重瓣型子蓮品種的綜合評(píng)價(jià)與篩選

盧學(xué)禮, 劉鳳軍, 李 軍, 靖 晶, 王彥杰, 金奇江, 徐迎春,①

(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部景觀農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家林業(yè)和草原局華東地區(qū)花卉生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 南京 210095;2. 蘇州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 江蘇 蘇州 215155)

蓮(NelumbonuciferaGaertn.)又稱荷花，園藝學(xué)中按栽培類型可分為子蓮、藕蓮和花蓮3類。子蓮和藕蓮分別以收獲蓮子和藕為主，食用價(jià)值高，但其花幾乎都為單瓣，且花色單一，觀賞性差；花蓮以觀賞為主，尤以重瓣型荷花觀賞價(jià)值最高，但重瓣型荷花大多結(jié)實(shí)能力差[1,2]，無(wú)法滿足蓮子生產(chǎn)要求，食用價(jià)值低。重瓣型子蓮品種如‘金芙蓉1號(hào)’(‘Jinfurong 1’)、‘子蓮1號(hào)’(‘Seed Lotus 1’)、‘超新星’(‘Chaoxinxing’)和‘武植子2號(hào)’(‘WBG S2’)[3-5]等，不僅具有較高的觀賞價(jià)值，還可收獲蓮子，兼具食用價(jià)值，具有廣闊的應(yīng)用前景。

已有的花蓮相關(guān)研究多傾向于觀賞性[6]和園林生態(tài)應(yīng)用[7]等方面，子蓮相關(guān)研究則傾向于產(chǎn)量和栽培技術(shù)[8]等方面。由于涉及賞花和食子兼用荷花品種的研究較少，重瓣型子蓮種質(zhì)資源發(fā)掘和利用不足，育種進(jìn)度緩慢。目前，重瓣型子蓮品種僅‘金芙蓉1號(hào)’的生產(chǎn)和應(yīng)用較廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)需求，亟待培育出更多重瓣型子蓮新品種。

鑒于此，本文以68個(gè)重瓣型荷花品種為實(shí)驗(yàn)材料，系統(tǒng)調(diào)查其觀賞性、結(jié)實(shí)性和蓮子品質(zhì)等指標(biāo)，運(yùn)用層次分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，深度挖掘重瓣型子蓮品種特有優(yōu)勢(shì)，以期篩選出理想的重瓣型子蓮品種或育種材料用于生產(chǎn)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)荷花種質(zhì)資源圃保存的68個(gè)重瓣型荷花品種(表1)以及目前生產(chǎn)上3個(gè)主栽子蓮品種‘金芙蓉1號(hào)’、‘建選35號(hào)’(‘Jianxuan 35’)、‘太空蓮36號(hào)’(‘Space Lotus 36’)。于2021年4月，每個(gè)品種栽種于1個(gè)方池(面積1.5 m×1.5 m)，每個(gè)方池栽種大小相近的種藕5支，正常水肥管理。

1.2 方法

1.2.1 植株基本性狀的觀測(cè)方法 于2021年6月至8月觀測(cè)植株基本性狀，包括9個(gè)質(zhì)量性狀和13個(gè)數(shù)量性狀。參照《中國(guó)荷花品種圖志》[13]中的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)9個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行分類和記錄，其中，株型、葉姿、花葉協(xié)調(diào)性、花色系、花態(tài)和香味于盛花期進(jìn)行觀察，成熟蓮蓬形狀、蓮蓬心皮孔是否規(guī)整和蓮蓬表面是否平整于初花后50 d進(jìn)行觀察。

參考曾紹校等[14]的方法測(cè)量鮮蓮子(初花后20 d，鮮嫩狀態(tài))和干蓮子(初花后50 d，于植株上自然轉(zhuǎn)色，成熟狀態(tài))的橫徑和縱徑；使用電子天平(精度0.01 g)分別稱量鮮蓮子和干蓮子的質(zhì)量(以10個(gè)蓮子為1組，稱量后取平均值)；使用直尺(精度0.1 cm)分別測(cè)量花徑(盛花期花朵長(zhǎng)徑和短徑的平均值)和成熟蓮蓬直徑(初花后50 d蓮蓬長(zhǎng)徑和短徑的平均值)；統(tǒng)計(jì)盛花期單朵花的花瓣數(shù)、花絲數(shù)和心皮數(shù)。上述數(shù)量性狀均3次重復(fù)。統(tǒng)計(jì)豐花性(生長(zhǎng)期每個(gè)方池內(nèi)開(kāi)花總數(shù))。

