得分排名前4位的资源一致;第II 类的13 份资源的品质指标大多处于中等水平;第III类的5份资源的品质指标大多处于较低水平,与主成分分析综合评价得分排名后5位的资源一致。系统聚类分析结果与主成分分析综合得分排名结果基本一致。0侍丛Shicong小柳树XiaoliushuHS-12向阳XiangyangHS-4楚伊ChuyiHS-6HS-10优胜Yousheng泽良女Zeliangni壮圆黄Zhuangyuanhuang蒙IMeng.!齐棘2 号Qji2乌兰格木Wulangemu实优2 号Shiyou2灭光Huoguang泽梁Zeliang辽卓1号Liaofu1植物园Zhiwuyuan

40、实优1号Shiyou1绥棘2 号Suiji2深秋红ShenqiuhongFig.3 Cluster analysis of main fruit traits3 讨 论果树种质资源分析和综合评价是资源有效利用的前提,是品种选育和改良的基础47 ,长期人工杂交选育易造成遗传育种基础狭窄,在亲本选配中,应重视育种资王珊珊等:寒地沙棘种质资源果实品质分析与综合评价品种改良的参考指标。果实外观和内在品质评价,对果树新品种选育具有重要意义,往往单一性状指标评价提供的育种信息较为片面,因此综合品质精准评价将提供更加全面科学的参考信息50 。主成分分析法通过降维,将原来具有一定相关性的多个变量归结为少数几个

41、综合变量,是一种系统的统计学方法,可以全面分析和评价性状的综合表现51-52 。本研究通过主成分分析对果实品质指标进行综合和简化,提取的3 个主成分,累积贡献率达8 6.0 53%,基本反映了沙棘种质资源果实品质性状的主要信息。基于主成分分析结果,本研究建立了综合评价模型,通过计算综合得分,使果实品质性状间的差异具有可比性,提高了品质综合评价的准确性,客观反映了果实品质综合评价情况。基于综合评价模型,2 2 份供试资源综合得分排名前4名的资源为小柳树侍丛向阳 和HS-12,表现出可溶性固形物及可溶性糖含量高,且可滴定酸含量低,果实大,综合品质性状优,可作为寒地沙棘优异种质资源加以利用。系统聚类

42、分析表明,2 2 份资源分为3 类。第1类共4份资源,果实大,口感甜酸,适宜鲜食;第II类共13份资源,适宜加工成果汁、果脯、果酱、果酒等食品;第II类共5份资源,适宜开发功能性保健食品。系统聚510IIIIII图3 果实品质性状的聚类分析285源的遗传变异程度。变异系数可以反映资源遗传变异方面的差异,变异系数越大表明变异程度越大48-49。本研究中,2 2 份沙棘种质资源果实的10 项品质指标变异系数分布在9.3 3 9%6 2.52 8%,表明果实品质性状差异大,数量性状多样性丰富,与葛文志2 1 等对沙棘不同品种间果实性状变异分析结果一致。果实横径、果形指数、可溶性固形物含量的变异系数较

43、小,均低于2 0%,而可溶性糖含量、可滴定酸含量、抗坏血酸含量等重要的果实品质指标的变异系数较大,可作为沙棘育种亲本选配与1520125类分析结果与综合评价结果基本一致,从资源特征相似性而言,对综合评价模型结果提供了支持,进一步验证综合评价模型对沙棘种质资源果实品质综合评价的稳定性。综合评价模型评价出的4份优异沙棘资源侍丛“小柳树、HS-12和向阳;聚为一类,表明这4份资源具有相似特征。但系统聚类方法仅提供了供试资源特征相似性,而综合评价模型可以量化资源评价结果。优质、丰产、抗逆性强是果树新品种选育的重要目标53 ,本研究采用的方法和结果为果树资源评价及沙棘资源利用提供了参考依据。但本研究还存

44、在供试资源份数偏少、性状指标仅包括果实品质性状等局限,因此构建的综合评价模型,有待加入黄酮类物质、类胡萝卜素等功能性成分指标、丰产性、抗逆性、抗病性等评价指标,为沙棘种质资源利用提供更为全面的参考依据。4结论1)2 2 份寒地沙棘种质资源10 项果实品质指标变异系数存在差异。其中,果实纵径、果实横径、果形指数和可溶性固形物含量的变异系数较小,百果质量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、抗坏血酸含量、糖酸比、固286酸比的变异系数相对较大,可作为沙棘育种亲本选配与品种改良的参考指标。2)主成分分析将10 项果实品质指标提取出3 个主成分,累计方差贡献率达8 6.0 53%。第1主成分贡献率为6 2.5

45、93%,主要由百果质量、糖酸比、固酸比、果实纵径、可溶性糖含量、可滴定酸含量决定;第2 主成分的贡献率为12.597%,由果形指数决定;第3 主成分的贡献率为10.8 6 3%,由可溶性固形物含量决定。3)基于主成分分析构建综合品质评价模型,根据果实品质综合得分,小柳树、侍丛:向阳 和HS-12为果实品质优良的寒地沙棘种质资源。参考文献1 WANG L Y,WANG J,HE C Y,et al.Characterization andcomparison of chloroplast genomes from two sympatricHippophae species(Elaeagnace

46、ae)JJ.Journal of ForestryResearch,2021(32):307-318.2 黄铨.沙棘育种与栽培M.北京:科学出版社,2 0 0 7:1-8.3 CAO Z L,LIT J,LI G Q,et al.Modular growth and clonalpropagation of Hippophae rhamnoides subsp.sinensis inresponse to rrigation intensity JJ.Journal of Forestry Research,2016,27(5):1019-1028.4 胡杜娟,胡建忠,魏学智.不同沙棘品种的抗

47、旱性比较J.北方园艺,2 0 17(7):2 7-3 0.HU Dujuan,HU Jianzhong,WEI Xuezhi.Comparison ofdrought tolerance of different seabuckthorn cultivars J.Northern Horticulture,2017(7):27-30.(in Chinese withEnglish abstract)5 钟心,尤飞,周振亚,等.我国沙棘产业发展现状与对策建议J.世界林业研究,2 0 2 1,3 4(3):10 2-10 6.ZHONG Xin,YOU Fei,ZHOU Zhenya,et al.

48、Analysis andsuggestions on the sea buckthorn industry development inChinaJ.World Forestry Research,2021,34(3):102-106.(inChinese with English abstract)6胡高爽,高山,王若桦,等.沙棘活性物质研究及开发利用现状J.食品研究与开发,2 0 2 1,42(3):2 18-2 2 4.HU Gaoshuang,GAO Shan,WANG Ruohua,et al.Researchon development and utilization of act

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50、niversity,2022.8 王亚菲,张鑫宇,刘佳慧,等.沙棘功能研究进展及其发展前景J.中国果菜,2 0 2 1,41(12):49-53.WANG Yafei,ZHANG Xinyu,LIU Jiahui,et al.Researchprogress_and development prospectof sea-buckthornfunction JJ.China Fruit&Vegetable,2021,41(12):49-53.(inChinese with English abstract)9吕兆林,袁玮琼,张柏林,等.沙棘果实中主要活性成分质量分布J.北京林业大学学报,2 0

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