粵西地區(qū)特早熟荔枝種質(zhì)品質(zhì)分析

董 晨，鄭雪文，孫健哲，李金枝，王 弋，李偉才，胡桂兵

(1 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶果樹生物學(xué)重點實驗室，廣東湛江，524091；2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，廣州，510642)

據(jù)國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前我國荔枝種植總面積為53.3萬多hm2，產(chǎn)量200多萬t，廣東省面積占全國總面積的48.7%，產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的50.4%。2020年統(tǒng)計我國荔枝主要品種荔枝產(chǎn)量，妃子笑為產(chǎn)量最大的品種，其次是黑葉、懷枝[1]，這也是目前粵西荔枝產(chǎn)業(yè)面臨的主要問題。

粵西地區(qū)湛江、茂名、陽江荔枝品種結(jié)構(gòu)單一，黑葉、懷枝等劣質(zhì)品種占比較大，例如粵西湛江荔枝主栽品種妃子笑占種植面積的80%以上，果賤低價的問題非常突出。另外，主栽品種的成熟期集中，導(dǎo)致銷售壓力大，缺乏特早熟品種[2]。在粵西地區(qū)成熟期在4月中下旬為特早熟品種，目前特早熟的品種普遍存在果實偏小、口感偏酸等問題。為此，本研究通過對荔枝資源圃中收集的特早熟荔枝種質(zhì)資源果實品質(zhì)的測定，開展特早熟荔枝品質(zhì)評價，采用主成分分析的方法篩選出綜合性狀優(yōu)良的種質(zhì)，為特早熟荔枝新品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

7份特早熟荔枝種質(zhì)全部定植于廣東省湛江市湖秀新村中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所荔枝基地，成熟期采果后測定果實品質(zhì)。9918、9919、三月紅、四月紅、D11、D13、楠西早生等7份種質(zhì)具體情況見表1。

表1 7份荔枝種質(zhì)資源編號及基本信息

1.2 方法

7個特早熟荔枝種質(zhì)在4月中下旬成熟采收，每個特早熟種質(zhì)選取3個單株，每個單株取不同位置分布的10個果實，選擇能代表果實特性、成熟期較一致的好果進行外觀品質(zhì)測量和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)的測定。

采用精度0.01的電子天平測量單果質(zhì)量；采用游標(biāo)卡尺測量果實縱橫經(jīng)( 其中縱徑測量果實最長部位，橫徑測量果實最寬部位)，果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑；采用ATAGO便攜式糖酸度計測定可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比，按照儀器使用說明操作。分別取不同種質(zhì)的15個果實測定，計算平均值。

稱取每個單株5個果實等量的果肉樣品，液氮條件下粉碎混勻，用于維生素C含量的測定。利用LC-20A 液相色譜儀(配紫外檢測器)分析荔枝果實中的維生素C含量，維生素C的提取和測定參照魏永贊等[3]的方法，柱子：shim-pack GIST C18-AQ(5 μm×4.6 mm×250 mm) ；柱子溫度：40 ℃；流速：1 mL/min；流動相：B泵100% 50 Mm NaH2PO4水溶液(pH值=2.15， 使用H3PO4調(diào)配，使用前先過0.22 μm的水系膜，再超聲去氣泡，冷卻后上機使用)；波長：UV，210 nm；進樣體積：10 μL。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

運用Excel 2003進行數(shù)據(jù)整理和分析；用SPSS 16.0 進行顯著差異性分析。變異分析借助Eexcel和SPSS軟件，聚類分析、主成分分析使用R語言分析軟件Rstudio進行。參照劉科鵬等[4]的方法利用隸函數(shù)法對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實品質(zhì)及變異分析