于盛花期，每個(gè)品種選取正常無(wú)損傷的花苞3～5個(gè)掛牌標(biāo)記，約初花后50 d統(tǒng)計(jì)其結(jié)實(shí)總數(shù)，根據(jù)公式“結(jié)實(shí)率=(結(jié)實(shí)總數(shù)/可授粉柱頭總數(shù))×100%”計(jì)算結(jié)實(shí)率。

表1 供試重瓣型荷花品種名稱

1.2.2 鮮蓮子營(yíng)養(yǎng)成分及礦質(zhì)元素含量的測(cè)定方法于初花后20 d，采摘所需品種同一成熟期的蓮蓬3～5個(gè)，將其中的蓮子剝皮去芯后，用于營(yíng)養(yǎng)成分和礦質(zhì)元素含量測(cè)定。參照王三根[15]122-127的方法分別測(cè)定直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量；分別采用GB 5009.3—2016、GB 5009.4—2016、GB/T 5009.10—2003、GB 5009.5—2016和GB 5009.86—2016中的方法測(cè)定水分含量、灰分含量、粗纖維含量、蛋白質(zhì)含量和VC含量；采用Folin-Ciocalteu比色法[16]測(cè)定多酚含量；參照王三根[15]120-121的方法測(cè)定可溶性糖含量；稱取0.1 g蓮子樣品，加入5 mL濃硝酸，使用MARS 6微波消解儀(美國(guó)CEM公司)于180 ℃消解1 h后，使用iCAP 7400等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)檢測(cè)Ca、P、Zn和Fe含量。上述指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.3 層次分析模型建立 為了對(duì)重瓣型荷花的綜合價(jià)值進(jìn)行更加全面、客觀的評(píng)價(jià)，通過(guò)咨詢專家，采用層次分析法，將重瓣型荷花綜合評(píng)價(jià)層次分析模型分為4層，建立完全相關(guān)的綜合評(píng)價(jià)體系。第1層：目標(biāo)層(A)，為重瓣型荷花綜合評(píng)價(jià)；第2層：約束層(Ci)，包括植株整體特征(C1)、花部特征(C2)、結(jié)實(shí)和果實(shí)特征(C3)以及蓮蓬特征(C4)；第3層：標(biāo)準(zhǔn)層(Pi)，其中，植株整體特征包括株型(P1)、葉姿(P2)、花葉協(xié)調(diào)性(P3)和豐花性(P4)，花部特征包括花色系(P5)、花態(tài)(P6)、花瓣數(shù)(P7)、花徑(P8)、香味(P9)、花絲數(shù)(P10)和心皮數(shù)(P11)，結(jié)實(shí)和果實(shí)特征包括結(jié)實(shí)率(P12)、鮮蓮子縱徑(P13)、鮮蓮子橫徑(P14)、鮮蓮子質(zhì)量(P15)、干蓮子縱徑(P16)、干蓮子橫徑(P17)和干蓮子質(zhì)量(P18)，蓮蓬特征包括成熟蓮蓬形狀(P19)、蓮蓬心皮孔是否規(guī)整(P20)、蓮蓬表面是否平整(P21)和成熟蓮蓬直徑(P22)；第4層：方案層(D)，為重瓣型荷花綜合得分。

結(jié)合重瓣型荷花各性狀的實(shí)際情況，參考黃祥等[17]和侯秋梅等[18]研究中層次分析法流程，采用1～9比例標(biāo)度法比較同一層次的2個(gè)因子，2個(gè)因子同等重要標(biāo)度為1，一個(gè)因子比另一個(gè)因子稍微重要、明顯重要、強(qiáng)烈重要和極端重要分別標(biāo)度為3、5、7和9，2、4、6和8分別為達(dá)到1、3、5、7和9標(biāo)度間中間程度的標(biāo)度。

