王永鵬 徐葉挺 陳勵坤 何臨梓 曾 斌* 艾沙江·買買提

（1新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，新疆烏魯木齊 830000；2新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，新疆烏魯木齊 830000）

梨（Pyrus L.）屬薔薇科梨屬，果實內(nèi)富含多種營養(yǎng)物質(zhì)，口感獨特[1]。梨起源于我國，栽培地區(qū)分布廣泛，經(jīng)多年選育演化出許多優(yōu)良品種，為新品種選育提供了大量的親本資源[2]。由于東西方貿(mào)易的需要，經(jīng)古絲綢之路傳播，東方梨與西洋梨雜交形成了新疆梨（Pyrus sinkiangensis Yu）[3]。 新疆梨栽培歷史悠久，當(dāng)前種植面積約7.3萬hm2，因光熱資源和地域優(yōu)勢形成了許多地域性較強的品種，推動了梨育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。

新疆梨果實香氣馥郁、肉質(zhì)酥脆，深受消費者喜愛。但由于新疆梨代表品種單一，熟期集中，僅有庫爾勒香梨在市場上廣泛流通[5-7]。因此，篩選新的地方梨品種以及選育新品種是提升新疆梨市場競爭力的主要途徑[8]。目前，有關(guān)新疆地方梨的形態(tài)學(xué)特征[9]、分子機制[10-11]、礦質(zhì)營養(yǎng)[12-14]以及影響果實品質(zhì)的因素[15-17]等方面的研究均有報道。對不同品種梨的營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：不同品種在糖分、維生素、煙酰胺、礦物質(zhì)元素等方面各占優(yōu)勢；對比硬度發(fā)現(xiàn)，庫爾勒香梨硬度最小，檢測出的風(fēng)味物質(zhì)種類最多（32種），從香氣角度確定了庫爾勒香梨主要為清香和醛香型品種[18]。果實糖分是食用時最能直觀感受到的，能增加食用口感[19]。有研究結(jié)果顯示，庫爾勒香梨的粗多糖可以延長咳嗽潛伏期，減少咳嗽次數(shù)，并可以增加排痰量，有一定的鎮(zhèn)咳祛痰作用[20]。姚改芳等[21]對不同梨栽培種果實可溶性糖組分及含量特征進(jìn)行研究，結(jié)果將新疆梨歸納為高果糖和高葡萄糖型。從果實品質(zhì)與抗氧化活性指標(biāo)2個方面對5個梨品種進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，雪花梨的可溶性糖含量最高（5.97%），庫爾勒香梨的維生素 C含量最高（28.5mg/kg），XH-07梨的可溶性固形物含量（13.46%）、可滴定酸含量（0.37%）、總酚含量（0.63 mg/g）均顯著高于其他品種[22]。品種間艾溫切克、綠梨等4個品種的單果重較大，且顯著大于庫爾勒香梨；艾溫切克的果實硬度最小，與庫爾勒香梨無顯著差異；艾溫切克、綠梨的可溶性糖、可溶性固形物、維生素C含量均較高，與庫爾勒香梨無顯著差異或顯著高于庫爾勒香梨[23]。木合塔爾·熱扎等[24]比較8個新疆地方梨品種發(fā)現(xiàn)，變異系數(shù)最大的是表皮色澤，變異系數(shù)中等的是果實外觀和糖酸組分，變異系數(shù)最小的是可食用部分占比。根據(jù)果實綜合農(nóng)藝性狀，以庫爾勒香梨作為親本，選育出新梨系列、紅香酥、紅香蜜、玉露香等優(yōu)良品種，豐富了梨種質(zhì)資源[25]。