7份特早熟荔枝果實品質(zhì)的測定結(jié)果見表2，變異分析見表3。維生素C 含量的變異系數(shù)最大，為42.97%；其次為單果質(zhì)量，變異系數(shù)為22.40%；果實橫徑的變異系數(shù)為10.29%；可滴定酸和固酸比的變異系數(shù)接近，分別為9.88%和9.89%，果實縱徑和可溶性固形物含量的變異系數(shù)分別為8.15%和8.08%；果形指數(shù)的變異系數(shù)最小，為7.34%。單果質(zhì)量的最大值和最小值分別為30.77 g 和15.1 g，平均值為22.99 g；果實縱徑的最大值和最小值分別為4.19 cm 和3.34 cm，平均值為3.68 cm；果實橫徑最大值和最小值分別為4.03 cm 和2.92 cm，平均值為3.4 cm；果形指數(shù)最大值和最小值分別為1.16和0.94，平均值為1.09；可溶性固形物含量最大值和最小值分別為18.40%和14.68%，平均值為16.84%；維生素C 含量最大值和最小值為3 320 mg/kg和1 180 mg/kg，平均值為2 104 mg/kg。

表2 7個特早熟荔枝種質(zhì)果實品質(zhì)

表3 7個特早熟荔枝種質(zhì)果實品質(zhì)變異分析

2.2 果實品質(zhì)聚類分析

聚類分析是將一個總體內(nèi)的7份特早熟荔枝種質(zhì)果實品質(zhì)指標(biāo)進行系統(tǒng)聚類分析( 見圖1) ，結(jié)果表明：7份特早熟荔枝種質(zhì)可以分為兩大類：第I類包含5份特早熟荔枝種質(zhì)，占總數(shù)的71.4%，分別為9918、9919、三月紅、四月紅和D13。第II類包含兩份特早熟荔枝種質(zhì)，占總數(shù)的28.6%，分別為楠西早生和D11。

圖1 7個特早熟荔枝種質(zhì)果實品質(zhì)聚類分析

不同分組特早熟荔枝果實品質(zhì)平均值見表4。第I類特早熟荔枝品質(zhì)數(shù)據(jù)除了固酸比低于第II類15.19%外，其余的指標(biāo)均高于第II類群。其中第I類單果質(zhì)量、維生素C含量、可溶性固形物含量分別比第II類高出39.66%、22.76%、4.46%；第I類果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)分別比第II類高出14.08%、13.37%、0.69%。

表4 不同分組特早熟荔枝果實品質(zhì)平均值

2.3 果實品質(zhì)主成分分析

利用Rstudio軟件對7份特早熟荔枝種質(zhì)資源果實的品質(zhì)中單果質(zhì)量、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、維生素C含量6個指標(biāo)進行主成分分析，結(jié)果見表5。前3個主成分的累積貢獻率達到了86.89%，說明前3個主成分可綜合反映上述6個品質(zhì)指標(biāo)86.89%的信息。其中第1主成分貢獻率最高，為40.30%。第1主成分是單果質(zhì)量、可滴定酸含量和固酸比；第2主成分是果形指數(shù)、可溶性固形物含量；第3主成分是維生素C含量。

表5 6個主成分的特征向量、特征值及貢獻率

2.4 果實品質(zhì)的綜合評價

利用主成分分析法對7份特早熟荔枝種質(zhì)果實進行綜合評價，結(jié)果見表6。以前3 個主成分和每個主成分所對應(yīng)的特征值占總的特征值的比例為權(quán)重，計算主成分綜合模型：F綜合= 0.464 6F1 + 0.233 15F2 + 0.168 76F3，排列順序依次為：D13、9919、四月紅、三月紅、9918、楠西早生、D11。

表6 不同特早熟荔枝果實品質(zhì)綜合評價

3 結(jié)論

本研究采用主成分分析法對不同特早熟荔枝果實品質(zhì)進行分析，結(jié)果表明，7份特早熟荔枝中可以分為兩類，第一類單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、維生素C含量較高，第二類固酸比較高，說明在果實風(fēng)味方面具有優(yōu)勢。7份特早熟荔枝種質(zhì)中變異系數(shù)最大的是維生素C含量，為43%，表明在今后育種中可通過選擇的方式得到維生素C含量更高的品種，進而提高荔枝的營養(yǎng)品質(zhì)。對特早熟荔枝種質(zhì)綜合評價分析表明， D13、9919、四月紅、三月紅、9918這幾個種質(zhì)的果實品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良，與聚類分組結(jié)果及實際口感評價相符，且部分性狀表現(xiàn)優(yōu)異，如D13維生素C含量達到3 320.00 mg/kg，單果質(zhì)量達27.88 g。