金瓜種質(zhì)資源加工性狀主成分與聚類分析

邱　源　朱忠南

摘要：通過對53份金瓜種質(zhì)資源加工性狀的相關(guān)性、主成分和聚類分析，擬為加工型金瓜品種選育提供參考。試驗(yàn)結(jié)果表明，金瓜瓜絲色澤與瓜皮色澤具有非常高的相關(guān)性，以CM005為代表的第2類6份資源，在瓜絲脆度、色澤、成絲率等方面均表現(xiàn)出較好的加工性狀，是加工型金瓜新品種選育的核心資源。

關(guān)鍵詞：金瓜；種質(zhì)資源；加工性狀；聚類分析

金瓜(Cucubitapepo L.vat.medullosa Alef)又名金絲瓜、攪瓜、茭瓜等，為葫蘆科南瓜屬美洲南瓜中果肉經(jīng)攪拌呈絲狀的一個(gè)變種，一年生草本植物。金瓜以食用老熟瓜為主，成熟瓜皮金黃色，故名金瓜。又因其瓜肉經(jīng)攪拌自然形成晶瑩透明的金黃色細(xì)絲而稱為“金絲瓜”。金瓜瓜絲味形似海蜇，因此又有“植物海蜇”、“素海蜇”的美稱。金瓜在歐美地區(qū)及東南亞地區(qū)(印度、日本等國)雖然均有栽培，但面積非常小，有些地區(qū)只作為一個(gè)稀有品種保存。在我國的湖北、安徽、山東、河南等地都有金瓜種植，但生產(chǎn)規(guī)模不大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有金瓜種植面積3000hm²左右。年總產(chǎn)量約10萬t；上海市崇明島金瓜栽培歷史悠久，年種植面積1500hm²左右，是我國最大的金瓜生產(chǎn)基地。

金瓜以食用老熟瓜的瓜絲為主，瓜絲中富含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，但這些物質(zhì)隨著金瓜貯藏時(shí)間的延長不斷變化，影響了金瓜絲的色、香、味及營養(yǎng)價(jià)值。近年來隨著農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的迅速發(fā)展，金瓜絲加工已逐步成為延長金瓜上市期、保持金瓜絲品質(zhì)的重要舉措。筆者對金瓜加工性狀進(jìn)行了多年研究，初步掌握了各種加工性狀之間的關(guān)系。并以加工性狀為分類依據(jù)，對現(xiàn)有的53份種質(zhì)資源進(jìn)行了主成分和聚類分析。

1材料與方法

1.1種質(zhì)資源

從崇明島及國內(nèi)外先后收集到金瓜品種資源53份，其中崇明本地地方品種41份：1～41：安徽省資源6份：42～47；江西省資源1份：50；臺灣地區(qū)資源3份：48、49、51；日本資源2份：52、53。詳見表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2007—2008年在上海市崇明特種蔬菜研發(fā)中心試驗(yàn)基地大棚內(nèi)進(jìn)行。每個(gè)品種為1個(gè)處理小區(qū)，隨機(jī)排列，每個(gè)小區(qū)栽植20株，3次重復(fù)，統(tǒng)一農(nóng)事操作，每株選留1個(gè)健壯果實(shí)。成熟后每個(gè)小區(qū)挑選3個(gè)具代表性的金瓜作為加工性狀調(diào)查。重點(diǎn)調(diào)查單果質(zhì)量、果形指數(shù)、瓜皮色澤、果肉厚度、瓜絲粗度、成絲率、瓜絲色澤、脆度等8個(gè)金瓜加工性狀指標(biāo)。

1.3統(tǒng)計(jì)方法與數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SAS9.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件，根據(jù)金瓜加工性狀間相關(guān)系數(shù)計(jì)算特征根、特征向量，分析主成分因子，采用CLUSTER過程對金瓜加工性狀數(shù)據(jù)集進(jìn)行系統(tǒng)聚類。

2結(jié)果與分析

2.1金瓜加工性狀相關(guān)性分析

對53份金瓜種質(zhì)資源加工性狀調(diào)查結(jié)果(表1)表明，金瓜的脆度與單果質(zhì)量、成絲率與單果質(zhì)量之間呈負(fù)相關(guān)，其余各加工性狀之間均呈正相關(guān)，其中瓜皮色澤與瓜絲色澤具有非常高度的相關(guān)性，成絲率與果形指數(shù)、瓜絲粗度與單果質(zhì)量之間都具有高度相關(guān)，果肉厚度與單果質(zhì)量、果肉厚度與瓜絲粗度、瓜皮色澤與果肉厚度、成絲率與脆度之間都具有中等相關(guān)，詳見表2。

2.2金瓜加工性狀主成分分析

由表3可知，在8個(gè)特征根中，前4個(gè)的累積貢獻(xiàn)率已達(dá)到85.59％，說明8個(gè)加工性狀的絕大部分相關(guān)信息可由前4個(gè)主成分來概括。選取特征值大于0.7的前4個(gè)主成分的特征根及特征向量列于表3。