有關(guān)梨果實品質(zhì)方面已有大量研究，但是通過對新疆地方梨品種果實品質(zhì)進(jìn)行綜合評價為品種選育提供參考的研究較少。本文通過測定8個新疆地方梨品種的11項品質(zhì)指標(biāo)，觀察各品質(zhì)指標(biāo)含量和相關(guān)性，利用因子和方差分析來進(jìn)行綜合比較，以期為新疆梨果實后續(xù)品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用材料如表1所示，均取自新疆輪臺果樹資源圃。每個品種選擇樹齡和栽培管理方式一致的3個單株，采樹冠外圍中部不同方位、大小基本一致的果實，每株采20個果實，共60個。采后用蒸餾水清洗，選取一部分進(jìn)行果實表型指標(biāo)測定，其余樣品用于測定其余品質(zhì)指標(biāo)，每個指標(biāo)均進(jìn)行3次重復(fù)測定。

表1 供試新疆梨品種及產(chǎn)地

1.2 指標(biāo)測定

用電子天平稱量單果質(zhì)量；用游標(biāo)卡尺測量果實縱、橫徑，計算果形指數(shù)；用硬度計測定去皮后的果實硬度；使用冷凍法[26]測定石細(xì)胞；使用糖度計測定果實汁液可溶性固形物；使用凱氏定氮儀測定蛋白質(zhì)；采用滴定法[27]測定維生素C；采用蒽酮比色法[28]測定可溶性糖；參照《食品中總酸的測定》（GB/T 12456—2008）測定可滴定酸；將果實烘至恒重計算水分含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過Excel 2019對試驗測得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，標(biāo)準(zhǔn)化處理數(shù)據(jù)用SPSS 26.0進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆地方梨不同品種果實品質(zhì)指標(biāo)分析

由表2可知，8個不同梨品種指標(biāo)平均值為單果質(zhì)量163.83g、果形指數(shù)1.13、果實硬度9.30kg/cm2、蛋白質(zhì) 0.12 mg/100 g、維生素 C 3.55 mg/100 g、石細(xì)胞0.74%、可溶性糖8.36%、可滴定酸0.04%、糖酸比227.09、水分含量84.07%、可溶性固形物11.70%。

表2 8個新疆地方梨果實品質(zhì)指標(biāo)含量

其中：單果質(zhì)量和果形指數(shù)以霍城冬黃梨最大，分別為216.52 g和1.26；霍城句句梨單果質(zhì)量最低，為116.85 g；庫爾勒黃酸梨果形指數(shù)最小，為1.08，表明其果形更偏于近圓形。奎克阿木特梨和株選一號在果實硬度和石細(xì)胞方面分別占據(jù)最高和最低，奎克阿木特果實硬度和石細(xì)胞分別為15.47 kg/cm2和1.16%；株選一號果實硬度和石細(xì)胞分別為3.69kg/cm2和0.30%，兩品種間相差4倍左右。可溶性固形物最能直觀表達(dá)梨食用時的甜度，株選一號果實可溶性固形物含量最高，達(dá)到14.87%；其次為庫爾勒香梨，達(dá)到13.43%；最低的是庫爾勒黃酸梨，為9.53%。庫爾勒香梨蛋白質(zhì)和維生素C含量最高，分別為0.14 mg/100 g和4.73 mg/100 g；奎克阿木特梨、霍城冬黃梨和霍城句句梨3個品種蛋白質(zhì)含量最低，均為0.11 mg/100 g；霍城冬黃梨維生素C含量最低，為3.04 mg/100 g?？扇苄蕴呛孔罡叩钠贩N是株選一號，達(dá)到10.54%；可溶性糖含量最低的品種是庫爾勒黃酸梨，為6.89%?；舫嵌S梨、霍城句句梨、庫爾勒香梨和株選一號可滴定酸含量最低，均為0.03%。株選一號糖酸比最高（349.43），其次是庫爾勒香梨（312.88），庫爾勒黃酸梨糖酸比最低（91.89）。水分含量以株選一號最高（86.98%），庫爾勒香梨次之（86.25%），最低為奎克阿木特梨（81.28%）。