腦卒中高風(fēng)險(xiǎn)人群高血壓情況分析 … ………………………………………… 任燕龍，陳立穎，康鐵朵，等 23

對(duì)各層次模型建立判斷矩陣，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重和總權(quán)重。采用5分制賦分標(biāo)準(zhǔn)(表2)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦分，然后依據(jù)權(quán)重計(jì)算各指標(biāo)得分，各品種所有指標(biāo)得分之和即綜合得分。

表2 重瓣型荷花品種植株基本性狀的賦分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 26統(tǒng)計(jì)分析軟件中的Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 評(píng)價(jià)體系及權(quán)重分析

通過(guò)整理計(jì)算得到各層次的矩陣及指標(biāo)的權(quán)重，并對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，然后計(jì)算得出各指標(biāo)的總權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示：通過(guò)對(duì)比約束層的權(quán)重，花部特征(C2)以及結(jié)實(shí)和果實(shí)特征(C3)是重瓣型荷花品種綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵因子，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響最大，植株整體特征(C1)的權(quán)重最低，說(shuō)明該指標(biāo)僅作為重瓣型荷花品種綜合評(píng)價(jià)的輔助因子。在標(biāo)準(zhǔn)層中，總權(quán)重較大的指標(biāo)有花色系(P5)、花態(tài)(P6)、結(jié)實(shí)率(P12)、鮮蓮子質(zhì)量(P15)、干蓮子質(zhì)量(P18)和成熟蓮蓬形狀(P19)，表明這些指標(biāo)是重瓣型荷花品種綜合評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵指標(biāo)。

2.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)68個(gè)重瓣型荷花品種的標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)進(jìn)行賦分，按其權(quán)重分別計(jì)算68個(gè)重瓣型荷花品種的綜合得分(S)并劃分等級(jí)。結(jié)果(表4)顯示：Ⅰ級(jí)(S≥4.0)包括‘滿堂紅’(‘Mantanghong’)、‘星空牡丹’(‘Xingkong Mudan’)和‘粉千葉’(‘Fenqianye’)，綜合得分分別為4.437、4.152和4.006，這3個(gè)品種賞食性表現(xiàn)好，綜合價(jià)值高，是潛在的重瓣型子蓮品種，可作為初篩品種或育種材料進(jìn)一步考察。Ⅱ級(jí)(3.0≤S<4.0)包括‘深情’(‘Shenqing’)、‘粉魁’(‘Fenkui’)和‘?huà)扇葑肀?‘Jiaorong Zuibei’)等22個(gè)品種，賞食性表現(xiàn)較好，綜合價(jià)值較高，可能個(gè)別指標(biāo)表現(xiàn)不佳，進(jìn)一步篩選后，可作為備用育種材料；Ⅲ級(jí)(2.5≤S<3.0)包括30個(gè)品種，賞食性表現(xiàn)和綜合價(jià)值中等，可能多個(gè)指標(biāo)表現(xiàn)不足；Ⅳ級(jí)(S<2.5)包括13個(gè)品種，賞食性表現(xiàn)和綜合價(jià)值一般，完全不能用于重瓣型子蓮品種，不建議推廣應(yīng)用。

表3 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)1)

表4 重瓣型荷花品種的綜合得分及等級(jí)1)

2.3 初篩重瓣型子蓮品種鮮蓮子品質(zhì)評(píng)價(jià)

為考量3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種‘滿堂紅’、‘星空牡丹’和‘粉千葉’的鮮蓮子品質(zhì)，將其與3個(gè)主栽子蓮品種‘金芙蓉1號(hào)’、‘建選35號(hào)’和‘太空蓮36號(hào)’進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步評(píng)價(jià)其食用價(jià)值。