在第1主成分的特征向量中，瓜絲色澤值最大，其次是瓜皮色澤、果肉厚度，說明瓜絲色澤對第1主成分的貢獻(xiàn)最大，其次是果肉厚度，因此把第1主成分稱為瓜絲色澤因子。第1主成分值增大，可以使瓜絲色澤、瓜皮色澤變深，單果質(zhì)量、果肉厚度增加。果形指數(shù)增大，瓜絲增粗，成絲率、脆度增加。

在第2主成分的特征向量中，單果質(zhì)量值最大，其次為瓜絲粗度、成絲率(為較大負(fù)值)，表明單果質(zhì)量對第2主成分的貢獻(xiàn)最大，故把第2主成分稱為單果質(zhì)量因子。第2主成分值增大，可以使單果質(zhì)量增加，瓜絲增粗，果肉增厚，果形指數(shù)、成絲率降低，脆度降低，瓜絲色澤、瓜皮色澤稍微變淡。

在第3主成分中。以瓜皮色澤貢獻(xiàn)最大(為較大負(fù)值)，其次為果形指數(shù)、成絲率、瓜絲色澤(為負(fù)值)，故把第3主成分稱為瓜皮色澤因子。第3主成分值增大時(shí)，可使瓜皮色澤變淡，果形指數(shù)增大，瓜絲色澤變淡，成絲率增大，瓜絲增粗，果肉增厚，單果質(zhì)量和脆度變化不大。

在第4主成分中，以脆度貢獻(xiàn)最大，其次為果形指數(shù)(為負(fù)值)，因此把第4主成分稱為脆度因子。第4主成分值增大時(shí)，脆度增加，果形指數(shù)變小，瓜，絲增粗，瓜皮色澤、瓜絲色澤變淡，單果質(zhì)量、果肉厚度變化不明顯。

2.3聚類分析

根據(jù)金瓜加工性狀及與加工性狀相關(guān)性的農(nóng)藝性狀，如單果質(zhì)量、果形指數(shù)、成絲率、瓜絲粗度、色澤、脆度等指標(biāo)進(jìn)行測定，將53份種質(zhì)資源考查數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明：在歐氏距離0.1處，53份資源被分成3大類群。第1類包括33份材料(1，39，4，14，26，12，27，2，36，40，17，42，6，16，34，29，22，23，41，43，37，4J4，3，7，21，32，13，28，38，35，50，33，49號)，這1組各項(xiàng)性狀表現(xiàn)較為均衡，綜合性狀中等。第2類包括6份材料(5，52，25，18，48，53號)，其特點(diǎn)是各種加工性狀都較好，綜合性狀良好，特別是5、25、52、48號種質(zhì)資源成絲率、脆度、色澤等加工性狀表現(xiàn)較好，可作為加工型品種選育核心優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。第3類包括14份材料(8，10，31，9，24，30，45，11，46，47，5l，15，19，20號)，這1組的特點(diǎn)是加工性狀數(shù)值較低，綜合性狀一般。詳見圖1。

3討論

金瓜的果肉層是由圓形或多面形的瓜絲鑲嵌排列環(huán)繞而成，每縷瓜絲是由中央維管束及周圍3.5層薄壁細(xì)胞組成，薄壁細(xì)胞高度液泡化，瓜絲間有較狹小的細(xì)胞將瓜絲分隔，通常用蒸煮、冷凍、鹽漬3種方法將瓜絲分離。金瓜品質(zhì)主要由果實(shí)外觀和瓜絲性狀兩個(gè)方面決定。果實(shí)外觀主要是果形、單果質(zhì)量和瓜皮顏色。果形為圓筒形至橢圓形，單果質(zhì)量在2kg以上，瓜皮顏色為黃白、淺黃、橙黃、黃、金黃色。瓜絲性狀主要包括成絲率、果肉厚度、瓜絲色澤、脆度和瓜絲粗度。金瓜絲以涼拌食用為主，因此瓜絲的顏色、脆度、粗細(xì)是決定瓜絲品質(zhì)的重要因子。成絲率、果肉厚度、單果質(zhì)量是決定金瓜絲加工業(yè)市場化應(yīng)用的重要因子。本文僅對各種加工性狀進(jìn)行了統(tǒng)一分析，針對決定應(yīng)用前景、瓜絲品質(zhì)的系統(tǒng)性分析有待于進(jìn)一步研究。

4結(jié)論

金瓜絲色澤與瓜皮色澤具有很高的相關(guān)性，成絲率與果形指數(shù)、瓜絲粗度與單果質(zhì)量之間都具有高度相關(guān)，這可對選育金黃瓜絲、高產(chǎn)、高成絲率等金瓜新品種提供借鑒。包括5和53號在內(nèi)的6份種質(zhì)資源，其特點(diǎn)是各種加工性狀都較好，綜合性狀良好，成絲率、脆度、色澤等加工性狀表現(xiàn)較好，可作為加工型品種選育的核心優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。