各品種之間梨品質(zhì)差異性明顯，果實硬度變異系數(shù)最大（50.75%），水分含量變異系數(shù)最小（2.21%），其他指標(biāo)的變異系數(shù)分別為單果質(zhì)量18.63%、可溶性固形物14.36%、果形指數(shù)5.31%、維生素C 16.34%、石細(xì)胞47.30%、蛋白質(zhì)8.33%、可溶性糖14.23%、可滴定酸50.00%、糖酸比40.02%。

2.2 新疆地方梨不同品種果實品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

由表3可知：單果質(zhì)量與果形指數(shù)（r=0.518）之間有極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；果形指數(shù)與糖酸比（r=0.408）、水分含量（r=0.505）之間有顯著正相關(guān)（P＜0.05），與可滴定酸（r=-0.469）之間有顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；果實硬度與石細(xì)胞（r=0.961）、可滴定酸（r=0.715）之間有極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與可溶性固形物（r=-0.724）、維生素 C（r=-0.537）、可溶性糖（r=-0.643）、糖酸比（r=-0.791）和水分含量（r=-0.860）之間有極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與蛋白質(zhì)（r=-0.421）之間有顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；石細(xì)胞與可滴定酸（r=0.610），可溶性固形物與維生素 C（r=0.686）、可溶性糖 （r=0.896）、 糖 酸 比 （r=0.840） 和 水 分 含 量 （r=0.802），蛋白質(zhì)與維生素 C（r=0.828）和水分含量（r=0.584），維生素C與可溶性糖（r=0.619）和水分含量（r=0.726），可溶性糖與糖酸比（r=0.854）和水分含量（r=0.684）以及糖酸比與水分含量（r=0.780）之間均存在極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；石細(xì)胞含量與可溶性固形物（r=-0.739）、維生素 C（r=-0.619）、可溶性糖（r=-0.646）、糖酸比（r=-0.713）和水分含量（r=-0.825），可溶性固形物與可滴定酸（r=-0.675），可溶性糖與可滴定酸（r=-0.628），可滴定酸與糖酸比（r=-0.895）和水分含量（r=-0.644）之間均存在極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；石細(xì)胞與蛋白質(zhì)（r=-0.486）之間存在顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；可溶性固形物與蛋白質(zhì)（r=0.461）和維生素C與糖酸比（r=0.495）之間均存在顯著正相關(guān)（P＜0.05）。相關(guān)分析結(jié)果表明，每個指標(biāo)都能不同程度地反映出不同梨品種的果實品質(zhì)，且各指標(biāo)間有復(fù)雜的相關(guān)性。

表3 8個新疆地方梨果實品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

2.3 新疆地方梨不同品種果實品質(zhì)指標(biāo)因子分析和綜合評價

從表2、3可以看出，不同地方梨品種間有明顯差異性和不同程度相關(guān)性。利用因子分析法對8個新疆梨品種11項果實品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步劃分，通過提取其中的共性因子，可以更加直觀地評價各品種。由表4可知，特征值均大于1的3個公因子累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了91.580%，在表達(dá)果實品質(zhì)信息總因子中占據(jù)很大比重，極大程度地反映出了果實全部信息。第一公因子方差貢獻(xiàn)率44.31%，由糖酸比（0.95）、可溶性糖（0.81）、可滴定酸（-0.93）、可溶性固形物（0.80）、果實硬度（-0.79）、石細(xì)胞（-0.71）和水分含量（0.67）來決定，主要反映食用口感。第二公因子方差貢獻(xiàn)率29.64%，包含蛋白質(zhì)（0.96）和維生素C（0.93），主要反映梨果實內(nèi)含營養(yǎng)物質(zhì)。第三公因子方差貢獻(xiàn)率為17.630%，包括單果質(zhì)量（0.950）和果形指數(shù)（0.890），主要反映果實的外觀品質(zhì)。