2.3.1 鮮蓮子果實(shí)特征和結(jié)實(shí)率的比較 結(jié)果(表5)表明：‘星空牡丹’鮮蓮子縱徑與‘金芙蓉1號(hào)’和‘建選35號(hào)’無(wú)顯著差異；‘粉千葉’鮮蓮子縱徑與‘金芙蓉1號(hào)’無(wú)顯著差異；‘滿堂紅’鮮蓮子縱徑顯著小于3個(gè)主栽子蓮品種。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種鮮蓮子橫徑顯著小于3個(gè)主栽子蓮品種。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種鮮蓮子質(zhì)量(2.66～3.10 g)顯著小于‘建選35號(hào)’和‘太空蓮36號(hào)’(分別為4.70和3.87 g)，但與‘金芙蓉1號(hào)’總體差異不顯著。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種結(jié)實(shí)率為68.18%～79.35%，其中，‘滿堂紅’結(jié)實(shí)率較高(79.35%)，‘星空牡丹’和‘粉千葉’的結(jié)實(shí)率明顯低于3個(gè)主栽子蓮品種(76.44%～88.50%)。

2.3.2 鮮蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較 結(jié)果(表6)顯示：‘滿堂紅’鮮蓮子直鏈淀粉含量顯著高于其他5個(gè)品種；‘星空牡丹’鮮蓮子直鏈淀粉含量與‘金芙蓉1號(hào)’和‘太空蓮36號(hào)’無(wú)顯著差異，但顯著高于‘建選35號(hào)’；‘粉千葉’鮮蓮子直鏈淀粉含量最低，為9.18%，顯著低于其他5個(gè)品種。‘金芙蓉1號(hào)’鮮蓮子支鏈淀粉含量最低，其他5個(gè)品種間鮮蓮子支鏈淀粉含量無(wú)顯著差異?！疂M堂紅’鮮蓮子總淀粉含量最高，為69.32%，顯著高于其他5個(gè)品種；‘星空牡丹’鮮蓮子總淀粉含量次之，顯著高于‘金芙蓉1號(hào)’和‘建選35號(hào)’；‘粉千葉’鮮蓮子總淀粉含量最低，為30.15%，顯著低于其他5個(gè)品種。

‘粉千葉’鮮蓮子水分含量最高，‘滿堂紅’最低，二者間差異顯著；‘星空牡丹’鮮蓮子水分含量與3個(gè)主栽子蓮品種差異不顯著。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種和3個(gè)主栽子蓮品種間鮮蓮子的灰分、多酚和粗纖

表5 初篩重瓣型子蓮品種與主栽子蓮品種鮮蓮子果實(shí)特征和結(jié)實(shí)率的比較

維含量均無(wú)顯著差異?！疂M堂紅’和‘建選35號(hào)’鮮蓮子可溶性糖含量較高，二者間無(wú)顯著差異，但顯著高于其他4個(gè)品種；其他4個(gè)品種間鮮蓮子可溶性糖含量無(wú)顯著差異。‘金芙蓉1號(hào)’鮮蓮子的蛋白質(zhì)和VC含量顯著高于其他5個(gè)品種；其他5個(gè)品種間鮮蓮子的蛋白質(zhì)和VC含量無(wú)顯著差異。

‘粉千葉’鮮蓮子Ca含量最低，僅672.79 mg·kg-1；其他5個(gè)品種鮮蓮子Ca含量較高，為1 211.09～1 505.37 mg·kg-1，總體差異不顯著。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種鮮蓮子P含量顯著高于3個(gè)主栽子蓮品種，其‘滿堂紅’鮮蓮子P含量最高，‘星空牡丹’居中，‘粉千葉’最低，三者間差異顯著。3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種鮮蓮子Zn含量顯著低于‘金芙蓉1號(hào)’和‘建選35號(hào)’，其中，‘粉千葉’鮮蓮子Zn含量最低，為2.66 mg·kg-1?！疂M堂紅’和‘星空牡丹’鮮蓮子Fe含量顯著高于其他4個(gè)品種，‘粉千葉’和‘金芙蓉1號(hào)’鮮蓮子Fe含量較低。