表4 8個新疆地方梨果實品質(zhì)指標(biāo)因子分析

通過成分載荷矩陣（表4），利用加權(quán)平均數(shù)，把各項加權(quán)平均數(shù)相加后再除以累計方差貢獻(xiàn)率，構(gòu)建出果實品質(zhì)各因子綜合得分評價模型：f=（44.31f1+29.64f2+17.63f3）/91.58，綜合得分即可反映各品種的優(yōu)劣。由表5可知，株選一號在第一公因子中得分最高（1.19），代表果實食用口感的指標(biāo)作出了最大貢獻(xiàn)；在第二和第三公因子中均排第二，果實內(nèi)營養(yǎng)含量比庫爾勒香梨低，果實外觀品質(zhì)低于霍城冬黃梨。在第一公因子中，霍城句句梨得分排第二（1.18），隨后得分排序為庫爾勒香梨（0.49）、霍城冬黃梨（0.08）、庫車阿木特梨（-0.07）、輪臺句句梨（-0.43）、奎克阿木特梨（-0.59）、庫爾勒黃酸梨（-1.85）。在代表果實營養(yǎng)品質(zhì)的第二公因子中，庫爾勒香梨得分最高（1.62），其后依次是株選一號（0.93）、庫爾勒黃酸梨（0.47）、輪臺句句梨（0.30）、庫車阿木特梨（-0.30）、奎克阿木特梨（-0.82）、霍城冬黃梨（-1.07）、霍城句句梨（-1.13）。第三公因子得分越低，果實越偏向于圓形，其得分從高到低依次是霍城冬黃梨（2.16）、株選一號（0.34）、庫爾勒香梨（0.08）、輪臺句句梨（0.06）、庫爾勒黃酸梨（-0.14）、奎克阿木特梨（-0.58）、庫車阿木特梨（-0.86）、霍城句句梨（-1.06）。各品種綜合得分從高到低排序為株選一號（80.49）、庫爾勒香梨（69.81）、霍城句句梨（18.45）、輪臺句句梨（-10.31）、庫車阿木特梨（-12.02）、霍城冬黃梨（-27.90）、奎克阿木特梨（-50.65）、庫爾勒黃酸梨（-67.87）。

表5 8個新疆地方梨果實品質(zhì)指標(biāo)綜合得分評價

2.4 新疆地方梨不同品種果實品質(zhì)指標(biāo)聚類分析

為了更加簡捷直觀地看出果實品質(zhì)的優(yōu)劣，通過聚類分析對新疆地方梨11項果實品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行合并分組。如圖1所示，當(dāng)距離約為14時，11項指標(biāo)可以劃分為3類。第1類聚集了蛋白質(zhì)、維生素C、可溶性糖、可溶性固形物、糖酸比和水分含量；第2類聚集了單果質(zhì)量和果形指數(shù)；第3類聚集了果實硬度、石細(xì)胞和可滴定酸。結(jié)合相關(guān)性分析和因子分析結(jié)果可知，可溶性固形物與蛋白質(zhì)、水分含量、維生素C、可溶性糖和糖酸比之間存在非常高的相關(guān)性，因而可溶性固形物可以代表蛋白質(zhì)、維生素C、可溶性糖、糖酸比和水分含量在果實品質(zhì)中的信息；單果質(zhì)量與果形指數(shù)之間存在極顯著正相關(guān)，因而單果質(zhì)量可以代表果形指數(shù)在果實品質(zhì)中的信息；可滴定酸、硬度和石細(xì)胞三者間存在極顯著正相關(guān)，因而可滴定酸可以代表果實硬度和石細(xì)胞在果實品質(zhì)中的信息。綜上，最終確定了單果質(zhì)量、可溶性固形物和可滴定酸3項核心指標(biāo)，可以用來評價新疆梨果實綜合品質(zhì)的優(yōu)劣度。