表6 初篩重瓣型子蓮品種與主栽子蓮品種鮮蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的比較

3 討 論

本文采用層次分析法對(duì)68個(gè)重瓣型荷花品種的觀賞性、結(jié)實(shí)性和蓮子品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果理想，說(shuō)明該方法適用于重瓣型荷花種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)。初步篩選出的‘滿堂紅’、‘星空牡丹’和‘粉千葉’3個(gè)重瓣型子蓮品種，在觀賞方面多為紅色系、粉色系碗狀花態(tài)，在花徑、花瓣數(shù)、香味、豐花性和花葉協(xié)調(diào)性方面均具有較好的表現(xiàn)。這3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種在具有良好的植株整體特性與高觀賞價(jià)值的同時(shí)，又克服了重瓣型荷花不結(jié)實(shí)、少結(jié)實(shí)的特性[19]，結(jié)實(shí)率高達(dá)68.18%～79.35%，且鮮蓮子橫徑、縱徑和質(zhì)量等指標(biāo)在供試重瓣型荷花品種中表現(xiàn)突出。進(jìn)一步對(duì)比鮮蓮子品質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，鮮蓮子果實(shí)特征方面，3個(gè)重瓣型子蓮品種鮮蓮子的橫徑和質(zhì)量總體上顯著小于3個(gè)主栽子蓮品種，即鮮蓮子橫徑較小，質(zhì)量較輕，而鮮蓮子質(zhì)量主要受橫徑限制，推測(cè)可能與種質(zhì)遺傳基礎(chǔ)或蓮子生長(zhǎng)發(fā)育中營(yíng)養(yǎng)供給有關(guān)[20]。同時(shí)，考慮到子蓮栽培時(shí)往往為同一品種大規(guī)模栽培，其結(jié)實(shí)率更多為自交結(jié)實(shí)，而本研究中的結(jié)實(shí)率則包括小環(huán)境下的雜交與自交，故大面積栽培時(shí)，其結(jié)實(shí)率可能會(huì)降低。鮮蓮子營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面，3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種與3個(gè)主栽子蓮品種在鮮蓮子灰分、多酚和粗纖維含量方面無(wú)顯著差異，且除‘金芙蓉1號(hào)’外，其他5個(gè)品種鮮蓮子的支鏈淀粉、蛋白質(zhì)和VC含量也無(wú)顯著差異，3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種的其他營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，如可溶性糖和礦質(zhì)元素含量等，與3個(gè)主栽子蓮品種分別具有不同的良好表現(xiàn)。整體來(lái)看，3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面具備一定的可食用性。

進(jìn)一步比較3個(gè)初篩重瓣型子蓮品種，‘滿堂紅’鮮蓮子外觀品質(zhì)總體最佳，最接近子蓮品種，但直鏈淀粉和總淀粉含量過(guò)高，水分含量過(guò)低，其中，直鏈淀粉含量是影響鮮蓮子食用時(shí)黏性、柔軟性、固體物溶解性、光澤和顏色的主要因子，是食味品質(zhì)的重要指標(biāo)[14,21]，‘滿堂紅’鮮蓮子食用時(shí)顆粒感較明顯[22]，食味表現(xiàn)不足；‘星空牡丹’鮮蓮子外觀品質(zhì)略低于‘滿堂紅’，但直鏈淀粉、總淀粉和水分含量表現(xiàn)較好，鮮蓮子食用時(shí)口感脆甜有彈性，食味表現(xiàn)較佳；‘粉千葉’鮮蓮子外觀品質(zhì)明顯差于‘滿堂紅’，且直鏈淀粉和總淀粉含量過(guò)低，水分含量過(guò)高，礦質(zhì)元素含量等均表現(xiàn)不佳。

綜合考慮蓮子生長(zhǎng)狀況及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，‘滿堂紅’和‘星空牡丹’可作為重瓣型子蓮品種后續(xù)研究的主要對(duì)象，后續(xù)應(yīng)著重研究提高蓮子質(zhì)量的栽培措施，促使蓮子飽滿、均勻。另外，在重瓣型子蓮品種的選育中，還應(yīng)考慮到品種適應(yīng)性、抗病性和物候期等方面的指標(biāo)。