圖1 新疆地方梨11個果實品質(zhì)指標(biāo)聚類分析

3 結(jié)論與討論

新疆梨是我國梨產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對我國梨核心種質(zhì)資源庫的構(gòu)建和梨育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。新疆梨豐富的品種資源為梨育種提供了豐富的材料。但是，新疆梨代表品種僅有庫爾勒香梨，其余品種皆因品質(zhì)或者地域性限制等并未進(jìn)行規(guī)?；耘?。關(guān)于新疆地方梨果實品質(zhì)綜合評價的研究已有報道，但其側(cè)重點在于果實表型的鑒定[24]。本文側(cè)重點是對8個新疆地方梨果實的11項果實品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行評價，通過差異性比較和相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，單果質(zhì)量和果形指數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)，果實硬度與石細(xì)胞之間存在極顯著正相關(guān)。有研究表明，粗皮果中石細(xì)胞團(tuán)直徑、密度和含量較高，硬度大，可滴定酸含量高，可溶性固形物含量低，水分含量低[29]。說明石細(xì)胞越多果肉越硬，木質(zhì)化嚴(yán)重，食用口感下降。與本文中奎克阿木特梨和庫爾勒黃酸梨研究結(jié)果相似。本研究中庫爾勒香梨蛋白質(zhì)和維生素C含量最高，這與前人研究結(jié)果相同；但維生素C測定結(jié)果與前人有差異[22]，推測可能與產(chǎn)地不同有關(guān)。指標(biāo)間的變異為選育新品種提供了更多選擇[30]。本文分析8個品種11項品質(zhì)指標(biāo)的變異系數(shù)發(fā)現(xiàn)：可溶性固形物、維生素C、可溶性糖和可滴定酸的變異系數(shù)均大于10%，在品種選育時可以多加重視；變異系數(shù)最小的是果實水分含量，說明各品種間水分含量大致相同，相對參考果實水分進(jìn)行品種選育無太大價值。

因子分析法從研究指標(biāo)相關(guān)矩陣內(nèi)的依存關(guān)系出發(fā)，追溯其原始信息，把一些具有重疊性的信息變量歸結(jié)為幾個不相關(guān)的綜合因子，再通過因子旋轉(zhuǎn)使得變量在降維后更容易得到解釋[31]。本文提取出3個公因子，累計方差貢獻(xiàn)率高達(dá)91.580%，基本包含了果實品質(zhì)的全部信息。第一公因子中糖酸比、可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物、果實硬度、石細(xì)胞和水分含量等7個指標(biāo)主要反映了果實的食用口感。株選一號、霍城句句梨和庫爾勒香梨在第一公因子中排名前三，可作為以食用口感為目的梨育種的優(yōu)勢親本；第二公因子主要反映了果實的營養(yǎng)品質(zhì)，由蛋白質(zhì)和維生素C來決定，庫爾勒香梨、株選一號和庫爾勒黃酸梨在第二公因子中排名前三，可作為以營養(yǎng)為目的梨育種的優(yōu)勢親本；第三公因子主要反映了果實的外觀品質(zhì)，決定得分高低的是單果質(zhì)量和果形指數(shù)，霍城冬黃梨、株選一號和庫爾勒香梨排名前三，可作為以果實外觀為目的梨育種的優(yōu)勢親本。通過因子分析，當(dāng)育種目標(biāo)確定時，可以更加精確地確定親本品種。采用聚類分析對11項指標(biāo)的相似性和差異性進(jìn)行精確定量，確定各指標(biāo)間親疏關(guān)系并進(jìn)行聚類，將11項品質(zhì)指標(biāo)劃分為3類，結(jié)合相關(guān)性分析和因子分析，最終確定可溶性固形物、單果質(zhì)量和可滴定酸作為評價果實整體品質(zhì)的指標(biāo)。在品種選育時，可以通過單個品質(zhì)性狀對品種綜合品質(zhì)性狀進(jìn)行預(yù)測，提高育種效率。

果實品質(zhì)的綜合評價對梨育種、引種以及品種資源開發(fā)利用等非常重要，科學(xué)、合理、全面的評價是梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提[32-33]。如育種工作者利用庫爾勒香梨的果實大小、果形、果皮顏色和品質(zhì)等農(nóng)藝性狀，選育出了玉露香、紅香酥、新梨系列等優(yōu)良品種[34]。因此，本研究結(jié)果可為新疆地方梨品種綜合評價和新品種選育提供參考。